Razlika između biogoriva i fosilnih goriva

Što je biogorivo?

Biogorivo je tekuće gorivo koje se dobiva iz biomase, skupni naziv koji se odnosi na usjeve, biljne ostatke, organski otpad i sve što proizlazi iz živog organizma. Najčešći oblici biogoriva su etanol i biodizel.

Vrste biogoriva

Biogorivo se može dobiti u različitim oblicima, ovisno o načinu izrade i materijalu iz kojeg se proizvodi.

etanol

Etanol se obično proizvodi od šećera koji se nalaze u žitaricama poput kukuruza, ječma i sireva. Etanol se općenito koristi kao zamjena za naftni benzin u automobilima i drugim tehnološkim sustavima koji tradicionalno koriste naftni benzin. Neki etanol se koristi u gotovo svim plinovima u Sjedinjenim Državama. Trenutno se koriste dva oblika smjese etanol-naftni benzin koji se koriste u SAD-u, smjesa s 10% -tnim etanolom (E10) i smjesa s oko 50-80% etanola (E85). Većina vozila na benzinski pogon može koristiti benzin E10. Vozila na benzinski pogon koja su model 2007 ili novija mogu koristiti benzin koji je E15 ili 15% etanol. Trenutno samo vozila s fleksibilnim gorivom mogu koristiti benzin E85.

Većina etanola trenutno se proizvodi od biljnih šećera koji se nalaze u žitaricama, ali trenutno se provode istraživanja može li se etanol praviti iz celuloznih dijelova biljaka. Taj etanol se naziva celulozni etanol.

Biodizel

Biodizel se proizvodi od biljnih ulja i životinjskih masti. Može se napraviti i od masti za kuhanje. Upotrebljava se za zamjenu naftnog dizela u motorima sa kompresijskim paljenjem. Upotreba biodizela ne zahtijeva izmjenu ili izmjenu motora, pod uvjetom da se radi o dizel motoru.

Za i protiv biogoriva

Biogoriva su promovirana kao obnovljiva, zelena alternativa fosilnim gorivima. S druge strane, postoje neki izazovi korisnosti i održivosti biogoriva kao zamjene za goriva na bazi nafte.

prozodija

Za razliku od goriva na bazi nafte, biogoriva su uglavnom netoksična. Nadalje, oni se često promoviraju kao izvor goriva koji ne sadrži ugljik. Obrazloženje je da, budući da se postrojenja koja se koriste za proizvodnju biogoriva uvijek obnavljaju, nova postrojenja ponovno apsorbiraju ugljični dioksid koji se oslobađa u atmosferu izgaranjem biogoriva. Drugi razlog za promicanje biogoriva je taj što oni mogu omogućiti manju ovisnost o uvezenom naftom i mogu omogućiti veću lokalnu održivost za zemlju ako posjeduje obilnu zemlju u kojoj će uzgajati usjeve za gorivo.

kontra

Iako se predlaže da biogoriva zamijene fosilna goriva, nedavna istraživanja pokazuju da količina energije proizvedena biogorivima nije dovoljna da nadomjesti fosilna goriva bez pretvaranja većine neurbane kopnene površine planeta u poljoprivredno zemljište za proizvodnju usjeva potrebnih za proizvodnja biogoriva.

Primjerice, u jednoj studiji utvrđeno je da bi za zamjenu 5% potrošnje dizela biodielom trebalo pretvaranje 60% postojećih farmi soje u proizvodnju biogoriva. Istraživanja na Sveučilištu Cornell također sugeriraju da je za proizvodnju biogoriva potrebno više energije od energije koju osigurava krajnji proizvod. Zbog toga je upitno mogu li se biogoriva primjenjivati ​​u istoj mjeri kao fosilna goriva. Uz to, upotreba biogoriva može stvoriti konkurenciju između usjeva za hranu i usjeva za gorivo. To bi moglo predstavljati izazov osigurati dovoljno goriva za zemlju i istovremeno nahraniti sve u toj zemlji.

