बायोएथेनॉल। क्या नए ईंधन पर स्विच करना संभव है?

बायोएथेनॉल उत्पादन

बायोडीजल की तरह बायोएथेनॉल का उत्पादन पौधों की सामग्री से किया जाता है। दूसरों की तुलना में अधिक बार, बायोएथेनॉल के निर्माण के लिए दो फसलें ली जाती हैं: मक्का और गन्ना। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में बायोएथेनॉल का उत्पादन मुख्य रूप से मकई पर आधारित है, ब्राजील में - गन्ने पर। हालाँकि, स्टार्च और वनस्पति शर्करा की उच्च सामग्री वाले अन्य पौधों को भी कच्चे माल के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है: आलू, चुकंदर, शकरकंद, आदि।

विश्व में बायोएथेनॉल का उत्पादन सबसे अधिक अमेरिका में होता है। ब्राज़ील और संयुक्त राज्य अमेरिका की उत्पादन क्षमताएँ विश्व के इस ईंधन के उत्पादन के आधे से अधिक (अधिक सटीक रूप से, 60% से अधिक) के लिए जिम्मेदार हैं।

इसके मूल में, बायोएथेनॉल साधारण एथिल अल्कोहल (या इथेनॉल) है, जिसका उपयोग प्रसिद्ध रासायनिक सूत्र सी के साथ मादक पेय पदार्थों के निर्माण में किया जाता है।₂H₅ओह। हालाँकि, विशेष योजक, ईंधन योजक की उपस्थिति के कारण बायोएथेनॉल भोजन की खपत के लिए उपयुक्त नहीं है। टर्ट-ब्यूटाइल मिथाइल ईथर (एमटीबीई) के अलावा, जो जैव ईंधन के विस्फोट प्रतिरोध को बढ़ाता है, अल्कोहल की संक्षारण क्षमता को कम करता है और दहन में शामिल अतिरिक्त ऑक्सीजन का वाहक है, अन्य योजक बायोएथेनॉल में थोड़ी मात्रा में जोड़े जाते हैं।

बायोएथेनॉल के उत्पादन के लिए कई प्रौद्योगिकियाँ ज्ञात हैं।

1. जैविक उत्पादों का किण्वन. प्राचीन काल से ज्ञात और एथिल अल्कोहल प्राप्त करने की सबसे आसान विधि। चीनी युक्त मिश्रण के खमीर किण्वन के दौरान, लगभग 15% इथेनॉल की द्रव्यमान सामग्री वाला एक समाधान प्राप्त होता है। एकाग्रता में वृद्धि के साथ, खमीर बैक्टीरिया मर जाते हैं, जिससे एथिल अल्कोहल का उत्पादन बंद हो जाता है। इसके बाद, आसवन द्वारा घोल से अल्कोहल को अलग किया जाता है। वर्तमान में, इस पद्धति का उपयोग बायोएथेनॉल के औद्योगिक उत्पादन में नहीं किया जाता है।
2. पुनः संयोजक औषधियों का उपयोग कर उत्पादन। कच्चे माल को ग्लूकोमाइलेज़ और एमाइलोसुबटिलिन के साथ कुचल और किण्वित किया जाता है। उसके बाद, अल्कोहल के पृथक्करण के साथ त्वरित स्तंभों में आसवन किया जाता है। बायोएथेनॉल के औद्योगिक उत्पादन के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि।
3. हाइड्रोलिसिस उत्पादन. वास्तव में, यह औद्योगिक किण्वन द्वारा पूर्व-हाइड्रोलाइज्ड सेलूलोज़ युक्त कच्चे माल से अल्कोहल का उत्पादन है। इसका उपयोग मुख्य रूप से रूस और अन्य सोवियत-सोवियत देशों में किया जाता है।

वर्तमान में, विभिन्न अनुमानों के अनुसार, बायोएथेनॉल का विश्व उत्पादन प्रति वर्ष 100 मिलियन टन से कुछ कम है।

बायोएथेनॉल। कीमत प्रति लीटर

प्रति 1 लीटर बायोएथेनॉल उत्पादन की लागत कई कारकों पर निर्भर करती है।

1. प्रसंस्करण के लिए उगाए गए कच्चे माल की प्रारंभिक लागत।
2. प्रयुक्त कच्चे माल की दक्षता (उत्पादन तकनीक और इसमें शामिल कच्चे माल की मात्रा के परिणामस्वरूप बायोएथेनॉल का अनुपात)।
3. उत्पादन की रसद (कच्चे माल के साथ वृक्षारोपण के करीब प्रसंस्करण उद्यम हैं, उत्पादन जितना सस्ता है, क्योंकि इस प्रकार के ईंधन के मामले में परिवहन लागत पेट्रोलियम गैसोलीन के उत्पादन की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है)।
4. उत्पादन की लागत ही (उपकरणों की विनिर्माण क्षमता, श्रमिकों का पारिश्रमिक, ऊर्जा लागत)।

इसलिए, अलग-अलग देशों में 1 लीटर बायोएथेनॉल के उत्पादन की लागत अलग-अलग होती है। दुनिया के कुछ देशों में इस ईंधन की प्रति लीटर कीमत इस प्रकार है:

• यूएसए - $0,3;
• ब्राज़ील - $0,2;
• सामान्य तौर पर यूरोपीय निर्माताओं के लिए - लगभग $0,5;

तुलना के लिए, गैसोलीन उत्पादन की औसत लागत लगभग $0,5 से $0,8 प्रति लीटर है, यदि आप सऊदी अरब या वेनेजुएला जैसे कच्चे तेल निर्यातक देशों को ध्यान में नहीं रखते हैं, जहां एक लीटर गैसोलीन की कीमत एक लीटर पानी से भी कम है।

