WikiSysop: bnz

2022-04-28T10:37:15Z

bnz

←Starija inačica		Inačica od 10:37, 28. travnja 2022.
Redak 1:		Redak 1:
	~~<!--'''Bioetanol'''-->~~[[Datoteka:Saccharum-officinarum-harvest.JPG\|mini\|desno\|300px\|Branje šećerne trske.]]		[[Datoteka:Saccharum-officinarum-harvest.JPG\|mini\|desno\|300px\|Branje šećerne trske.]]
	[[Datoteka:Cornfield in South Africa2.jpg\|mini\|desno\|300px\|Polje kukuruza.]]		[[Datoteka:Cornfield in South Africa2.jpg\|mini\|desno\|300px\|Polje kukuruza.]]
	[[Datoteka:Panicum virgatum.jpg\|mini\|desno\|300px\|Slatki sirak.]]		[[Datoteka:Panicum virgatum.jpg\|mini\|desno\|300px\|Slatki sirak.]]

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-09-30T12:30:57Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[Datoteka:Saccharum-officinarum-harvest.JPG|mini|desno|300px|Branje šećerne trske.]]
[[Datoteka:Cornfield in South Africa2.jpg|mini|desno|300px|Polje kukuruza.]]
[[Datoteka:Panicum virgatum.jpg|mini|desno|300px|Slatki sirak.]]
[[Datoteka:Ethanol plant.jpg|mini|desno|300px|Postrojenje za proizvodnju bioetanola ([[SAD]]).]]
[[Datoteka:UsinaSantaElisa.jpg|mini|desno|300px|Postrojenje za proizvodnju bioetanola ([[Brazil]]).]]
[[Datoteka:Saab 9-3 SportCombi 1.8t BioPower Facelift rear.JPG|mini|desno|300px|Saab 9-3 SportCombi BioPower je prilagođen i [[vozila na fleksibilno gorivo|fleksibilan]] za različita goriva ili FFV ([[Engleski jezik|engl]]. ''flexible fuel vehicles''), te moža koristiti goriva koja sadrže i do 85% bioetanola (E85).]]
[[Datoteka:Brazilian Honda Civic Flex car 09 2008 logo & secondary gas tank.jpg|mini|desno|300px| Brazilska Honda Civic iz 2008., je isto prilagođena i fleksibilna za različita goriva, a ima dodatni spremnik za čisti benzin, za pomoć prilikom paljenja motora, te glavni spremnik za čisti bioetanol.]]

'''Bioetanol''' je [[etanol]] koji se proizvodi od [[biomasa|biomase]] i/ili biorazgradivoga ([[Celuloza|celuloznog]]) dijela otpada, da bi se koristio kao [[Biogoriva|biogorivo]]. Etanol se može koristiti u [[Motor s unutarnjim izgaranjem|motorima s unutarnjim izgaranjem]] uz dodavanje [[benzin]]u ili kao njegova potpuna zamjena. Za dodavanje do 20% etanola u benzin nisu potrebne nikakve preinake ni zahvati na [[motor]]u, dok za dodavanje većeg udjela ili za pogon samo na etanol treba djelomično modificirati motor, što poskupljuje cijenu takvih vozila za oko 5 do 10%. Vozilo s bioetanolom može dostići oko 2/3 dometa benzinskog vozila iste veličine spremnika, što se nadomješta korištenjem etanola pomiješanog s benzinom. Etanol koji se koristi u vozilima kao gorivo je denaturiran, što znači da su mu dodana sredstva koja sprečavaju konzumaciju (npr. mala količina, 2-5%, benzina).<ref>[http://www.tfb.edu.mk/files/rezultati/4a3180e224c5e.pdf] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101122040703/http://www.tfb.edu.mk/files/rezultati/4a3180e224c5e.pdf |date=22. studenoga 2010. }} "Obnovljivi izvori energije - Energija biomase", Doc.dr.sc. Damir Šljvac, www.tfb.edu.mk, 2008.</ref>

