Razlika med biogorivom in fosilnim gorivom

Kaj je biogorivo?

Biogorivo je tekoče gorivo, pridobljeno iz biomase, skupnega izraza, ki se nanaša na poljščine, rastlinske ostanke, organske odpadke in vse, kar izvira iz živega organizma. Najpogostejši obliki biogoriva sta etanol in biodizel.

Vrste biogoriv

Biogorivo je lahko v različnih oblikah, odvisno od načina izdelave in materiala, iz katerega je proizvedeno.

Etanol

Etanol je navadno izdelan iz sladkorjev, ki jih najdemo v zrnih, kot so koruza, ječmen in sirek. Etanol se običajno uporablja kot nadomestek bencina, pridobljenega iz nafte, v avtomobilih in drugih tehnoloških sistemih, ki že tradicionalno uporabljajo naftni bencin. Nekaj ​​etanola se uporablja v skoraj vseh plinih v ZDA. Trenutno se v ZDA uporabljajo dve obliki mešanic etanol-naftni bencin, mešanica z 10% etanolom (E10) in zmes s približno 50-80% etanola (E85). Večina vozil na bencinski pogon lahko uporablja bencin E10. Vozila na bencinski pogon, ki so modeli 2007 ali novejša, lahko uporabljajo bencin, ki je E15 ali 15% etanol. Trenutno lahko samo bencini E85 uporabljajo prožna goriva.

Večina etanola je trenutno proizvedena iz rastlinskih sladkorjev, ki jih najdemo v zrnih, trenutno pa potekajo raziskave, ali lahko etanol izdelujemo iz celuloznih delov rastlin. Ta etanol se imenuje celulozni etanol.

Biodizel

Biodizel je izdelan iz rastlinskih olj in živalskih maščob. Lahko je narejena tudi iz masti za kuhanje. Uporablja se za nadomestitev dizla na osnovi nafte pri motorjih s kompresijskim vžigom. Uporaba biodizla ne zahteva menjave ali spreminjanja motorja, če gre za dizelski motor.

Prednosti in slabosti biogoriv

Biogoriva so promovirana kot obnovljiva, zelena alternativa fosilnim gorivom. Po drugi strani pa je koristnost in trajnost biogoriv kot nadomestek goriv na nafti nekaj izzivov..

Prednosti

Za razliko od goriv na osnovi nafte, biogoriva na splošno niso strupena. Poleg tega se pogosto oglašujejo kot ogljikov nevtralen vir goriva. Obrazložitev je ta, da nove rastline, ki se uporabljajo za proizvodnjo biogoriv, ​​vedno absorbirajo ogljikov dioksid, ki se sprosti v ozračje s sežigom biogoriv. Drugi razlog za spodbujanje biogoriv je, da potencialno omogočajo manjšo odvisnost od uvoženega naftnega olja in lahko omogočijo večjo lokalno trajnost države, če ima veliko zemljišča, v katerem lahko goji poljščine.

Slabosti

Čeprav je bilo predlagano, da biogoriva nadomestijo fosilna goriva, nedavne raziskave kažejo, da količina energije, ki jo proizvedejo biogoriva, ni dovolj za nadomestitev fosilnih goriv, ​​ne da bi večino neurbane kopenske površine planeta pretvorili v kmetijsko zemljišče za pridelavo pridelkov, potrebnih za proizvodnja biogoriv.

V eni izmed raziskav je bilo na primer ugotovljeno, da bo za zamenjavo 5% porabe dizla z biodizlom potrebno 60% sedanjih kmetij soje pretvoriti v proizvodnjo biogoriv. Raziskave na Univerzi Cornell kažejo tudi, da je za proizvodnjo biogoriv potrebno več energije kot energija, ki jo zagotavlja končni izdelek. Zaradi tega je vprašljivo, ali se lahko biogoriva uporablja v istem obsegu kot fosilna goriva. Poleg tega lahko uporaba biogoriv ustvari konkurenco med zemljišči za pridelavo hrane in pridelkom goriva. To bi lahko predstavljalo izziv zagotoviti dovolj goriva za državo in hraniti vse v tej državi hkrati.

Druga težava pri biogorivih je, da niso vsa biogoriva nevtralna. Nedavne raziskave kažejo, da biogoriva iz žitnih pridelkov proizvedejo približno toliko emisij ogljika kot fosilnih goriv. Ponovno gojenje pridelkov, ki se uporabljajo za proizvodnjo biogoriv, ​​tudi ne zmanjšuje emisij ogljika. To je zato, ker nove rastline z gorivom ne absorbirajo ogljikovega dioksida dovolj hitro, da bi nadomestile emisije, ki so posledica zgorevanja biogoriv. Po drugi strani pa biogoriva, pridobljena iz ostankov pridelkov ali odpadkov, običajno zmanjšujejo emisije ogljika.

