אתנול הוא דלק בר-קיימא, מיוצר מקומי עם דירוג אוקטן גבוה יותר מזה בנזין, מה שמאפשר לו לבצע ביצועים טובים יותר מאשר בנזין. עם זאת, ישנן כמה השפעות סביבתיות של ייצור וצריכה של אתנול שהתגלו, ואנו הולכים לדון בהן במאמר זה.
אתנול הוא דלק ביו-אורגני שעשוי לשמש להחלפה דלקים מאובנים בתחום התחבורה. יש לו פוטנציאל גדול לתרום להפחתת הפחמן של התחבורה ולשפר את הביצועים הסביבתיים.
המחקר הנוכחי עשוי להיות מורחב בעתיד למנועי SI מהירים כדי לשפר את הביצועים ומאפייני הבעירה על ידי סימום ננו-חלקיקים עם בנזין. הניתוח המספרי עשוי להתבצע על מנוע SI המופעל על ידי מקור אנרגיה חלופי אחר כדי לשפר את מאפייני הביצועים.
בנוסף, מחקר זה עשוי להשתפר על ידי הכללת מחזור גזי פליטה כדי לסייע בהפחתת פליטת NOX ועל ידי שינויו כך שיפעל במצב כפול דלק.
אתנול הוא דלק חלופי זול יחסית שמתהדר בפחות זיהום וזמינות יותר מאשר בנזין לא מעורבב. אבל בעוד שיש יתרונות רבים של שימוש באתנול כדלק, יש גם כמה חסרונות.
תוכן העניינים
מה זה אתנול?
אתנול הוא אלכוהול דגנים שניתן לערבב עם בנזין ולהשתמש בו בכלי רכב. תחנות דלק רבות מספקות דלק מעורב, שהוא בדרך כלל 10 אחוז אתנול ו-90 אחוז בנזין.
אתנול ניתן לתסיסה ממקורות רבים של עמילן, כולל תירס, חיטה, סורגום דגנים, שעורה ותפוחי אדמה, ומגידולי סוכר כמו קני סוכר וסורגום מתוק.
תוצר לוואי של ייצור אתנול הוא דגנים מזקקים, אותם ניתן להאכיל לבעלי חיים רטובים או מיובשים. מכיוון שגרגרי המזקקים הרטובים הם מתכלים וכבדים, מה שמוסיף לעלויות ההובלה, הם משמשים בדרך כלל ברדיוס של 100 מייל ממפעל אתנול.
גרגירי המזקקים יציבים יותר וקלים יותר להובלה כאשר יצרן אתנול מייבש אותם, אולם הדבר מגדיל את עלות האנרגיה עבור יצרן האתנול. גרגירי המזקק שומרים על רבים מחומרי המזון מהתירס, מכיוון שרק העמילן הוסר.
כיצד מייצרים אתנול?
אתנול מיוצר עם צמחים הידועים כצמחי "טחינה יבשה", גרעיני התירס נטחנים דק לחלקיקים קטנים. לאחר מכן מוסיפים מים לתירס הטחון יחד עם אנזימים כדי להמיר את העמילן לתסיסה. התערובת, הידועה גם בשם מאש, מבושלת כדי לפרק עוד יותר את העמילן.
את המחית מוציאים מהכיריים ומאפשרים לה להתקרר לפני הוספת אנזים שני (glucoamalyse) לעיסה. אנזים זה עוזר להפוך את העמילן הנוזלי לסוכרים.
למחית מוסיפים שמרים והתסיסה יוצרת אתנול ופחמן דו חמצני. לאחר כיומיים מסתיים תהליך התסיסה והמחית מחוממת שוב.
בתהליך החימום האתנול מתאדה לאדים שנאספים, בעוד שמוצקי התירס והשמרים הנותרים נשארים.
אדי האתנול מתקררים ומתעבים לנוזל. נוזל זה מיובש כדי להסיר עודפי מים מהאתנול, מה שהופך אתנול "נטול מים" מתאים להתמזגות עם בנזין.
ניתן לייצר אתנול גם בתהליך טחינה רטוב המפריד את התירס למספר רכיבים שונים ומעניק אפשרויות רבות למוצרים סופיים, כולל אתנול. תהליך זה יכול להיות הרבה יותר מורכב ומוגזם.
אתנול הוא דלק טוב לשימוש במנועי הצתה. זה יכול לשמש כתוסף לסולר (ביודיזל). אתנול הוא גם חומר מזין חשוב לתעשייה הכימית.
עם זאת, למרות השימושים שלו, יש כמה השפעות סביבתיות הקשורות לאתנול, תהליך הייצור שלו ותהליך הצריכה שלו. להלן ההשפעות של אתנול על הסביבה.
