Разлика между биогоривата и изкопаемите горива

Какво е биогориво?

Биогоривото е течно гориво, произведено от биомаса, събирателен термин, отнасящ се за култури, растителни остатъци, органични отпадъци и всичко, което произлиза от жив организъм. Най-честите форми на биогориво са етанолът и биодизелът.

Видове биогорива

Биогоривото може да се предлага в различни форми в зависимост от начина на производство и материала, от който е произведено.

Етанол

Етанолът обикновено се произвежда от захари, съдържащи се в зърна, като царевица, ечемик и сорго. Обикновено етанолът се използва като заместител на бензиновите горива в автомобили и други технологични системи, които традиционно използват петролен бензин. Някои етанол се използва в почти всички газове в Съединените щати. Понастоящем има две форми на етанол-петролни бензинови смеси, използвани в САЩ, смес с 10% етанол (Е10) и смес с около 50-80% етанол (Е85). Повечето автомобили с бензин могат да използват бензин E10. Автомобилите с бензинови двигатели, които са модел 2007 или по-нови, могат да използват бензин, който е E15 или 15% етанол. Понастоящем само превозни средства с гъвкаво гориво могат да използват бензин E85.

Повечето етанол в момента се произвежда от растителни захари, намиращи се в зърна, но в момента се правят изследвания дали етанолът може да бъде направен от целулозни части на растенията. Този етанол се нарича целулозен етанол.

Биодизелът

Биодизелът се произвежда от растителни масла и животински мазнини. Може да се направи и от грес за готвене. Използва се за замяна на дизелов двигател на дизелови двигатели при двигатели с компресионно запалване. Използването на биодизел не изисква двигателят да бъде сменен или модифициран, при условие че е дизелов двигател.

Плюсове и минуси на биогоривата

Биогоривата са рекламирани като възобновяема, зелена алтернатива на изкопаемите горива. От друга страна, има някои предизвикателства пред полезността и устойчивостта на биогоривата като заместител на петролни горива.

Професионалисти

За разлика от горивата на петролна основа, биогоривата обикновено са нетоксични. Освен това те често се рекламират като въглерод-неутрален източник на гориво. Мотивите са, че тъй като растенията, използвани за производството на биогорива, винаги са отгледани, новите инсталации отново ще абсорбират въглеродния диоксид, отделен в атмосферата при изгарянето на биогорива. Друга причина за насърчаването на биогоривата е, че те потенциално позволяват по-малка зависимост от внесения петрол и могат да позволят по-голяма местна устойчивост на дадена държава, ако има изобилна земя, в която да отглежда горивни култури.

Против

Въпреки че за биогоривата е предложено да осигурят заместител на изкопаемите горива, последните проучвания сочат, че количеството енергия, произведена от биогоривата, не е достатъчно, за да замести изкопаемите горива, без да преобразува по-голямата част от неградската земна повърхност в земеделска земя, за да произведе културите, необходими за производство на биогорива.

В едно проучване например беше установено, че замяната на 5% от консумацията на дизел с биодизел ще изисква преобразуване на 60% от настоящите ферми за соя в производство на биогорива. Изследванията в университета Корнел също предполагат, че за производството на биогорива е необходима повече енергия, отколкото енергията, осигурена от крайния продукт. Това прави въпроса дали биогоривата могат да се прилагат в същия мащаб като изкопаемите горива. Освен това използването на биогорива може да създаде конкуренция между земя за хранителни култури и горивни култури. Това би могло да бъде предизвикателство да се осигури достатъчно количество гориво за дадена държава и да се хранят всички в тази страна едновременно.

Друг проблем при биогоривата е, че не всички биогорива са въглеродни. Последните изследвания показват, че биогоривата, произведени от зърнени култури, произвеждат около толкова въглеродни емисии, колкото изкопаемите горива. Повторното отглеждане на културите, използвани за производството на биогорива, също не намалява непременно въглеродните емисии. Това е така, защото новите горивни култури не абсорбират въглероден диоксид достатъчно бързо, за да компенсират емисиите, които са резултат от изгарянето на биогорива. От друга страна, биогоривата, произведени от растителни остатъци или отпадъци, обикновено намаляват въглеродните емисии.

Тези проблеми не означават, че биогоривата не могат да се използват, но те предполагат, че мащабът, при който те могат да бъдат използвани, е ограничен точно като изкопаеми горива.

Изкопаеми горива

Изкопаемите горива са горива, които се добиват от останките на мъртви организми, живели преди милиони години. Изкопаемите горива включват нефт, въглища и природен газ, както и катран и битум. Изкопаемите горива са невъзобновими, тъй като процесът, който ги формира, изисква милиони години, което прави невъзможно попълването им през времевата рамка, характерна за човешките цивилизации.

Видове изкопаеми горива

Изкопаемите горива са създадени от предишен жив материал, като растения и водорасли, като естествено са подложени на топлина и налягане. Изкопаемите горива могат да се появят в течни, твърди и газови форми.

масло

Маслото е течно вещество, съставено от въглеводороди, които някога са съставяли живи организми. Обикновено петролът ще бъде намерен в пропусклив скален слой, като пясъчник или варовик, покрит с непромокаем скален слой, обикновено изпаряващ се, който ще предпази маслото от изтичане. Под пропускливия скален слой ще има слой от шисти. Маслото произхожда от шистовия слой.

В момента САЩ са най-големият потребител на петрол в света. Най-големите износители на петрол за САЩ са Саудитска Арабия, Канада, Мексико и Нигерия. Петролът обикновено е източникът на бензин и други течни изкопаеми горива, използвани за захранване на сухопътни превозни средства и самолети. Той е много важен източник на гориво за транспорт.

