エタノールは、ガソリンよりもオクタン価が高く、ガソリンよりも優れた性能を発揮する、持続可能な国内生産燃料です。しかし、エタノールの生産と消費にはいくつかの環境影響が発見されており、この記事ではそれらについて考察します。
エタノールは、輸送分野における化石燃料の代替として利用できるバイオ有機燃料です。輸送部門の脱炭素化と環境性能の向上に大きく貢献する可能性を秘めています。
現在の研究は将来的に高速SIエンジンに拡張され、ガソリンにナノ粒子をドープすることで性能と燃焼特性を改善する可能性があります。 数値解析は、性能特性を改善するために別の代替エネルギー源を動力源とする SI エンジンで実行することができます。
さらに、この調査は、NOX 排出量の削減に役立つ排気ガスの再循環を組み込み、二重燃料モードで動作するように変更することによって改善される可能性があります。
エタノールは、混合されていないガソリンよりも汚染が少なく、入手しやすいことを誇る、比較的低コストの代替燃料です。 しかし、エタノールを燃料として使用することには多くの利点がありますが、いくつかの欠点もあります.
目次
エタノールとは何ですか？
エタノールは、ガソリンに混ぜて自動車に使用できる穀物アルコールです。 多くのガソリン スタンドでは混合燃料を提供しており、通常はエタノール 10% とガソリン 90% です。
エタノールは、とうもろこし、小麦、ソルガム、大麦、じゃがいもなどのデンプン源や、サトウキビやスイートソルガムなどのサトウキビから発酵させることができます。
エタノール生産の副産物は蒸留粕であり、湿った状態または乾燥した状態で家畜に与えることができます。 ウェット ディスティラーズ グレインは腐りやすく重いため、輸送コストがかかるため、通常、エタノール プラントから半径 100 マイル以内で使用されます。
蒸留粕は、エタノール生産者が乾燥させるとより安定し、輸送が容易になりますが、エタノール生産者のエネルギー コストが増加します。 でんぷんだけが取り除かれているため、ジスチラー・グレインはとうもろこしの栄養素の多くを保持しています。
エタノールはどのように製造されますか?
エタノールは「乾式粉砕」植物として知られる植物で製造され、トウモロコシの穀粒は細かく粉砕されて小さな粒子になります。 次に、酵素とともに水を粉砕したトウモロコシに加えて、発酵のためにデンプンを変換します. マッシュとも呼ばれる混合物は、でんぷんをさらに分解するために調理されます。
マッシュを炊飯器から取り出し、冷ましてから XNUMX 番目の酵素 (グルコアマリゼ) をマッシュに加えます。 この酵素は液体デンプンを糖に変えるのを助けます。
酵母がマッシュに加えられ、発酵によりエタノールと二酸化炭素が生成されます。 約XNUMX日後、醗酵が完了し、再び醪を加熱します。
加熱プロセス中、エタノールは蒸発して蒸気になり、それが収集されますが、残りのトウモロコシと酵母の固形物は残ります。
エタノール蒸気は冷却され、液体に凝縮します。 この液体を脱水してエタノールから余分な水分を取り除き、ガソリンとの混合に適した「無水」エタノールを作ります。
エタノールは、トウモロコシをいくつかの異なる成分に分離し、エタノールを含む最終製品に多くのオプションを提供する湿式粉砕プロセスによっても製造できます。 このプロセスは、はるかに複雑で法外な場合があります。
エタノールは、火花点火エンジンで使用するのに適した燃料です。 ディーゼル（バイオディーゼル）の添加剤として使用できます。 エタノールは、化学産業の重要な原料でもあります。
しかし、その用途にもかかわらず、エタノール、その生産プロセス、およびその消費プロセスに関連する環境への影響がいくつかあります. エタノールが環境に与える影響は次のとおりです。
エタノールの10の環境への影響l
- 大気汚染
- 多くの環境スペースを取ります
- 人的影響
- 農業と食料生産への影響
- 土壌への影響
- 地球温暖化
- 水への影響
- メタン (CH4） 世代
- 海洋生物への影響。
- 火の爆発
1. 大気汚染
トラックと鉄道輸送は、エタノールがガソリンと混合されて消費者向けエンジン用の E-10 または E-85 混合物を形成するブレンド ターミナルにエタノールを移動する主要な手段です。
より高価なトラック、鉄道、およびはしけ輸送を使用すると、大気中のガス状汚染物質の放出速度が増加し、それによって大気が汚染されます。
ただし、この問題に対処するために、現在、エタノールは石油ベースの製品用に設計および使用されているパイプラインによって輸送されていませんが、いくつかの企業がこの方法でエタノールを輸送することをテストしています.
また、エタノール生分解の代謝産物である酪酸の生成によって、悪臭が発生する可能性があります。
2. 多くの環境スペースを取ります
エタノールが環境に及ぼす基本的な影響の XNUMX つは、エタノールが成長するための農地スペースが必要になることです。
それは主にトウモロコシに由来するため、食料や家畜の栽培に使用できる多くの土地スペースが代わりに燃料製品の栽培に使用されます.
3. 人への影響
エタノールの急性摂取は、頭痛、吐き気、嘔吐、眠気、疲労、障害、判断力、意識喪失、協調運動障害、および昏睡を引き起こす可能性があります。
吸入すると目や上気道の炎症、疲労、頭痛を引き起こす可能性があり、皮膚への接触は皮膚の炎症を引き起こす可能性があり、長時間の接触は皮膚の乾燥、剥離、かゆみ、ひび割れにつながります.