10 ההשפעות הסביבתיות של אתנוl
- זיהום אוויר
- לוקח הרבה מקום סביבתי
- השפעה אנושית
- השפעה על חקלאות וייצור מזון
- השפעה על הקרקע
- התחממות גלובלית
- השפעה על המים
- מתאן (CH4) דור
- ההשפעה של החיים הימיים.
- פיצוץ אש
1. זיהום אוויר
תחבורה משאית ורכבת הם האופנים העיקריים של העברת אתנול למסופי המיזוג, שבהם אתנול מעורבב עם בנזין ליצירת תערובות E-10 או E-85 לשימוש מנוע צרכני.
שימוש בהובלת משאית, רכבת ודוברות היקרה יותר מגביר את קצב שחרור המזהמים הגזים באוויר, ובכך מזהם את האטמוספרה.
עם זאת, בניסיון לטפל בבעיה זו, כיום אתנול אינו מועבר בצינורות המיועדים ומשמשים למוצרים מבוססי נפט, אך אז כמה חברות בודקות משלוח אתנול בדרך זו.
כמו כן, ריח מזיק עשוי להיווצר על ידי יצירת בוטיראט, מטבוליט של פירוק ביולוגי של אתנול.
2. לוקח הרבה מרחב סביבתי
אחת ההשפעות הבסיסיות של אתנול על הסביבה היא שהוא דורש שטח גידולי גידול.
מכיוון שהוא מופק בעיקר מתירס, שטח אדמה רב שיכול לשמש לגידול מזון או משק חי משמש במקום זאת לגידול מוצר דלק.
3. השפעה אנושית
בליעה חריפה של אתנול עלולה לגרום לכאבי ראש, בחילות, הקאות, נמנום, עייפות, פגיעה, כושר שיפוט, חוסר הכרה, חוסר קואורדינציה ותרדמת.
שאיפה עלולה לגרום לגירוי בעיניים ובדרכי הנשימה העליונות, עייפות וכאבי ראש, בעוד שמגע עורי עלול לגרום לגירוי של העור, כאשר מגע ממושך מוביל לעור יבש, קילוף, גירוד וסדקים.
בנוסף לצריכת אלכוהול כבדה, תוצר לוואי של אתנול עלול לגרום להתמכרות ולהגביר את כל סוגי הפציעות והטראומות. גורמים סביבתיים וגנטיים מעורבים ברגישות לאלכוהוליזם.
עם זאת, צריכה מתונה של אתנול מפחיתה מתח ומגבירה תחושות של אושר ורווחה, ועשויה להפחית את הסיכון למחלת לב כלילית.
יתר על כן, תת תזונה יכולה להיות השפעה כתוצאה של אתנול ויכולה גם להפעיל השפעה טוקסיקולוגית ישירה עקב הפרעה שלו לחילוף החומרים בכבד ולתפקודים אימונולוגיים.
נצפתה השפעה סיבתית בין אלכוהול לסוגי סרטן שונים. הפסקת צריכת אלכוהול ותזונה מאוזנת הם אמצעים טיפוליים ראשוניים לא ספציפיים לאלכוהוליסטים.
טיפולים תרופתיים לאלכוהוליסטים, הסובלים מפציעות כבד הביאו לתוצאות מעורבות. במחלת כבד סופנית, ניתן לשקול השתלת כבד.
4. השפעה על חקלאות וייצור מזון
כאמור לעיל, דלק ביולוגי על בסיס תירס וסויה נוגע לכמות האדמה שהם לוקחים מייצור מזון. האתגר של גידול מספיק יבולים כדי לעמוד בדרישות של ייצור אתנול וביודיזל הוא משמעותי ויש האומרים שאי אפשר להתגבר עליו.
חלק גדול זה של הקרקע שנלקח לגידול יבולים המייצרים אתנול רק השפיע במידה רבה על ייצור המזון שכן החקלאות הייתה הלהיט העיקרי. זה הוביל למחסור באספקת מזון מכיוון ששטחי העיבוד למטעי גידולים אחרים משמשים לגידולי אתנול.
לדברי כמה רשויות, לייצר מספיק דלק ביולוגי כדי לאפשר את האימוץ הנרחב שלהם יכול להיות המרת רוב היערות והשטחים הפתוחים הנותרים בעולם לאדמות חקלאיות, וזו הקרבה שמעטים אנשים יהיו מוכנים להקריב.
5. השפעה על הקרקע
באופן כללי, ייצור תירס הוא מקור תכוף לזיהום תזונתי ומשקעים. למרות שאתנול ודלקים ביולוגיים אחרים מקודמים לעתים קרובות כחלופות נקיות ובעלות נמוכה לבנזין, לגידול תירס תעשייתי וסויה יש עדיין השפעה מזיקה על הסביבה, רק בדרך אחרת.
זה נכון במיוחד עבור חקלאי תירס תעשייתי. גידול תירס עבור אתנול כרוך בכמויות גדולות של דשן סינטטי וקוטל עשבים.
