Để tránh sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây ra sự gia tăng sự nóng lên toàn cầu do phát thải khí nhà kính, mỗi ngày càng được nghiên cứu nhiều hơn và các loại năng lượng thay thế khác được phát triển như năng lượng tái tạo mà chúng ta biết.
Trong số các năng lượng tái tạo có rất nhiều loại: năng lượng mặt trời, gió, địa nhiệt, thủy lực, sinh khối, v.v. Năng lượng nhiên liệu sinh học Đây là một dạng năng lượng tái tạo thu được thông qua chất hữu cơ và có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch. Bạn có muốn biết thêm về năng lượng nhiên liệu sinh học?
Nguồn gốc và lịch sử của năng lượng nhiên liệu sinh học
Các nhiên liệu sinh học Chúng không mới như người ta vẫn tin, nhưng được sinh ra gần như song song với nhiên liệu hóa thạch và động cơ đốt.
Hơn 100 năm trước, Rudolf Diesel đã tạo ra một nguyên mẫu động cơ sử dụng dầu lạc hoặc dầu đậu phộng, sau này trở thành nhiên liệu diesel, nhưng vì dầu dễ kiếm hơn và rẻ hơn nên nhiên liệu hóa thạch này bắt đầu được sử dụng.
Năm 1908, Henry Ford trong chiếc Model T của mình đã sử dụng ethanol trong các nguyên tắc của nó. Một dự án thú vị khác vào thời điểm đó là công ty dầu Standard trong giai đoạn 1920-1924 đã bán xăng với 25% etanol, nhưng giá ngô cao khiến sản phẩm này không khả thi về mặt kinh tế.
Trong những năm 30, Ford và những người khác đã cố gắng hồi sinh ngành sản xuất nhiên liệu sinh học để họ xây dựng nhà máy nhiên liệu sinh học ở Kansas, nơi sản xuất khoảng 38.000 lít ethanol mỗi ngày dựa trên việc sử dụng ngô làm nguyên liệu thô. Tại thời điểm này, hơn 2000 trạm dịch vụ đã bán sản phẩm này.
Vào những năm 40, nhà máy này phải đóng cửa vì nó không thể cạnh tranh với giá của dầu.
Trong những năm 70 do hậu quả của khủng hoảng dầu mỏ Mỹ bắt đầu trộn xăng và ethanol một lần nữa, tạo ra sự bùng nổ đáng kể cho nhiên liệu sinh học không ngừng phát triển từ những năm này đến nay ở quốc gia này mà còn ở châu Âu.
Cho đến giữa những năm 80, mọi người đang làm việc và thử nghiệm với nhiên liệu sinh học thế hệ thứ nhất và thứ hai dựa trên cây lương thực, nhưng nhiều lĩnh vực khác nhau đã xuất hiện cảnh báo về mối nguy hiểm của việc sử dụng thực phẩm để làm nhiên liệu.
Đối mặt với tình huống này, một cuộc tìm kiếm bắt đầu cho các nguyên liệu thô thay thế không ảnh hưởng đến an ninh lương thực chẳng hạn như tảo và các loại rau khác không ăn được làm phát sinh nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba.
Nhiên liệu sinh học sẽ là nhân vật chính của thế kỷ XNUMX vì chúng mang tính sinh thái hơn là hóa thạch.
Nhiên liệu sinh học như năng lượng tái tạo
Kể từ cuộc cách mạng công nghiệp, loài người đã ủng hộ và thúc đẩy khoa học công nghệ với nguồn năng lượng đến từ nhiên liệu hóa thạch. đó là dầu, than và khí tự nhiên. Mặc dù hiệu quả của những năng lượng này và năng lượng của chúng, những nhiên liệu này là hữu hạn và đang cạn kiệt với tốc độ ngày càng nhanh. Ngoài ra, việc sử dụng các loại nhiên liệu này tạo ra khí thải nhà kính vào bầu khí quyển, giữ nhiều nhiệt hơn trong đó và góp phần vào sự nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu.
Vì những lý do này, một nỗ lực được thực hiện để tìm ra các năng lượng thay thế giúp giảm bớt các vấn đề liên quan đến việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Trong trường hợp này, nhiên liệu sinh học được coi là một loại năng lượng tái tạo, vì chúng được tạo ra từ sinh khối của vật chất thực vật. Sinh khối thực vật, không giống như dầu, không mất hàng triệu năm để sản xuất, mà là ở quy mô có thể kiểm soát được bởi con người. Nhiên liệu sinh học cũng thường được sản xuất từ các loại cây trồng có thể tái canh.
Trong số các loại nhiên liệu sinh học, chúng tôi có etanol và dầu diesel sinh học.
Ethanol làm nhiên liệu sinh học
Ethanol nó là nhiên liệu sinh học được biết đến nhiều nhất trên thế giới. Nó được sản xuất từ ngô. Ethanol thường được trộn với xăng để tạo ra nhiên liệu hiệu quả và sạch hơn để sử dụng cho các phương tiện giao thông. Khoảng một nửa lượng xăng ở Hoa Kỳ là E-10, một hỗn hợp của 10% etanol và 90% xăng. E-85 là 85% etanol và 15% xăng và được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các phương tiện chạy bằng nhiên liệu linh hoạt.