Etanol se može proizvoditi od tri osnovne vrste biomase: [[Šećeri|šećera]] (od [[Šećerna trska|šećerne trske]], [[Melasa|melase]]), [[škrob]]a (od [[kukuruz]]a) i [[Celuloza|celuloze]] (od [[Stablo|drva]], poljoprivrednih ostataka). Sirovine bogate šećerima vrlo su pogodne za proizvodnju etanola, jer već sadržavaju jednostavne šećere [[Glukoza|glukozu]] i [[Fruktoza|fruktozu]], koji mogu fermentirati izravno u etanol. Sirovine bogate škrobom sadržavaju velike molekule [[Ugljikovodici|ugljikovodika]], koje treba razložiti na jednostavne šećere procesom saharifikacije. To zahtijeva još jednu fazu u procesu proizvodnje što povećava troškove. Ugljikovodici u sirovinama bogatim celulozom sastavljeni su od još većih [[molekula]] i trebaju se pretvoriti u šećere koji mogu fermentirati kiselom ili enzimatskom [[Hidroliza|hidrolizom]]. Najznačajnije biljne vrste koje se uzgajaju za proizvodnju etanola su [[šećerna trska]], slatki [[sirak]], [[manioka]] i [[kukuruz]].

Vodeća zemlja u proizvodnji i primjeni etanola za vozila je [[Brazil]], u kojem se svake godine proizvede više od 15 milijardi [[litra|litara]]. Oko 15% brazilskih vozila se kreće na čisti etanol, a oko 40% koriste 20%-tnu smjesu s benzinom (E20). Etanol se počeo proizvoditi kako bi se smanjila brazilska ovisnost o inozemnoj [[nafta|nafti]] i otvorilo dodatno tržište domaćim proizvođačima šećera. U [[SAD]]-u etanolske smjese čine oko 9% ukupne godišnje prodaje benzina.<ref>[http://ekosela.org/download/energija.pdf] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120227115228/http://ekosela.org/download/energija.pdf |date=27. veljače 2012. }} "Zelena energija", Bruno Motik, ekosela.org, 2005.</ref>

==Prednosti==
Sa stajališta [[Zaštita okoliša|zaštite okoliša]] bioetanol kao gorivo ima značajne prednosti pred [[fosilna goriva|fosilnim gorivima]]. Štaviše, mnoge od prednosti se ostvaruju već i zamjenom uobičajenih aditiva etanolom:
* u reformuliranom [[benzin]]u bioetanol zamjenjuje aditive koji služe za povećanje [[Oktanski broj|oktanskog broja]] kao što su tetraetilolovo, [[benzen]] ili MTBE, koji svi redom [[Zagađenje|zagađuju]] ili zrak, ili podzemne vode, ili oboje.
* bioetanol [[gorenje|sagorijeva]] čistije nego benzin.
* etanol predstavlja manju opasnost za izazivanje [[požar]]a nego obični benzin.
* važna prednost bioetanola pred fosilnim gorivima je što smanjuje količinu [[Staklenički plinovi|stakleničkih plinova]]. Proizvodnja i korištenje bioetanola mogu se deklarirati od strane [[Hrvatska|Republike Hrvatske]] u sklopu [[Protokol iz Kyota|Kyoto protokola]] kao organizirano smanjivanje generiranja [[Ugljikov(IV) oksid|ugljikovog dioksida]], jer je sav CO2 koji je nastao sagorijevanjem etanola prethodno bio apsorbiran iz [[Zemljina atmosfera|atmosfere]] [[Fotosinteza|fotosintezom]].
* bioetanol dobiven iz poljoprivrednih proizvoda predstavlja [[obnovljivi izvori energije]], koji se za razliku od fosilnih goriva čije su zalihe konačne neće nikada iscrpiti. To posebno dolazi do izražaja u vezi naglo rastućih cijena nafte.<ref>[http://www.hrastovic-inzenjering.hr/bioloska-energija/eco-biogorivo.html] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120128114058/http://www.hrastovic-inzenjering.hr/bioloska-energija/eco-biogorivo.html |date=28. siječnja 2012. }} "Eco biogorivo", www.hrastovic-inzenjering.hr, 2011.</ref>