בנוסף, מחקר העוסק באנרגיה הדרושה לגידול יבולים והמרתם לדלק ביולוגי הגיע למסקנה שהפקת אתנול מתירס דורשת 29% יותר אנרגיה ממה שהאתנול מסוגל לייצר.
6. התחממות גלובלית
כאשר הוא מעורבב עם בנזין לשימוש כדלק לרכב, אתנול יכול להציע כמה יתרונות פליטות בהתאם לסוג הרכב, כיול המנוע ורמת התערובת.
כמו בדלקים רגילים, השימוש והאחסון של תערובות אתנול עלולים לגרום לפליטות של מזהמים מוסדרים, כימיקלים רעילים וגזי חממה (GHG), שהם הגורם העיקרי ל התחממות גלובלית.
7. השפעה על המים
ההשפעות המשמעותיות ביותר הקשורות לדליפת אתנול היו על מים עיליים. במקרים מסוימים, פגיעת המים העיליים הורגת חיים מימיים מספר ימים לאחר הדליפה כתוצאה מדלדול החמצן.
ההשפעה יכולה להתרחש במרחק רב מהאתר המקורי. כמו כן, דליפות מאתנול עלולות לחלחל דרך הקרקע, ובכך להוביל לזיהום אפשרי של מי תהום והזרמה למים עיליים, שיכולים להיות תהליך מחזורי כמו גם יצירת מתאן.
8. מתאן (CH4) דור
פירוק אנאירובי של אתנול במי תהום מביא לייצור גז מתאן. הימצאות מתאן בקרקע הבלתי רוויה מעבר לגבולות הפיצוץ עלולה להוות סכנת פיצוץ.
ניתן להפיק גז מתאן לאורך זמן ולהישאר בגז הקרקע לאורך זמן. וכאשר הוא נחשף לאטמוספירה, זה יכול להוביל להתחממות טמפרטורת כדור הארץ, שכן ידוע שגז מתאן (CH4) הוא גז חממה.
9. השפעה על החיים הימיים.
שפיכת אתנול ימית מהווה איום להיות רעיל לקולטנים אקולוגיים במגע ישיר עם השחרור ועלולה להשפיע על פני השטח מערכת אקולוגית מימית.
דלדול החמצן הוא הדרך העיקרית שבה אתנול משפיע על החיים הימיים, מכיוון שלא יהיה מספיק חמצן זמין עבור החיים הימיים לקלוט, מה שעם הזמן יגרום לקטלניות של החיים במים.
10. פיצוץ אש
דליקות היא הסכנה הגדולה ביותר עבור אתנול, בדיוק כמו עבור בנזין. במיוחד, כאשר הוא חשוף לאור שמש ללא דילול. מחקר מראה שלאתנול יש טווח דליקות רחב של (3.3 עד 19% או 33,000 עד 190,000 ppm בנפח).
בהתחשב בדאגה זו לדליקות, הסביבה וחיים ומאפיינים של בני אדם עלולים להיות בסכנה אם תתרחש צורה כלשהי של פיצוץ.
כמו כן, יכולתו להוליך חשמל עלולה להוביל להתחשמלות ואולי להתלקחות שריפה כאשר אינה מוארקת ומחוברת כהלכה במהלך פעולות טרנס-טעינה.
סיכום
אתנול, שהוא אחד הדלקים הביולוגיים המבטיחים ביותר, משך תשומת לב ברחבי העולם בשל משבר הנפט הממשמש ובא שהחל לפני למעלה מעשור ברחבי העולם. עם זאת, כדי שאתנול יהיה מועיל יותר לסביבה, יש צורך במערכת מווסתת היטב הכוללת מספר סוגים של אתנול. זאת כדי להגן ולשמור על הסביבה.
שאלות נפוצות - השפעות סביבתיות של אתנול
מדוע אתנול תירס מזיק לאיכות הסביבה?
אתנול תירס חסר את הסמכות הסביבתית של מקורות אנרגיה מתחדשים אחרים כגון אתנול תאית, רוח ואנרגיה סולארית. כיוון שהתגלה שאתנול תירס הוא עוצמתי יותר בפחמן עד 24% אפילו מבנזין, ולכן הוכח כדלק לא ידידותי לאקלים
המלצות
- 8 השפעות סביבתיות של תיירות אקולוגית
. - 10 השפעות שליליות של תחנות כוח על הסביבה
. - 10 השפעות סביבתיות של כריית נחושת
. - 10 השפעות סביבתיות של פסולת אלקטרונית
. - 6 השפעות סביבתיות של פסולת מזון
Ahamefula Ascension היא יועצת נדל"ן, מנתחת נתונים וכותבת תוכן. הוא המייסד של Hope Ablaze Foundation ובוגר ניהול סביבתי באחת המכללות היוקרתיות בארץ. הוא אובססיבי לקריאה, מחקר וכתיבה.