Drugi problem biogoriva je što nisu sva biogoriva neutralna. Najnovija istraživanja pokazuju da biogoriva proizvedena iz žitarica proizvode otprilike toliko emisija ugljika koliko i fosilna goriva. Ponovno uzgoj usjeva koji se koriste za proizvodnju biogoriva također ne mora nužno smanjiti emisiju ugljika. To je zato što nove kulture usjeva ne apsorbiraju ugljični dioksid dovoljno brzo da nadoknade emisije koje nastaju izgaranjem biogoriva. Biogoriva proizvedena iz biljnih ostataka ili otpada, s druge strane, imaju tendenciju smanjivanja emisija ugljika.

Ovi problemi ne znače da se biogoriva ne mogu koristiti, ali ipak sugeriraju da je količina kojom se oni mogu koristiti ograničena baš kao i fosilna goriva..

Fosilno gorivo

Fosilna goriva su goriva koja se dobivaju iz ostataka mrtvih organizama koji su živjeli prije milijuna godina. Fosilna goriva uključuju naftu, ugljen i prirodni plin, kao i katran i bitumen. Fosilna goriva su neobnovljiva, jer postupak koji ih formira zahtijeva milijune godina, što ih čini nemogućim nadopunjavanjem vremenske skale tipične za ljudske civilizacije..

Vrste fosilnih goriva

Fosilna goriva nastaju iz ranije živog materijala, poput biljaka i algi, a prirodno su izloženi toplini i pritisku. Fosilna goriva mogu se pojaviti u tekućim, čvrstim i plinovitim oblicima.

Ulje

Ulje je tekuća tvar sastavljena od ugljikovodika koja su nekoć sastavljali žive organizme. Uobičajeno je da će se nafta naći u propusnom sloju stijena, poput pješčenjaka ili vapnenca, koji je prekriven nepropusnim stijenskim stijenom, obično isparivima, koji će spriječiti iscrpljivanje nafte. Ispod propusnog sloja stijene nalazit će se sloj škriljaca. Ulje potječe iz sloja škriljaca.

Sjedinjene Države trenutno su najveći svjetski potrošači nafte. Najveći izvoznici nafte u Sjedinjene Države uključuju Saudijsku Arabiju, Kanadu, Meksiko i Nigeriju. Nafta je tipično izvor benzina i drugih tekućih fosilnih goriva koja se koriste za pogon kopnenih vozila i zrakoplova. To je vrlo važan izvor goriva za transport.

Iako je nafta dala bogatstvo energije, ona ima i značajne nedostatke. Načini ekstrakcije opasni su za prirodni okoliš, što su pokazali i nedavni izlijevanja nafte. Također se zna da spaljivanjem nafte otpuštaju čestice u zrak koje štetno djeluju na pluća ljudi i životinja. Nadalje, izgaranjem nafte također se u atmosferu oslobađaju značajne količine ugljičnog dioksida, što uzrokuje porast prosječne globalne temperature, mijenjajući globalnu klimu na načine koji nisu korisni ljudskoj civilizaciji ili mnogim biljnim i životinjskim vrstama.

Ugljen

Ugljen se sastoji od čvrste mase ugljikovodika proizvedenih od topline i tlaka. Ugljen se formira prvenstveno iz mrtvih biljaka. Ugljen također ima nekoliko različitih razreda.

Prekurs ugljena je treset, mekani organski materijal izrađen od raspadajuće biljne materije. Ako se treset podvrgne toplini i pritisku, transformirat će se u ugljen. Lignit ili smeđi ugljen najniži je stupanj ugljena. Ima relativno nisku koncentraciju ugljika, a podložan je relativno niskoj toplini i tlaku.

Subbituminozni i bituminozni ugljeni oblici su ugljena koji su posredni između antracita, najvišeg oblika uglja i lignita. Subbituminozni ugljen je gust, dok je bituminozni ugljen sjajan i glatka. Bituminozni ugljen je ujedno i najčešća vrsta ugljena koja se koristi u proizvodnji električne energije. Antracit sadrži najveću koncentraciju ugljika i bio je izložen najvećim vrućinama i pritiscima. Tvrda je i krhka u usporedbi s drugim oblicima ugljena.

Ugljen je imao vrlo važnu ulogu u industrijskoj revoluciji i koristi se u mnogim zemljama svijeta kao jeftini izvor energije. Ugljen se uglavnom koristi za proizvodnju električne energije. Trenutno je najveći proizvođač ugljena Kina koja proizvodi 48% svjetske opskrbe ugljem. Sjedinjene Države proizvode oko 11% svjetskog uglja, posebno u državama poput Pennsylvanije, Wyominga, Illinoisa i Kentuckyja.