==Proizvodnja bioetanola==
Osnovne faze u procesu proizvodnje etanola su:
* priprema sirovine,
* [[Vrenje|fermentacija]],
* [[destilacija]] etanola.
Priprema sirovine je zapravo [[hidroliza]] molekula škroba [[enzim]]ima u šećer, koji može fermentirati. Uobičajena tehnologija za proizvodnju etanola je fermentacija u peći s običnim [[Kvasac|kvascem]] za proizvodnju 8 do 10%-tnog [[Alkoholi|alkohola]] nakon 24 do 72 sati fermentacije. Nakon toga slijedi destilacija tog alkohola u nekoliko faza čime se dobiva 95%-tni [[etanol]]. Za proizvodnju posve čistog bioetanola, kakav se koristi za miješanje s benzinom, dodaje se [[benzen]] i nastavlja destilacija te se dobiva 99,8%-tni etanol. Ukoliko je [[Žitarice|žitarica]] sirovina, [[škrob]] se [[enzim]]skim putem pretvara u [[Šećeri|šećer]]. U toku ovog procesa stvara se nusproizvod koji se može upotrijebiti kao [[Stočarstvo|stočna]] hrana obogaćena [[Bjelančevine|bjelančevinama]], sa sadržajem bjelančevina od 30%.

Prinos etanola iz raznih sirovina:

{| class="wikitable" border="1" style="text-align: center;"
|-
! Sirovina
! Prinos etanola ([[litra|l]]/[[hektar|ha]])
! Prinos sirovine ([[tona|t]]/[[hektar|ha]])
! Prinos alkohola ([[litra|l]]/[[hektar|ha]]) godišnje
! Energija ([[Džul|GJ]]/[[hektar|ha]]) godišnje
|-
| '''[[Šećerna trska]]'''
| 70
| 50
| 3500
| 1350
|-
| '''[[sirak|Slatki sirak]]'''
| 86
| 35
| 3010
| 945
|-
| '''[[Kukuruz]]'''
| 370
| 6
| 2200
| 162
|-
| '''[[Stablo|Drvo]]'''
| 160
| 20
| 3200
| 540
|}

Iz tablice je vidljivo da vidljivo da je najveći prinos šećerne trske po hektaru.

===Tehnološki proces za proizvodnju etanola iz kukuruza===
Za proizvodnju etanola iz [[kukuruz]]a u pravilu se koristi tzv. ''Dry mill proces''. Tako se naziva zato što se suhi kukuruz unosi u “mlin čekičar” u kojem se melje u “šrot”, odnosno grubo kukuruzno [[brašno]]. Tako dobivenom kukuruznom brašnu se dodaje [[voda]], kako bi se od brašna stvorio kom. Povisuje se temperatura kako bi se smanjila količina bakterija i otopio škrob. To je kao kuhanje [[Palenta|palente]]. Zatim se dodaju [[enzim]]i koji razgrađuju škrob u dugolančane šećere, kao što je [[dekstroza]] i na kraju na [[glukoza|glukozu]].<ref>[http://www.cursor.hr/GornjiGrad.nsf/71ed52a5ea89d15ac1256c820077c29c/64544608b7f4332ac12570820019a962/$FILE/Etanol%20iz%20kukuruza.pdf] "Etanol iz kukuruza, obnovljivo biogorivo domaće proizvodnje", Marko Melčić1, dipl. inž., Ethanol Vukovar d.o.o..hr, www.cursor.hr, 2005.</ref>

Kom se potom hladi i prebacuje u velike fermentore, gdje se dodaju [[kvasac|kvasci]], da bi započeo proces fermentacije i konvertiralo šećere u alkohol. Za kontrolu [[pH]] i kao nutrijent za kvasce se dodaje [[amonijak]]. Ovaj proces traje oko 45 sati pri čemu se krajnji stupanj odvija u tzv. pivskom bunaru. Kom se miješa i održava hladnim, kako bi kvasci bolje djelovali. [[Ugljikov(IV) oksid|Ugljikov dioksid]] ili CO2 je nusproizvod [[Vrenje|fermentacije]]. U CO2-skraberu se protustrujno škropi voda i zarobljava alkohol koji bio eventualno ponesen sa CO2 i tako dobivena razrjeđena alkoholna otopina se onda recirkulira u fermentor. Sam CO2 se cjevovodom šalje dalje na komprimiranje i u prodaju kao suhi [[led]], dodatak [[Gazirano piće|gaziranim pićima]], ili se koristi u proizvodnji [[nafta|nafte]].