Въпреки че петролът е осигурил богатство на енергия, той също има значителни недостатъци. Методите за извличане са опасни за естествената среда, както показаха неотливни разливи на нефт. Също така е известно, че изгарянето на масло освобождава частици във въздуха, които влияят неблагоприятно на белите дробове на хората и животните. Освен това изгарянето на нефт също отделя значителни количества въглероден диоксид в атмосферата, което води до повишаване на средната глобална температура, променяйки глобалния климат по начини, които не са полезни за човешката цивилизация или за много растителни и животински видове.

въглища

Въглищата се състоят от твърда маса въглеводороди, произведени от топлина и налягане. Въглищата се формират предимно от мъртви растения. Въглищата също имат няколко различни степени.

Предшественик на въглищата е торфът, мек органичен материал, изработен от разлагаща се растителна материя. Ако торфът е подложен на топлина и налягане, той ще се трансформира във въглища. Лигнитните или кафявите въглища са най-ниският клас въглища. Той има относително ниска въглеродна концентрация и е подложен на относително ниска топлина и налягане по време на образуването.

Суббитуминозните и битуминозни въглища са форми на въглища, които са междинни между антрацита, най-високата форма на въглищата и лигнита. Суббитуминозните въглища са тъпи, докато битуминозните въглища са лъскави и гладки. Битумните въглища също са най-разпространеният вид въглища, използвани при производството на електроенергия. Антрацитът съдържа най-високата концентрация на въглерод и е бил подложен на най-голяма топлина и налягане. Той е твърд и крехък в сравнение с други форми на въглища.

Въглищата са играли много важна роля в индустриалната революция и се използват в много страни по света като евтин източник на енергия. Въглищата се използват главно за производство на електроенергия. В момента най-големият производител на въглища е Китай, който произвежда 48% от световните доставки на въглища. Съединените щати произвеждат около 11% от въглищата в света, особено в щати като Пенсилвания, Уайоминг, Илинойс и Кентъки.

Въпреки че въглищата могат да осигурят значителна мощност за електричество, той също е едно от най-вредните за околната среда изкопаеми горива, които се използват в момента. Известно е, че добивът на въглища унищожава големи кори за растителност и замърсява реки с токсични рудни отпадъци. Изгарянето на въглищата също произвежда живак, серен диоксид и азотни оксиди, които могат да причинят киселинен дъжд. Освен това въглищата допринасят значително за емисиите на въглероден диоксид, произведени от човешката цивилизация.

Природен газ

Природният газ се използва най-вече за отопление и електричество и се счита за по-чиста, сравнително нисковъглеродна алтернатива на други изкопаеми горива. САЩ са значителен потребител и производител на природен газ.

Изгарянето на природен газ произвежда много по-малко въглероден диоксид от изгарянето на нефт или въглища и отделя много по-малко замърсители в атмосферата. Все пак тя все още е причина за 29% от въглеродните емисии в Съединените щати.

Прилики между биогоривото и изкопаемите горива

Биогоривата и изкопаемите горива са направени от някога жива материя. Те се използват както за производство на топлина и електричество, така и за захранване на превозни средства и генератори по целия свят. Те също така произвеждат значителни емисии на въглерод и устойчивостта на тяхната продължителна употреба е съмнителна предвид въздействието им върху околната среда.

Разлики между биогоривата и изкопаемите горива

Въпреки че има много сходства между изкопаемите горива и биогоривата, има и съществени разлики, които включват следното.

• Биогоривата са възобновяеми, докато изкопаемите горива са невъзобновяеми.
• Биогоривата се отглеждат най-вече от съвременни зърна или органични остатъци от съвременни растения, докато организмите, от които се произвеждат изкопаеми горива, са мъртви от милиони години.
• Токсичните газове и частици, които причиняват дразнене или увреждане на белите дробове, се произвеждат като странични продукти от изгарянето на изкопаеми горива, докато биогоривата обикновено са нетоксични сами по себе си..
• Използването на изкопаеми горива понастоящем е противоречиво и понастоящем много държави правят опити да се отдалечат от изкопаемите горива. От друга страна, биогоривата се считат за екологично чисти и стават все по-популярни.

Биогориво срещу изкопаеми горива

резюме

Биогоривата се произвеждат от растения и други органични вещества, които са превърнати в течно гориво. Видовете биогорива включват етанол и биодизел. Етанолът обикновено се произвежда от зърна, с изключение на целулозния етанол. Биодизелът се произвежда от растително масло, животински мазнини и използвана грес за готвене. Етанолът е направен за замяна на бензин, докато биодизелът се използва за заместване на дизела. По принцип биогоривата не са токсични и могат да направят една страна по-малко разчитаща на чуждестранния внос на изкопаеми горива. От друга страна, биогоривата не осигуряват достатъчно енергия за пълното заместване на изкопаемите горива. Използването на биогорива също създава конкуренция между културите, отглеждани за храна, и културите, отглеждани за гориво. Освен това той произвежда приблизително същото количество въглеродни емисии в много случаи като изкопаеми горива. Изкопаемите горива се произвеждат от умиращи преди милиони години организми и чиито останки са били подложени на топлина и налягане. Изкопаемите горива се считат за невъзобновяеми, тъй като са необходими милиони години. Изкопаемите горива и биогоривата са сходни по това, че и двете са образувани от някога жива материя и двете отделят въглероден диоксид, когато се изгарят за енергия. Те се различават по това, че биогоривата са възобновяеми, обикновено нетоксични и нарастваща индустрия, докато изкопаемите горива са невъзобновяеми, често имат значително токсични бипродукти и са намаляваща индустрия.