Iako ugljen može osigurati značajnu snagu za električnu energiju, on je i jedno od ekološki najštetnijih fosilnih goriva koje se trenutno koristi. Zna se da vađenje ugljena uništava velike raslinje i kontaminira rijeke toksičnim minskim otpadom. Sagorijevanje ugljena također proizvodi živu, sumporni dioksid i dušikove okside koji mogu uzrokovati kisele kiše. Nadalje, ugljen značajno pridonosi emisiji ugljičnog dioksida koju proizvodi ljudska civilizacija.

Prirodni gas

Prirodni plin se uglavnom koristi za grijanje i električnu energiju, a smatra se da je čistija, relativno nisko-ugljična alternativa drugim fosilnim gorivima. Sjedinjene Države su značajan korisnik i proizvođač prirodnog plina.

Izgaranje prirodnog plina proizvodi mnogo manje ugljičnog dioksida od izgaranja nafte ili ugljena i oslobađa mnogo manje zagađivača u atmosferu. Međutim, to je i dalje uzrok 29% emisija ugljika u Sjedinjenim Državama.

Sličnosti između biogoriva i fosilnih goriva

Biogoriva i fosilna goriva proizvode se od nekada žive materije. Također se koriste za proizvodnju topline i električne energije, kao i za pogon vozilima i generatorima širom svijeta. Oni također daju značajne emisije ugljika, a održivost njihove stalne uporabe je upitna s obzirom na njihov utjecaj na okoliš.

Razlike između biogoriva i fosilnih goriva

Iako postoje mnoge sličnosti između fosilnih goriva i biogoriva, postoje i značajne razlike koje uključuju sljedeće.

• Biogoriva su obnovljiva, dok fosilna goriva nisu obnovljiva.
• Biogoriva se uglavnom uzgajaju iz modernih žitarica ili organskih ostataka modernih biljaka, dok organizmi iz kojih se rade fosilna goriva mrtvi su milijunima godina.
• Otrovni plinovi i čestice koje uzrokuju iritaciju ili oštećenja pluća nastaju kao nusprodukti sagorijevanja fosilnih goriva, dok biogoriva uglavnom sama po sebi nisu netoksična..
• Upotreba fosilnih goriva trenutačno je kontroverzna i trenutno postoje velike pokušaje mnogih država da se odmaknu od fosilnih goriva. Biogoriva se s druge strane smatraju ekološkim i postaju sve popularnija.

Biogorivo protiv fosilnog goriva

Sažetak

Biogoriva se proizvode iz biljaka i drugih organskih tvari koje su pretvorene u tekuće gorivo. Vrste biogoriva uključuju etanol i biodizel. Etanol se obično proizvodi od žitarica, osim celuloznog etanola. Biodizel se proizvodi od biljnog ulja, životinjskih masti i koristi masti za kuhanje. Etanol se proizvodi za zamjenu benzina, dok se biodizel koristi za zamjenu dizela. Biogoriva su općenito netoksična i mogu učiniti zemlju da se manje oslanja na inozemni uvoz fosilnih goriva. S druge strane, biogoriva ne daju dovoljno energije za potpunu zamjenu fosilnih goriva. Uporaba biogoriva također stvara konkurenciju između usjeva uzgajanih za hranu i usjeva uzgajanog za gorivo. Nadalje, on proizvodi približno jednaku količinu emisija ugljika u mnogim slučajevima kao fosilna goriva. Fosilna goriva proizvode se od organizama koji su umrli prije milijuna godina i čiji su ostaci bili izloženi toplini i pritisku. Fosilna goriva smatraju se neobnovljivim jer im je potrebno milijuni godina da se formiraju. Fosilna goriva i biogoriva slični su po tome što su oboje formirani od nekoć žive materije i oboje emitiraju ugljični dioksid kada se spaljuju za energiju. Razlikuju se po tome što su biogoriva obnovljiva, uglavnom netoksična i rastuća industrija, dok fosilna goriva nisu obnovljiva, često imaju značajno toksični biprodukt i smanjuju se u industriji.