Atšķirība starp biodegvielu un fosilo degvielu

Kas ir biodegviela?

Biodegviela ir šķidrā degviela, kas ražota no biomasas, kopīgs termins, kas attiecas uz kultūrām, augu atliekām, organiskajiem atkritumiem un jebko, kas nāk no dzīva organisma. Visizplatītākās biodegvielas formas ir etanols un biodīzeļdegviela.

Biodegvielas veidi

Biodegvielai var būt dažādas formas atkarībā no tā izgatavošanas veida un materiāla, no kura tas tiek ražots.

Etanols

Etanolu parasti ražo no cukuriem, kas atrodami graudos, piemēram, kukurūza, mieži un sorgo. Etanolu parasti izmanto kā no naftas iegūtā benzīna aizstājēju automašīnās un citās tehnoloģiju sistēmās, kurās tradicionāli izmanto naftas benzīnu. Daži etanola tiek izmantoti gandrīz visās gāzēs Amerikas Savienotajās Valstīs. Pašlaik ASV tiek izmantoti divu veidu etanola un naftas benzīna maisījumi, maisījums ar 10% etanolu (E10) un maisījums ar apmēram 50–80% etanolu (E85). Lielākajā daļā transportlīdzekļu, kas darbina ar benzīnu, var izmantot E10 benzīnu. Ar benzīnu darbināmiem transportlīdzekļiem, kuru modelis ir 2007. gads vai jaunāks, var izmantot benzīnu, kas ir E15 vai 15% etanola. Pašlaik tikai elastīgas degvielas transportlīdzekļi var izmantot E85 benzīnu.

Pašlaik lielāko daļu etanola ražo no augu cukuriem, kas atrodami graudos, taču pašlaik tiek pētīti, vai etanolu var izgatavot no augu celulozes daļām. Šo etanolu sauc par celulozes etanolu.

Biodīzeļdegviela

Biodīzeļdegviela ir izgatavota no augu eļļām un dzīvnieku taukiem. To var izgatavot arī no vārīšanas taukiem. To izmanto, lai aizstātu dīzeļdegvielu uz naftas bāzes kompresijaizdedzes motoros. Lai izmantotu biodīzeļdegvielu, nav nepieciešams mainīt vai pārveidot motoru, ja tas ir dīzeļdzinējs.

Biodegvielu plusi un mīnusi

Biodegviela ir reklamēta kā atjaunojama, zaļa alternatīva fosilā kurināmā ražošanai. No vienas puses, ir daži izaicinājumi biodegvielu, kas aizstāj naftas bāzes degvielu, lietderībai un ilgtspējībai..

Plusi

Atšķirībā no degvielām, kuru pamatā ir nafta, biodegviela parasti nav toksiska. Turklāt tos bieži reklamē kā oglekļa neitrālu degvielas avotu. Iemesls ir tāds, ka, tā kā biodegvielu ražošanai izmantotos augus vienmēr atjauno, jaunie augi absorbēs oglekļa dioksīdu, kas izdalās atmosfērā, sadedzinot biodegvielu. Vēl viens biodegvielu reklamēšanas iemesls ir tas, ka tās, iespējams, ļauj mazāk atkarīties no importētās naftas un var pieļaut lielāku vietējās ilgtspējas līmeni valstī, ja tai ir bagātīgas zemes, kur audzēt kurināmā kultūru..

Mīnusi

Lai gan ir ierosināts, ka biodegviela ir fosilā kurināmā aizstājējs, jaunākie pētījumi liecina, ka ar biodegvielu saražotā enerģijas daudzuma nepietiek, lai aizstātu fosilo kurināmo, nepārveidojot lielāko daļu planētas ārpuspilsētu zemes virsmas lauksaimniecības zemēs, lai iegūtu kultūraugus, kas nepieciešami biodegvielas ražošana.

Piemēram, vienā pētījumā tika atklāts, ka, aizstājot 5% dīzeļdegvielas patēriņa ar biodīzeļdegvielu, 60% pašreizējo sojas saimniecību jāpārveido biodegvielas ražošanā. Kornellas universitātes pētījumi arī liecina, ka biodegvielu ražošanai ir nepieciešams vairāk enerģijas nekā galaprodukta nodrošinātais enerģijas daudzums. Tas liek apšaubīt, vai biodegvielu var izmantot tādā pašā mērogā kā fosilo degvielu. Turklāt biodegvielu izmantošana var radīt konkurenci starp zemi pārtikas kultūrām un kurināmā kultūrām. Tas varētu radīt izaicinājumu nodrošināt pietiekami daudz kurināmā valstij un vienlaikus barot visus šajā valstī.