Vì nó được sản xuất từ ngô, chúng ta có thể nói rằng nó có thể tái tạo được, vì các đồn điền ngô đang được đổi mới. Điều này giúp nó trở thành một nguồn không cạn kiệt như dầu mỏ hoặc than đá. Nó cũng có lợi thế là giúp thải khí nhà kính, vì trong quá trình sản xuất ngô, quá trình quang hợp diễn ra và chúng hấp thụ CO2 từ khí quyển.
Dầu diesel sinh học
Dầu diesel sinh học là một loại nhiên liệu sinh học khác được sản xuất từ dầu thực vật mới và đã qua sử dụng và một số chất béo động vật. Dầu diesel sinh học đã khá nổi tiếng và lan rộng trên toàn thế giới nhờ vào thực tế là nhiều người bắt đầu tự làm nhiên liệu tại nhà để tránh tốn quá nhiều nhiên liệu cho xe của bạn.
Dầu diesel sinh học có thể được sử dụng trong nhiều loại xe chạy bằng động cơ diesel mà không cần sửa đổi nhiều động cơ. Tuy nhiên, các động cơ diesel kiểu cũ hơn có thể yêu cầu một số đại tu trước khi chúng có thể xử lý dầu diesel sinh học. Trong những năm gần đây, một ngành công nghiệp diesel sinh học nhỏ đã phát triển ở Hoa Kỳ và diesel sinh học đã có sẵn tại một số trạm dịch vụ.
Ưu điểm của việc sử dụng năng lượng nhiên liệu sinh học
Có rất nhiều lợi thế mà chúng ta có được từ việc sử dụng năng lượng nhiên liệu sinh học. Trong số những lợi thế đó, chúng tôi có:
- Đây là một loại năng lượng tái tạo và được sản xuất tại địa phương. Điều này giúp giải quyết chi phí vận chuyển và lưu kho, ngoài việc giảm lượng khí thải vào khí quyển.
- Nó giúp chúng ta giảm sự phụ thuộc của con người vào dầu mỏ hoặc một loại nhiên liệu hóa thạch khác.
- Đối với các nước không sản xuất dầu, sự tồn tại của nhiên liệu sinh học sẽ giúp ích cho nền kinh tế, vì ở những nơi như thế này, giá dầu cứ tiếp tục tăng.
- Ethanol, là một oxygenat trong xăng, cải thiện đáng kể chỉ số octan của nó, giúp khử độc các thành phố của chúng ta và giảm khí nhà kính.
- Ethanol có chỉ số octan là 113 và nó cháy tốt hơn ở độ nén cao so với xăng. Điều này mang lại nhiều sức mạnh hơn cho động cơ.
- Ethanol hoạt động như một chất chống đông trong động cơ, cải thiện việc khởi động động cơ lạnh và ngăn ngừa đông cứng.
- Nhờ đến từ các nguồn nông nghiệp, giá trị của sản phẩm tăng lên, nâng cao thu nhập của cư dân nông thôn.
Nhược điểm của việc sử dụng năng lượng nhiên liệu sinh học
Mặc dù có những ưu điểm khá rõ ràng và tích cực nhưng việc sử dụng năng lượng nhiên liệu sinh học cũng có những nhược điểm nhất định như:
- Ethanol cháy nhanh hơn xăng từ 25% đến 30%. Điều này khiến nó có giá thấp hơn.
- Ở nhiều nước, nhiên liệu sinh học được sản xuất từ cây mía. Khi sản phẩm đã được thu thập, mía thu hoạch được đốt. Điều này gây ra phát thải khí mê-tan và oxit nitơ, làm tăng sự nóng lên toàn cầu, vì chúng là hai khí nhà kính do khả năng giữ nhiệt của chúng. Do đó, những gì chúng ta tiết kiệm được trong khí thải một mặt, chúng ta thải ra mặt khác.
- Khi ethanol được sản xuất từ ngô, khí đốt tự nhiên hoặc than đá được sử dụng để tạo ra hơi nước trong quá trình sản xuất. Hơn nữa, Phân đạm và thuốc diệt cỏ bị rơi vãi trong quá trình canh tác ngô gây ô nhiễm nước và đất. Điều này có thể được giải quyết bằng cách sử dụng các hệ thống sản xuất nông nghiệp hữu cơ hoặc ít nhất là sinh thái. CO2 từ các nhà máy chưng cất cũng có thể được sử dụng để sản xuất tảo (do đó có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học). Ngoài ra, nếu có các trang trại gần đó, khí mê-tan từ phân có thể được sử dụng để sản xuất hơi nước (về bản chất điều này tương đương với việc sử dụng khí sinh học để sản xuất nhiên liệu sinh học).
Như bạn có thể thấy, năng lượng nhiên liệu sinh học nó tiến bộ trên con đường của nó như một năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, có rất nhiều cải tiến và phát triển để nó trở thành nguồn năng lượng mới cho các phương tiện giao thông trên toàn thế giới.