Действительно ли этаноловый бензин безвреден для окружающей среды?

Человечество десятилетиями ищет новые виды топлива. Зависимость от ископаемого топлива привела к нестабильности цен на газ и негативному воздействию 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 использования в стране бензина 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 пропитания населения.

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. Производство этанола фактически требует большого количества ископаемого топлива для его производства.

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 увеличивает энергозатраты на 30%, вопреки выводу Пиментеля.

Профессор Пиментель утверждает, что не видит будущего у этанола как по-настоящему возобновляемого источника энергии. По его оценкам, 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 необходимо 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 – биотопливо, получаемое из непищевых источников, таких как стебли кукурузы или травы. Если учёным удастся освоить эту нишу, целлюлозный этанол может решить проблемы с топливом и стоимостью производства.