Действительно ли этаноловый бензин безвреден для окружающей среды?

На протяжении десятилетий человечество постоянно ищет новые виды топлива. Зависимость от ископаемого топлива привела к нестабильности цен на газ и негативно повлияла на окружающую среду.

Водород рассматривается как отличная альтернатива, но возникают сложные вопросы безопасности. Некоторые технологические компании делают ставку на солнечную и ветровую энергию, но инфраструктура будет дорогой. Для энергетической отрасли этанол — практичное решение в краткосрочной перспективе.

Этанол — это, по сути, биоспирт. В США его обычно производят из кукурузы. В Бразилии — из сахарного тростника. Пшеница, ячмень и картофель также входят в число многочисленных источников этанола в мире.

Этанол используется в качестве добавки к бензину в определённых пропорциях, что обеспечивает ряд преимуществ. В его химической структуре содержится большое количество кислорода, что способствует эффективному сгоранию топливной смеси. Добавление небольшого количества этанола (обычно одна часть этанола на девять частей бензина) в бензин также способствует снижению выбросов парниковых газов, таких как оксид углерода и оксид азота.

По данным Аргоннской национальной лаборатории США, выбросы парниковых газов сократились примерно на 10 тонн в 2007 году благодаря использованию этанола. Другое исследование, проведённое в 2006 году в Висконсине, показало, что воздействие на озоновый слой снизилось на 16% с момента перехода страны на бензин E10 в 1994 году.

Добавление этанола в бензиновую смесь также снижает расход топлива во время движения, и любой автомобиль может работать на биотопливе E10. Смеси E85 сгорают чище, сокращая выбросы вредных веществ в атмосферу. Однако лишь небольшое количество автомобилей может использовать это топливо.

Этанол имеет очевидные преимущества, но есть две проблемы. Во-первых, в этаноле меньше энергии, чем в бензине (того же объёма), а производство этанола из продовольственных культур сократит площадь земель, доступных для удовлетворения потребностей населения в продовольствии.

По словам профессора Корнеллского университета Дэвида Пиментела, производство этанола приводит к долгосрочным потерям энергии. По его расчётам, выращивание кукурузы и её переработка в 1 галлон (3,7 литра) этанола требует 131 000 БТЕ энергии, но в 1 галлоне этанола содержится всего 77 000 БТЕ энергии.

Более того, люди используют оборудование, работающее на ископаемом топливе, для выращивания, хранения и сбора кукурузы. И даже переработка кукурузы в этанол требует использования оборудования, работающего на ископаемом топливе, а затем транспортировки этанола к пунктам распределения. Этаноловая промышленность фактически нуждается в большом количестве ископаемого топлива для производства этанола.

Не все учёные согласны с анализом энергоэффективности, проведённым Пиментелем. Лаборатория возобновляемой энергии США утверждает, что для производства 1,3 БТЕ энергии этанола требуется всего 1 БТЕ ископаемого топлива. Это означает, что производство этанола на 30% более энергоёмкое, вопреки выводу профессора Пиментеля.

Профессор Пиментель заявил, что не видит будущего у этанола как по-настоящему возобновляемого источника энергии. Он подсчитал, что для автомобиля, работающего на этаноле в течение года, потребуется 44 515 квадратных метров кукурузы, чего достаточно, чтобы прокормить как минимум семь человек.

Не говоря уже о том, что кукурузным полям в США требуется время для восстановления после сбора урожая. Следовательно, наступит период, когда земля будет пустовать, и кукурузы для производства этанола не будет. Для поддержания производства этанола придётся отводить всё больше сельскохозяйственных земель под выращивание кукурузы. В долгосрочной перспективе это может привести к дефициту продовольствия и росту цен на этот товар.

Одной из альтернатив этанолу является целлюлозный этанол. Это биотопливо, получаемое из непищевых источников, таких как стебли кукурузы или травы. Если учёные смогут освоить эту нишу, целлюлозный этанол может решить проблему выбора типа топлива и стоимости производства.