Voda i potrošene krutine se odjeljuju od otopine alkohola. Alkohol se flešira i zagrijava na 77 [[Celzijev stupanj|ºC]]. Prva ili pivska kolona je ona u kojoj se hvata para alkohola na vrhu kolone, dok se krutine ispumpavaju sa dna u spremnik.

Druga, ili rektifikacijska kolona odvaja visoko koncentrirani alkohol od vode, pri čemu se visoko koncentrirani alkohol opet odvodi kao [[para|paroviti]] proizvod na vrhu kolone, dok se razrijeđeni alkohol ispumpava sa dna i šalje dalje u pobočni stripper. Preostala voda se recirkulira i koristi iznova u procesu kuhanja kukuruznog brašna. U striperu se odjeljuje razrijeđeni alkohol od viška vode. I ovdje ima višak tople vode sa dna kolone koji se pumpa i vraća natrag u kuhanje čime se rekuperira ili obnavlja [[toplina|toplinska energija]].

Ovaj proces rezultira '''azeotropnom smjesom''' 96% alkohola i vode. Preostala voda uklanja se pomoću tzv. molekulskih sita. Molekulska sita su zeoliti koji dopuštaju vodi da se adsorbira na zrnima dok molekule alkohola koje su veće ne prolaze i na taj način se odvaja 100% tni alkohol u spremnik gotovog produkta. Odakle se alkohol isporučuje u rafineriju na miješanje s benzinima.

Kruti ostatak se dalje centrifugira i uparava na koji način se dobiva krma. Nakon [[Centrifugalna i centripetalna sila|centrifugiranja]] prvo se uparavanjem dobije [[Suspenzija (kemija)|suspenzija]] s 30% krutih tvari zvana [[sirup]]. Daljim sušenjem dobiva se krma zvana DDGS18. Ova krma je idealna za prehranu [[goveda]] na velikim farmama. Na proizvodnju etanola iz kukuruza nadovezuje se i napredniji pristup tzv. '''biorafinerije''', kod koje se iz biomase proizvodi mnoštvo raznih produkata.

==Primjena==
{{Glavni|Bioetanolove mješavine}}

Bioetanol se koristi u smjesi sa [[benzin]]om, u različitim koncentracijama. U [[Brazil]]u se čak koristi u nerazrjeđenom stanju (E100). U [[Njemačka|Njemačkoj]], Europski standard DIN EN 228, omogućuje upotrebu mješavine goriva sa sadržajem bioetanola do 5% (E5). U motorima vozila koja su prilagođena i fleksibilna za različita goriva ili FFV ([[Engleski jezik|engl]]. ''flexible fuel vehicles'') mogu se koristiti goriva koja sadrže i do 85% bioetanola ([[E85 (gorivo)|E85]]). Druga mogućnost je upotreba bioetanola za proizvodnju etil-terc-butiletra ([[ETBE]]), koji sadrži 74% bioetanola. ETBE se može koristiti kao zamjena za metil-terc-butiletar ([[MTBE]]), koji se dobiva isključivo iz neobnovljivih izvora, i kao aditiv za smanjenje udara (lupanja) u motoru. Od 2004. ubrzana je i proizvodnja bioetanola kao goriva. U toku 2007. u svijetu je proizvedeno oko 40 miliona [[Kubični metar|m3]] bioetanola. Brazil je vodeći svjetski proizvođač bioetanola iz šećerne trske.

Benzin u kojem je do 5% bioetanola, označavat će se oznakom E5, a s udjelom od 5 do 10% nosit će oznaku E10. [[dizel|Dizelsko gorivo]] u kojem udjel biodizela doseže do 7% nosit će oznaku B7. U skladu s europskim propisima, na mjestima na kojima se prodaje gorivo s metalnim aditivima morat će stajati naljepnica s tekstom „Sadrži metalne aditive“. U skladu s europskim pravilima propisane su i procedure provjere kvalitete goriva koje distributeri stavljaju u promet.

== Izvori ==
{{izvori}}

[[Kategorija:Obnovljiva energija]]

Bioetanol - Povijest promjena

WikiSysop: bnz

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica