A Bioetanol ismérvei

2010-05-08 Az etanol (más néven etil-alkohol) tiszta, színtelen folyadék, a szeszesitalok egyik fő összetevője. Bármilyen cukorból vagy cellulózból készülhet, amely fermentációra – más szóval erjedésre – képes. Bioetanolnak a növényekből (biomasszából) készített etanolt nevezzük. Jelenleg a legtöbb bioetanolt kukoricából vagy cukornádból állítják elő, ám ezeket a növényeket valószínűleg hamarosan a magas keményítőtartalmú növények váltják fel (speciális, úgynevezett energianövények). A bioetanolt alternatív, ’zöld’ tüzelőanyagként is felhasználják, vagy 100%-ban helyettesítve a benzint, vagy bizonyos keverési arányban használva.

Számos gyártó fejlesztett ki bioetanollal is működő, úgynevezett flexifuel járművet. Ezek az autók a tüzelőanyag-használat terén nagyon rugalmasak: lehet beléjük benzint vagy akár 100%-os bioetanolt is tankolni, továbbá ennek a két anyagnak bármilyen arányú keverékével is könnyen elboldogulnak. A bioetanol a magas oktánszámának köszönhetően növeli a motor teljesítményét, ráadásul a megújuló energiák közé tartozik, hiszen mezőgazdasági termékekből származik. A bioetanol – ami alatt elsősorban az E85-ös, vagyis 85%-ban etanolt tartalmazó tüzelőanyagot értjük – kevésbé környezetszennyező, mint a benzin.
A bioetanolt használják még a benzin adalékanyagának helyettesítésére is, oktánszámnövelőként.

Mely autókba lehet bioetanolt tankolni?
Mivel a bioetanol szobahőmérsékleten folyékony halmazállapotú, ugyanúgy történik a tárolása és a használata, mint a hagyományos benziné. Ha alacsony bioetanol tartalmú tüzelőanyagot (E10-et, amelynek 10 %-a etanol, 90%-a pedig benzin) használunk szikragyújtásos motorokhoz, akkor egyáltalán nem, vagy csak minimális átalakítás szükséges.
Ahhoz, hogy bioetanollal is működhessen a hagyományos szikragyújtású jármű, a gyújtásidőzítést és a tüzelőanyagtankot kell általában átalakítani. Nagyobb üzemanyagtankra azért lehet szükség, mert bioetanolból többet fogyaszt az autó, mint benzinből. Természetesen, ha nem nyúlunk a tankhoz, az autónk akkor is tökéletesen működik bioetanollal. A különbség csupán annyi lesz, hogy egy tankkal – vezetési stílusunktól függően – kevesebb kilométert tudunk megtenni. Néhány motoralkatrészt is érdemes kicserélni, mivel az alkohol oldja az alumíniumból készült alkatrészeket, amely etanol korróziót okoz.
Az alapvető különbség a hagyományos benzinmotor és a bioetanollal üzemelő között a gyújtásidőzítés. Ha ezt egy szakember megfelelően beállítja, akkor már semmi akadálya annak, hogy az autót E85-tel tankoljuk. A bioetanolt alacsony hőmérsékleten nehéz elpárologtatni, ezért hideg időjárásban a tisztán bioetanollal (E95 vagy E100) működő járművek indítása problémás lehet. Az indítás egyszerűbbé tétele érdekében kevernek az tüzelőanyagba benzint.
A bioetanol jelenleg a világ legelterjedtebb zöld üzemanyaga. Európában három autógyártó, a Ford, a Volvo és a Saab készít flexifuel autókat. Ezek „intelligens” motorszabályozó rendszere felismeri az éppen használt tüzelőanyag típusát, és ehhez igazítja a gyújtásidőzítést. Svédországban már több mint 15 ezer ilyen típusú autót vásároltak, és csaknem ezer töltőállomáson kapható az E85-ös üzemanyag.

Milyen bioetanollal működő autót vezetni?
Hideg időjárási viszonyok között általában nehéz elindítani a bioetanollal működő járműveket. Ám ezen könnyen lehet segíteni a megfelelő arányú keverékek alkalmazásával – legelterjedtebb közülük az E85-ös. A bioetanol üzemmódhoz igazított autók teljesítményében jelentős javulás észlelhető, mivel a kompressziót gyakran megnövelik, hogy a magas oktánszám ténylegesen kiaknázható legyen. Ezért használják a bioetanolt versenyautók üzemanyagaként is.

Bioetanol tankolása
Ugyanúgy történik a tankolás, mint a hagyományos üzemanyagok esetében. Mivel a bioetanolt rendszeresen keverik adalékként a benzinhez, ezért nagyon valószínű, hogy sokak a tudtukon kívül már eddig is tankoltak bioetanolt az autójukba. Bioetanolt (E85-öt) már Magyarországon is, több töltőállomáson lehet tankolni.

