L'etanolo è davvero più ecologico del gas?

Un dipendente dell'autonoleggio Enterprise rifornisce una Chevrolet con il carburante flessibile E85 a Washington, DC. I consumatori più attenti all'ambiente chiedono auto con un chilometraggio del gas più elevato dalle società di autonoleggio. Guarda altre foto di AFV. Chip Somodevilla / Getty Images

Nell'industria energetica, la necessità di cambiamento non è più discutibile. Al di là del pericolo di una completa dipendenza dal petrolio straniero quando sia la politica globale che i prezzi del gas sono più volatili che mai, l'impatto ambientale di bruciare milioni di galloni di combustibili fossili più velocemente di quanto si possa dire "gas serra" sta cominciando ad affondare nella coscienza generale . Allora qual è la risposta? Alcuni dicono che sia l'idrogeno, che è un'alternativa brillante, ma alla fine solleva alcune complesse domande sulla sicurezza. Altri indicano risorse naturali come la luce solare e il vento. Anche alcune parti dell'industria delle energie rinnovabili sono piuttosto appassionate di etanolo: come puoi discutere con la saggezza di alimentare le nostre auto con abbondante mais??

A quanto pare, puoi discuterne, e molte persone lo sono. Innanzitutto, una rapida introduzione su cos'è l'etanolo e come è prodotto.

L'etanolo è Alcool di grano. Negli Stati Uniti, di solito è fatto da Mais. In Brasile, è più comunemente prodotto con la canna da zucchero. Anche grano, orzo e patate sono fonti di etanolo.

Ci sono un paio di modi per produrre etanolo per carburante, e uno dei più comuni è il metodo del mulino a secco, che va più o meno così:

• Il mais (o altro grano) passa attraverso una farina di macinazione. Viene fuori come una polvere.
• Una miscela composta da questa polvere di grano, acqua e un enzima entra in una pentola a fuoco alto, dove viene liquefatta. L'enzima aiuta a scomporre il composto del grano per aiutare nel processo di liquefazione.
• Il mosto liquefatto viene raffreddato e un altro enzima viene aggiunto alla miscela. Questo enzima converte l'amido in zuccheri che possono essere fermentati per creare alcol.
• Il lievito viene aggiunto alla miscela di zucchero per iniziare il processo di fermentazione. Gli zuccheri si scompongono in etanolo (una forma di alcol) e anidride carbonica.
• La miscela fermentata viene distillata. L'etanolo si separa dai solidi.
• Un processo di disidratazione rimuove l'acqua dall'etanolo separato.
• Una piccola quantità di benzina viene aggiunta all'etanolo per renderlo imbevibile. Tutto l'etanolo utilizzato come carburante deve essere reso non potabile.

I sottoprodotti di questo processo, inclusi il grano del distillatore e l'anidride carbonica, sono utili nell'agricoltura e nell'allevamento e possono essere venduti dall'impianto di produzione di etanolo per vari scopi. Ma secondo molti esperti di agricoltura, fare dell'etanolo un attore di primo piano nell'industria dei combustibili presenta seri inconvenienti.

In questo articolo vedremo cosa rende l'etanolo una fonte potenzialmente buona di energia pulita e scopriremo perché alcune persone pensano che questo potenziale sia limitato.

Il carburante a etanolo non è un'invenzione moderna; alcune persone si riforniscono di mais da decenni. DOE / JGI

Nel suo stato attuale di additivo per carburanti a bassa percentuale, i vantaggi dell'etanolo sono evidenti. Poiché l'etanolo contiene molto ossigeno nella sua struttura chimica, brucia in modo abbastanza pulito. Aggiunto in piccole quantità (tipicamente una parte di etanolo, nove parti di benzina) alla benzina che alimenta le nostre auto, riduce le emissioni di gas serra come il monossido di carbonio e gli ossidi di azoto. Argonne National Laboratory riporta una diminuzione di circa 10 tonnellate (9,07 tonnellate metriche) nelle emissioni di gas serra derivanti dall'uso di etanolo nel solo 2007 [fonte: Biofuels Digest]. Uno studio del 2006 in Wisconsin ha mostrato il 16% in meno di giorni ad alto contenuto di ozono dall'introduzione del carburante 10-90 nel 1994 [fonte: etanolo].

L'aggiunta di etanolo alla miscela di carburante riduce anche la quantità di benzina che consumiamo quando guidiamo e qualsiasi auto può funzionare con questa miscela di etanolo 10-90 (chiamata E10). La miscela di etanolo 85-15 (chiamata E85) che alimenta solo veicoli speciali a carburante flessibile (FFV) brucia in modo ancora più pulito, riducendo ulteriormente il rilascio di gas nocivi nell'atmosfera che possono causare inquinamento dell'aria e dell'acqua, riscaldamento globale e smog. Ma solo una manciata relativa di veicoli può funzionare con questo mix - una su 40 auto nel 2006 [fonte: Joyce]. Non è comunemente fornito nelle stazioni di servizio.

Il problema dell'utilizzo dell'etanolo come combustibile su larga scala si riduce a due problemi primari correlati:

• Non c'è tanta energia nell'etanolo quanta ne è nella benzina.
• La creazione di quantità significative di energia dalle colture alimentari esaurirebbe la quantità di terra disponibile per la coltivazione di cibo reale da mangiare.

Sebbene la maggior parte degli esperti concordi su questi due punti, tendono a differire in termini di grado.

Secondo il professore di agricoltura della Cornell University David Pimentel, la produzione di etanolo crea effettivamente una perdita netta di energia. Secondo i suoi calcoli, produrre mais e trasformarlo in 1 gallone (3,7 litri) di etanolo richiede 131.000 BTU di energia; ma 1 gallone di etanolo contiene solo 77.000 BTU [fonte: salute ed energia]. E poiché gli agricoltori utilizzano apparecchiature alimentate a combustibili fossili per piantare, mantenere e raccogliere il mais e utilizzano macchinari alimentati a combustibili fossili per trasformare quel mais in etanolo e quindi, in quasi tutti i casi, per spedire il prodotto ai punti di raccolta tramite trasporto a carburante, l'industria dell'etanolo sta effettivamente bruciando grandi quantità di benzina per produrre questo carburante alternativo. Quell'etanolo potrebbe finire per contenere meno energia della benzina consumata per produrlo.

L'aspetto del trasporto del processo potrebbe cambiare presto, tuttavia, con l'apertura del primo gasdotto statunitense di etanolo nel dicembre 2008. Trasporta l'etanolo per 136 chilometri attraverso la Florida da Tampa a Orlando. L'etanolo nelle tubazioni è sempre stato un problema perché il carburante raccoglie le impurità lungo il percorso dal punto A al punto B. Queste impurità sono inaccettabili nell'etanolo e possono danneggiare il materiale del gasdotto tradizionale. Ma la società texana che ha sviluppato il gasdotto sembra aver superato le sfide [fonte: Galbraith].

Ovviamente è solo una pipeline. Anche così, non tutti gli scienziati concordano con la terribile analisi di Pimentel sull'efficienza energetica. -Il National Renewable Energy Lab degli Stati Uniti rileva che è necessario 1 BTU di combustibile fossile per immettere sul mercato 1,3 BTU di etanolo [fonte: NREL]. Ciò significherebbe un guadagno netto del 30% in energia, non una perdita netta.

A parte l'efficienza energetica, quelli nel campo di Pimentel in realtà non vedono il mais come una vera fonte di energia rinnovabile. Pimentel stima che alimentare un'auto per un solo anno utilizzando etanolo richiederebbe 11 acri (44.515 metri quadrati) di mais, spazio che può essere utilizzato per nutrire almeno sette persone [fonte: Salute ed energia]. Poiché i campi di mais negli Stati Uniti impiegano un po 'di tempo per ricostituirsi, a causa sia dell'erosione del suolo che dei problemi di irrigazione, quegli acri alla fine sarebbero fuori uso per un lungo periodo di tempo, il che significa niente mais per l'etanolo e nessuna terra utilizzabile per altri alimenti colture. Per sostenere un'industria del carburante basata sull'etanolo, sempre più terreni agricoli dovrebbero essere destinati al solo mais. Il risultato finale potrebbe essere una carenza di cibo coltivato internamente e prezzi più alti al supermercato per tutti i tipi di prodotti.

Una possibile risposta alla controversia sull'etanolo è qualcosa chiamato etanolo cellulosico. L'etanolo cellulosico è ottenuto da prodotti non alimentari come gambi di mais, trucioli di legno e panico verga. Se questo piccolo angolo dell'industria dell'etanolo si sviluppa in un produttore abbastanza grande, l'etanolo cellulosico potrebbe rivelarsi un compromesso praticabile ea basso costo nel dibattito sull'etanolo contro la benzina.

Per ulteriori informazioni sull'etanolo e altre opzioni di energia rinnovabile, guarda i link nella pagina successiva.

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Altri ottimi link

• Ethanol.org
• Laboratorio nazionale per le energie rinnovabili
• The New York Times: Springtime for Ethanol - 23 gennaio 2007
• Planet Green
• TreeHugger.com

fonti

• "L'Argonne National Laboratory afferma che l'etanolo ha ridotto i GGE di 10 milioni di tonnellate nel 2007". Biocarburanti Digest. 22 aprile 2008. http://www.biofuelsdigest.com/blog2/2008/04/22/argonne-national-laboratory-says-ethanol-reduced-gges-by-10-million-tons-in-2007/
• Barrionuevo, Alessio. "Primavera per l'etanolo". Il New York Times. 23 gennaio 2007. http://www.nytimes.com/2007/01/23/washington/23ethanol.html?_r=1&th&emc=th&oref=slogin
• Ethanol.org http://www.ethanol.org/
• Galbraith, Kate. "Un gasdotto di etanolo inizia il servizio". Il New York Times. 10 dicembre 2008.http: //greeninc.blogs.nytimes.com/2008/12/10/an-ethanol-pipeline-begins-service/? Hp
• Halperin, Alex. "Etanolo: miti e realtà". BusinessWeek Online. 19 maggio 2006. http://www.businessweek.com/technology/content/may2006/ tc20060519_225336.htm
• Joyce, Christopher. "Lo studio sostiene l'etanolo come sostituto della benzina". NPR.org. 26 gennaio 2006. http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=5173420
• Segelkin, Roger. "Il combustibile a base di etanolo proveniente dal mais è stato accusato di" combustione di cibo sovvenzionata insostenibile "." HealthAndEnergy.com. http://healthandenergy.com/ethanol.htm

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