大量のアルコール消費に加えて、エタノールの副産物は中毒を引き起こし、あらゆる種類の怪我やトラウマを増加させる可能性があります. アルコール依存症への感受性には、環境要因と遺伝的要因が関与しています。
しかし、適度なエタノールの消費はストレスを軽減し、幸福感と幸福感を高め、冠状動脈性心臓病のリスクを軽減する可能性があります.
さらに、栄養失調は、エタノールの結果として生じる影響である可能性があり、肝臓の代謝と免疫機能への干渉により、直接的な毒性効果を及ぼす可能性もあります。
アルコールとさまざまながんとの間に因果関係が観察されています。 アルコール消費の中止とバランスの取れた栄養は、アルコール依存症の非特異的な主要な治療手段として推奨されます。
肝障害を患っているアルコール依存症患者に対する薬物療法は、さまざまな結果をもたらしています。 末期の肝疾患では、肝移植が考慮される場合があります。
4. 農業と食料生産への影響
前述のように、トウモロコシと大豆ベースのバイオ燃料は、食料生産から奪う土地の量に関係しています。 エタノールとバイオディーゼル生産の需要を満たすのに十分な作物を栽培するという課題は重要であり、克服できないと言う人もいます。
農業が大きな打撃を受けているため、エタノール生産作物を栽培するために取得されたこの大部分の土地は、食糧生産に大きな影響を与えただけです. これは、他の作物プランテーションの耕地がエタノール作物に使用されるため、食糧供給の不足につながっています。
一部の専門家によると、バイオ燃料を広く普及させるのに十分な量を生産するには、世界に残る森林や空き地のほとんどを農地に転換する必要があり、そのような犠牲を払うことをいとわない人はほとんどいないだろう。
5. 土壌への影響
一般に、とうもろこしの生産は、栄養分や堆積物による汚染の原因となることがよくあります。 エタノールやその他のバイオ燃料は、ガソリンに代わるクリーンで低コストの代替物として宣伝されることが多いが、トウモロコシや大豆の工業的農業は、環境に別の形で依然として有害な影響を与えている.
これは、産業用トウモロコシ農家に特に当てはまります。 エタノール用のトウモロコシの栽培には、大量の合成肥料と除草剤が必要です。
さらに、作物を栽培してバイオ燃料に変換するのに必要なエネルギーに対処する研究では、トウモロコシからエタノールを生産するには、エタノールが生成できるよりも 29% 多くのエネルギーが必要であると結論付けられました。
6. 地球温暖化
車両燃料として使用するためにガソリンと混合すると、車両の種類、エンジンのキャリブレーション、および混合レベルに応じて、エタノールを排出する利点が得られます。
従来の燃料と同様に、エタノール混合燃料の使用および保管は、規制対象汚染物質、有毒化学物質、および地球温暖化の主な原因である温室効果ガス（GHG）の排出につながる可能性がある。
7. 水への影響
エタノール流出に関連する最も重大な影響は地表水にありました。 場合によっては、地表水の影響により、酸素が枯渇した結果、流出から数日後に水生生物が死亡します。
影響は、元のサイトから遠く離れた場所で発生する可能性があります。 また、エタノールからのこぼれは土壌に浸透する可能性があり、それによって地下水汚染と地表水への排出が引き起こされる可能性があり、これはメタン生成と同様に循環プロセスである可能性があります。
8. メタン (CH4） 世代
地下水中のエタノールが嫌気的に分解されると、メタンガスが発生します。 爆発限界を超える不飽和土壌中のメタンの存在は、爆発の危険をもたらす可能性があります。
メタンガスは長期間にわたって生成され、土壌ガス中に長期間留まることができます。 また、大気にさらされると、メタン (CH4) ガスが温室効果ガスであることが知られているため、地球の温度が上昇する可能性があります。
9. 海洋生物への影響。
海洋エタノール流出は、流出物と直接接触する生態系受容体に対して毒性を示す恐れがあり、表層水生生態系に影響を与える可能性がある。
酸素の枯渇は、エタノールが海洋生物に影響を与える主要な方法です。海洋生物が取り込むのに十分な利用可能な酸素がなくなり、時間の経過とともに水生生物の致死につながるからです。
10.火の爆発
可燃性は、ガソリンの場合と同様に、エタノールの最大の危険です。 特に、原液のまま日光にさらされた場合。 調査によると、エタノールの燃焼範囲は広い (3.3 ～ 19% または 33,000 ～ 190,000 体積 ppm)。
この可燃性への懸念から、何らかの形で爆発が発生した場合、環境や人の生命と財産が危険にさらされる可能性があります。
また、電気を通す能力があるため、トランスローディング操作中に適切に接地および結合されていないと、感電死や発火の可能性があります。
結論
最も有望なバイオ燃料の XNUMX つであるエタノールは、XNUMX 年以上前に世界中で始まった迫り来る石油危機により、世界中の注目を集めています。 しかし、エタノールが環境にとってより有益であるためには、複数の種類のエタノールを含む適切に調整されたシステムが必要です。 これは、環境を保護し、維持するためです。
FAQ – エタノールの環境への影響
コーンエタノールが環境に悪いのはなぜですか?
トウモロコシのエタノールは、セルロース系エタノール、風力、太陽エネルギーなどの他の再生可能エネルギー源の環境認証を欠いています。 とうもろこしのエタノールは、ガソリンよりも最大 24% 炭素集約的であることが発見されており、気候に優しくない燃料であることが証明されています。
クライアントの声
Ahamefula Ascension は、不動産コンサルタント、データ アナリスト、およびコンテンツ ライターです。 彼はホープ アブレイズ財団の創設者であり、国内の名門大学の XNUMX つで環境管理の卒業生です。 彼は読書、研究、執筆に夢中です。