Vēl viena biodegvielu problēma ir tā, ka ne visas biodegvielas ir oglekļa neitrālas. Jaunākie pētījumi liecina, ka biodegviela, kas ražota no graudu kultūrām, rada apmēram tikpat daudz oglekļa izmešu kā fosilā degviela. Biodegvielu ražošanai izmantoto kultūru atkārtota audzēšana arī ne vienmēr samazina oglekļa emisijas. Tas ir tāpēc, ka jaunās kurināmā kultūras pietiekami ātri neuzsūc oglekļa dioksīdu, lai kompensētu emisijas, kas rodas, sadedzinot biodegvielu. Biodegvielai, kas ražota no kultūraugu atlikumiem vai atkritumiem, no otras puses, ir tendence samazināt oglekļa izmešus.

Šīs problēmas nenozīmē, ka nevar izmantot biodegvielu, bet tās tomēr liek domāt, ka to izmantošanas pakāpe ir ierobežota tāpat kā fosilie kurināmie..

Fosilais kurināmais

Fosilais kurināmais ir degviela, ko iegūst no mirušo organismu paliekām, kas dzīvoja pirms miljoniem gadu. Fosilajos kurināmos ietilpst nafta, ogles un dabasgāze, kā arī darva un bitumens. Fosilais kurināmais nav atjaunojams, jo process, kas to veido, prasa miljoniem gadu, padarot to neiespējamu papildināt laika gaitā, kas raksturīgs cilvēku civilizācijām..

Fosilā kurināmā veidi

Fosilais kurināmais tiek veidots no agrāk dzīviem materiāliem, piemēram, augiem un aļģēm, un tos dabiski pakļauj karstumam un spiedienam. Fosilais kurināmais var būt šķidrā, cietā un gāzes formā.

Eļļa

Eļļa ir šķidra viela, kas sastāv no ogļūdeņražiem, kas savulaik veidoja dzīvos organismus. Parasti eļļu atradīs caurlaidīgā iežu slānī, piemēram, smilšakmenī vai kaļķakmenī, kuru pārklāj necaurlaidīgs iežu slānis, parasti evaporīti, kas neļaus eļļai izplūst. Zem caurlaidīgā klinšu slāņa atradīsies slānekļa slānis. Eļļa nāk no slānekļa slāņa.

Amerikas Savienotās Valstis šobrīd ir lielākais naftas patērētājs pasaulē. Lielākie naftas eksportētāji uz Amerikas Savienotajām Valstīm ir Saūda Arābija, Kanāda, Meksika un Nigērija. Nafta parasti ir benzīna un cita šķidrā fosilā kurināmā avots, ko izmanto sauszemes transporta līdzekļu un lidmašīnu darbināšanai. Tas ir ļoti svarīgs transporta avots.

Lai arī nafta ir nodrošinājusi daudz enerģijas, tai ir arī ievērojami trūkumi. Kā liecina nesenās naftas noplūdes, ieguves metodes ir bīstamas dabiskajai videi. Ir arī zināms, ka eļļas dedzināšana gaisā izdala daļiņas, kas nelabvēlīgi ietekmē cilvēku un dzīvnieku plaušas. Turklāt, sadedzinot eļļu, atmosfērā nonāk arī ievērojams daudzums oglekļa dioksīda, kas izraisa globālās vidējās temperatūras paaugstināšanos, mainot globālo klimatu veidā, kas nav labvēlīgs cilvēku civilizācijai vai daudzām augu un dzīvnieku sugām..

Akmeņogles

Ogles sastāv no cietas ogļūdeņražu masas, kas rodas no karstuma un spiediena. Ogles galvenokārt veidojas no atmirušajiem augiem. Arī oglēm ir vairākas atšķirīgas pakāpes.

Ogļu priekštecis ir kūdra, mīksts organisks materiāls, kas izgatavots no pūdošām augu vielām. Ja kūdra tiek pakļauta karstumam un spiedienam, tā pārveidosies par oglēm. Lignīts vai brūnogles ir zemākās akmeņogles. Tam ir salīdzinoši zema oglekļa koncentrācija, un veidošanās laikā tas ir pakļauts relatīvi zemam karstumam un spiedienam.

Subbitumīnas un bitumena ogles ir ogļu formas, kas ir starpposms starp antracītu, visaugstāko ogļu formu un lignītu. Subbitumīna ogles ir blāvas, savukārt bitumena ogles ir spīdīgas un gludas. Bitumenogles ir arī visizplatītākais ogļu veids, ko izmanto enerģijas ražošanā. Antracīts satur visaugstāko oglekļa koncentrāciju, un tas ir bijis pakļauts vislielākajam karstumam un spiedienam. Tas ir ciets un trausls, salīdzinot ar citiem ogļu veidiem.

Ogles spēlēja ļoti nozīmīgu lomu rūpniecības revolūcijā, un daudzās pasaules valstīs tās izmanto kā lētu enerģijas avotu. Ogles galvenokārt izmanto elektrības ražošanai. Pašlaik lielākais ogļu ražotājs ir Ķīna, kas saražo 48% no pasaules ogļu piegādes. Amerikas Savienotās Valstis ražo apmēram 11% pasaules ogļu, it īpaši tādās valstīs kā Pensilvānija, Vaiominga, Ilinoisa un Kentuki.