बायोएथेनॉल E85

शायद बायोएथेनॉल युक्त सभी प्रकार के ईंधन के बीच शेर का हिस्सा E85 ब्रांड का है। इस प्रकार के ईंधन में 85% बायोएथेनॉल और 15% नियमित पेट्रोलियम गैसोलीन होता है।

ये ईंधन केवल जैव ईंधन पर चलने में सक्षम विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए वाहनों के लिए उपयुक्त हैं। इन्हें आमतौर पर फ्लेक्स-फ्यूल कारों के रूप में लेबल किया जाता है।

बायोएथेनॉल E85 ब्राज़ील में व्यापक रूप से वितरित है, और संयुक्त राज्य अमेरिका में भी पाया जाता है। यूरोप और एशिया में, E5, E7 और E10 ग्रेड क्रमशः 5, 7 और 10 प्रतिशत की बायोएथेनॉल सामग्री के साथ अधिक आम हैं। इन ईंधन मिश्रणों की शेष मात्रा पारंपरिक रूप से नियमित गैसोलीन के लिए आवंटित की जाती है। हाल ही में, 40% बायोएथेनॉल सामग्री वाला ई40 ईंधन लोकप्रियता प्राप्त कर रहा है।

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बायोएथेनॉल के फायदे और नुकसान

आइए पहले बायोएथेनॉल के लाभों पर नजर डालें।

1. उत्पादन की सापेक्ष सस्ताता. यह प्रदान किया जाता है कि देश-निर्माता के पास अपना प्रचुर तेल भंडार नहीं है, और फसल उद्योग विकसित है। उदाहरण के लिए, ब्राज़ील, जिसके पास देश भर में कुछ ही तेल भंडार हैं, लेकिन उसने कृषि और अनुकूल जलवायु विकसित की है, बायोएथेनॉल पर आधारित ईंधन बनाना अधिक लाभदायक है।
2. निकास की पर्यावरण मित्रता. शुद्ध बायोएथेनॉल जलाने पर केवल पानी और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करता है। जब इंजन बायोएथेनॉल पर चलता है तो कोई भारी हाइड्रोकार्बन, कालिख के कण, कार्बन मोनोऑक्साइड, सल्फर और फास्फोरस युक्त घटक वायुमंडल में उत्सर्जित नहीं होते हैं। एक व्यापक मूल्यांकन के अनुसार (यूरो मानक के अनुसार मूल्यांकन किए गए सभी मापदंडों को ध्यान में रखते हुए), बायोएथेनॉल पर चलने वाले इंजनों के लिए निकास गैसों की शुद्धता 8 गुना अधिक निकली।
3. नवीकरणीयता. यदि तेल भंडार सीमित हैं (आज एक सिद्ध तथ्य: पृथ्वी के आंत्र से उत्सर्जन के रूप में तेल की पुनर्योजी प्रकृति के बारे में सिद्धांतों को विश्व वैज्ञानिक समुदाय द्वारा खारिज कर दिया गया है), तो बायोएथेनॉल का उत्पादन केवल वृक्षारोपण की उपज पर निर्भर करता है।
4. ईंधन की कम खपत. औसतन, बायोएथेनॉल पर गाड़ी चलाते समय, उचित रूप से कॉन्फ़िगर की गई ईंधन प्रणाली के साथ, वॉल्यूम अनुपात में 15% तक ईंधन की बचत होती है। परंपरागत रूप से, 10 लीटर गैसोलीन के बजाय, एक कार प्रति 100 किलोमीटर पर केवल 8,5 लीटर बायोएथेनॉल का उपयोग करेगी।

इस प्रकार के ईंधन के नुकसान, विशेष रूप से वाहनों के मौजूदा बेड़े के संबंध में, वर्तमान में महत्वपूर्ण हैं।

1. ऐसी कार में बायोएथेनॉल की अत्यधिक खपत जिसमें ईसीयू में जैव ईंधन पर काम करने के लिए सेटिंग्स नहीं हैं। और सामान्य तौर पर, ऐसी मोटर की दक्षता अक्सर कम होती है जिसे वनस्पति ईंधन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। तथ्य यह है कि बायोएथेनॉल में ऊर्जा घनत्व और हवा और ईंधन का आवश्यक मात्रा अनुपात गैसोलीन से भिन्न होता है। इससे इंजन का संचालन अस्थिर हो जाता है।
2. रबर और प्लास्टिक सील का विनाश। रबर और प्लास्टिक के गुण जो इन सामग्रियों को पेट्रोलियम ऊर्जा वाहकों के संबंध में लगभग तटस्थ होने की अनुमति देते हैं, इथेनॉल के लिए रासायनिक प्रतिरोध प्रदान नहीं कर सकते हैं। और सील, जो दशकों तक गैसोलीन के साथ संपर्क का सामना कर सकती है, शराब के लगातार संपर्क से कुछ ही महीनों में नष्ट हो जाती है।
3. ऐसे इंजन की त्वरित विफलता जिसे बायोएथेनॉल पर चलाने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। पिछले दो बिंदुओं के परिणामस्वरूप।

पूर्वगामी के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यदि कार को इस प्रकार के ईंधन के लिए डिज़ाइन किया गया है तो बायोएथेनॉल पारंपरिक गैसोलीन का एक उत्कृष्ट विकल्प होगा।

आपकी कार में बायोएथेनॉल: दोस्त या दुश्मन?