A bioetanol előállítása
A bioetanol előállítása során először egy enzimet adnak a betakarított, összeaprított növényekhez, hogy elinduljon az erjedés folyamata és fermentált cukorrá alakuljon az alapanyag. Ezután élesztőt adnak a masszához, aminek hatására a cukor alkohollá és szén-dioxiddá alakul. A folyékony fázis desztillálásával nyerik az etanolt.
A klíma és a talajviszonyok döntik el, hogy milyen növényből állítják elő a bioetanolt. Így például Brazíliában a cukornád a legkedveltebb nyersanyag, elsősorban a magas cukortartalmának köszönhetően. Az európai etanol zömét viszont cukorrépából és gabonafélékből − például búza és árpa − nyerik.
Érdemes tudni, hogy az etanolgyártás technológiája is folyamatosan fejlődik, és ma már a sokadik generációs kísérletek folynak: a gyártók igyekeznek a hasznos termés helyett a cellulózt (például a kukorica szára), a szerves hulladékot, vagy éppen a szemetet feldolgozni.

Jobbak-e a környezet szempontjából a bioetanolos autók?
A bioetanol nagy előnye, hogy a felhasználása során megközelítőleg ugyanannyi szén-dioxidot bocsát ki, mint amennyit az előállításához felhasznált növények az életük során megkötnek. A valóságban azonban nem ennyire jó a helyzet, ugyanis a növénytermesztés különböző munkálataihoz (például trágyázás, betakarítás, feldolgozás) fosszilis tüzelőanyagokat használnak. A bioetanol környezetbarát mivolta tehát erőteljesen függ attól, hogy milyen növényből állították elő, és hogy annak a termesztése mennyire tüzelőanyag-igényes.
Ha a mezőgazdasági munkálatok során kibocsátott szén-dioxid és dinitrogén-oxidok mennyiségét vizsgáljuk, akkor a cukornádból készített etanol esetében 90%-os kibocsátás-csökkenést tapasztalhatunk a benzinhez képest. Ez a legoptimálisabb eset, ugyanis a cukornád-feldolgozás egyike a legenergiahatékonyabb etanolgyártási folyamatoknak, mivel a lé kinyerése után maradó fás szálakat használják fel az etanol-előállítás hőigényének fedezésére. Az EU-ban jelenleg cukorrépát vagy búzát használnak alapanyagként, ezért a károsanyag-kibocsátásban bekövetkezett csökkenés kevésbé látványos, de azért még így is jelentős: az üvegházhatást okozó gázok mennyisége 35-65%-kal csökken, attól függően, hogy milyen feldolgozási módról van szó.
Az egyéb károsanyagok kibocsátását tekintve a magas bioetanol tartalmú benzin-etanol keverékeknél a szén-monoxid, a korom és a kipufogógázban található szénhidrogének mennyiségei általában alacsonyabbak, mint benzin használata esetén.

A bioetanolos autó ára és fenntartási költségei
Ha hagyományosról alacsony bioetanol tartalmú üzemanyagra váltunk, a költségek semmit sem változnak, hiszen nem kell semmit sem átalakítani a motorban. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy a legtöbb garancia nagy valószínűség szerint érvénytelenné válik, ha 5%-nál magasabb bioetanol tartalmú üzemanyagot tankolunk a kocsiba. Legrosszabb esetben akár a jelentős javítási költségeket is a tulajdonosnak kell állnia.
Ha át akarjuk alakíttatni autónkat bioetanolos üzemmódúvá, akkor pluszköltségek jelentkezhetnek, ugyanis a tiszta alkohol használatához újra kell kalibrálni a motort, és egyes motoralkatrészeket ki kell cserélni. Ezek a módosítások néhány tízezer forintnyi többletköltséget jelentenek csupán. Ezért az új flexifuel autók árai meglehetősen versenyképesek – hasonlóak a hagyományos benzinautók áraihoz.
Mivel nem gyártanak nagy mennyiséget belőle, a kereskedelmi forgalomba hozott bioetanol előállítása költségesebb, mint a benziné. A bioetanol energiatartalma alacsonyabb, mint a hagyományos tüzelőanyagoké, úgyhogy jóval több tüzelőanyag szükséges – megközelítőleg 20%-kal több üzemanyagot használnak fel, mint a hagyományos autók.
A szervizelés, a javítás és fenntartás költségei a hagyományos autókéhoz hasonlóak maradnak, ha alacsony etanol-tartalmú keveréket vagy jó minőségű, tiszta bioetanolt tankolunk az autónkba.

Forrás: Zöldautó.info