Lai arī ogles var nodrošināt ievērojamu elektroenerģijas daudzumu, tā ir arī viena no videi visnekaitīgākajām fosilām degvielām, ko pašlaik izmanto. Ir zināms, ka ogļu ieguve iznīcina lielos veģetācijas veidus un piesārņo upes ar toksiskiem mīnu atkritumiem. Dedzinot ogles, rodas arī dzīvsudrabs, sēra dioksīds un slāpekļa oksīdi, kas var izraisīt skābu lietu. Turklāt ogles ievērojami veicina oglekļa dioksīda emisijas, ko rada cilvēku civilizācijas.

Dabasgāze

Dabasgāzi galvenokārt izmanto apkurei un elektrībai, un to uzskata par tīrāku, salīdzinoši zemu oglekļa satura alternatīvu citiem fosilā kurināmā veidiem. Amerikas Savienotās Valstis ir ievērojams dabasgāzes lietotājs un ražotājs.

Dabasgāzes sadedzināšana rada daudz mazāk oglekļa dioksīda nekā naftas vai ogļu sadedzināšana, un atmosfērā izdalās daudz mazāk piesārņotāju. Tomēr tas joprojām izraisa 29% oglekļa emisiju Amerikas Savienotajās Valstīs.

Biodegvielas un fosilā kurināmā līdzības

Biodegviela un fosilais kurināmais ir izgatavoti no vienreizēji dzīvām vielām. Tos izmanto arī siltuma un elektrības ražošanai, kā arī transportlīdzekļu un ģeneratoru darbināšanai visā pasaulē. Tie rada arī ievērojamas oglekļa emisijas, un to turpmākās izmantošanas ilgtspējība ir apšaubāma, ņemot vērā to ietekmi uz vidi.

Biodegvielas un fosilā kurināmā atšķirības

Lai gan starp fosilo degvielu un biodegvielu ir daudz līdzību, pastāv arī būtiskas atšķirības, kas ietver šādas.

• Biodegviela ir atjaunojama, savukārt fosilā degviela nav atjaunojama.
• Biodegvielu galvenokārt audzē no moderniem graudiem vai mūsdienu augu organiskajām atliekām, turpretī organismi, no kuriem tiek ražots fosilais kurināmais, ir miruši miljoniem gadu.
• Toksiskas gāzes un daļiņas, kas izraisa plaušu kairinājumu vai bojājumus, rodas kā fosilā kurināmā sadedzināšanas blakusprodukti, turpretim biodegvielas pašas par sevi nav toksiskas..
• Fosilā kurināmā izmantošana pašlaik ir diskutabla, un daudzas valstis pašlaik mēģina ievērojami atkāpties no fosilā kurināmā. No otras puses, biodegvielas tiek uzskatītas par videi draudzīgām un kļūst arvien populārākas.

Biodegviela un fosilā degviela

Kopsavilkums

Biodegvielu ražo no augiem un citām organiskām vielām, kas pārveidotas šķidrā degvielā. Biodegvielas veidi ietver etanolu un biodīzeļdegvielu. Etanolu parasti ražo no graudiem, izņemot celulozes etanolu. Biodīzeļdegviela ir izgatavota no augu eļļas, dzīvnieku taukiem un izmantotajām gatavošanas taukām. Etanols tiek izgatavots, lai aizstātu benzīnu, bet biodīzeļdegviela tiek izmantota, lai aizstātu dīzeļdegvielu. Biodegviela parasti nav toksiska, un tā var padarīt valsti mazāk atkarīgu no fosilā kurināmā ārvalstu importa. No otras puses, biodegviela nesniedz pietiekami daudz enerģijas, lai pilnībā aizstātu fosilo kurināmo. Biodegvielas izmantošana rada konkurenci arī starp kultūrām, kuras audzē pārtikai, un kultūrām, kuras audzē degvielai. Turklāt tas daudzos gadījumos rada aptuveni tādu pašu oglekļa izmešu daudzumu kā fosilais kurināmais. Fosilo kurināmo ražo no organismiem, kas gājuši bojā pirms miljoniem gadu un kuru paliekas tika pakļautas karstumam un spiedienam. Fosilo kurināmo uzskata par neatjaunojamu, jo tā veidošanās prasa miljoniem gadu. Fosilais kurināmais un biodegviela ir līdzīgi, jo tie abi ir veidoti no vienreizējām dzīvām vielām, un, sadedzinot enerģiju, abi izdala oglekļa dioksīdu. Tās atšķiras ar to, ka biodegviela ir atjaunojama, parasti nav toksiska un augošā rūpniecībā, turpretī fosilā degviela nav atjaunojama, tai bieži ir ievērojami toksiski biprodukti un tā ir nozare, kas samazinās..