Ti problemi ne pomenijo, da biogoriv ni mogoče uporabiti, vendar vseeno kažejo, da je obseg, v katerem se lahko uporabljajo, omejen tako kot fosilna goriva.

Fosilno gorivo

Fosilna goriva so goriva, ki izvirajo iz ostankov mrtvih organizmov, ki so živeli pred milijoni let. Fosilna goriva vključujejo nafto, premog in zemeljski plin ter katran in bitumen. Fosilna goriva so neobnovljiva, ker postopek, ki jih tvori, zahteva več milijonov let, zaradi česar ni mogoče dopolniti časovnega razpona, ki je značilen za človeške civilizacije.

Vrste fosilnih goriv

Fosilna goriva so ustvarjena iz prej živega materiala, na primer rastlin in alg, ki so naravno izpostavljeni toploti in pritisku. Fosilna goriva se lahko pojavijo v tekočih, trdnih in plinskih oblikah.

Olje

Olje je tekoča snov, sestavljena iz ogljikovodikov, ki so nekoč sestavljali žive organizme. Običajno najdemo nafto znotraj prepustne kamnite plasti, kot sta peščenjak ali apnenec, ki jo prekriva neprepustna kamninska plast, ponavadi izhlapeva, ki preprečuje, da bi olje uhajalo. Pod prepustno kamnino je plast skrilavca. Olje izvira iz sloja skrilavca.

ZDA so trenutno največji svetovni potrošniki nafte. Največji izvozniki nafte v ZDA so Savdska Arabija, Kanada, Mehika in Nigerija. Olje je običajno vir bencina in drugih tekočih fosilnih goriv, ​​ki se uporabljajo za pogon kopenskih vozil in letal. Je zelo pomemben vir goriva za prevoz.

Čeprav je nafta zagotovila veliko energije, ima tudi pomembne pomanjkljivosti. Metode pridobivanja so nevarne za naravno okolje, kot so pokazala nedavna razlitja nafte. Prav tako je znano, da kurjenje olja sprošča delce v zrak, ki negativno vplivajo na pljuča ljudi in živali. Poleg tega sežiganje nafte v ozračje sprosti tudi velike količine ogljikovega dioksida, kar povzroči zvišanje povprečne globalne temperature in spreminja globalno podnebje na načine, ki niso koristni za človeško civilizacijo ali številne rastlinske in živalske vrste.

Premog

Premog je sestavljen iz trdne mase ogljikovodikov, pridobljenih iz toplote in tlaka. Premog tvori predvsem iz odmrlih rastlin. Premog ima tudi več različnih vrst.

Predhodnik premoga je šota, mehak organski material, ki je narejen iz propadajoče rastlinske snovi. Če je šota izpostavljena toploti in tlaku, se bo preoblikovala v premog. Lignit ali rjavi premog je najnižja vrsta premoga. Ima sorazmerno nizko koncentracijo ogljika, med tvorbo pa je podvržen relativno nizki toploti in tlaku.

Subbituminozni in bituminozni premog so oblike premoga, ki so vmesni med antracitom, najvišjo obliko premoga in lignitom. Subbituminozni premog je dolgočasen, medtem ko je bituminozni premog sijoč in gladek. Bituminozni premog je tudi najpogostejša vrsta premoga, ki se uporablja pri proizvodnji električne energije. Antracit vsebuje največjo koncentracijo ogljika in je bil podvržen največji vročini in tlaku. Je trda in krhka v primerjavi z drugimi oblikami premoga.

Premog je imel zelo pomembno vlogo v industrijski revoluciji in se v mnogih državah po svetu uporablja kot poceni vir energije. Premog se v glavnem uporablja za proizvodnjo električne energije. Trenutno največji proizvajalec premoga je Kitajska, ki proizvaja 48% svetovne ponudbe premoga. Združene države proizvedejo približno 11% svetovnega premoga, zlasti v državah, kot so Pennsylvania, Wyoming, Illinois in Kentucky.

Čeprav premog lahko daje veliko energije za električno energijo, je tudi eno najbolj okolju škodljivih fosilnih goriv, ​​ki se trenutno uporabljajo. Znano je, da črpanje premoga uničuje velike rastlinske površine in onesnažuje reke s strupenimi odpadki iz rudnikov. Izgorevanje premoga proizvaja tudi živo srebro, žveplov dioksid in dušikove okside, ki lahko povzročijo kisli dež. Poleg tega premog pomembno prispeva k emisijam ogljikovega dioksida, ki ga povzroča človeška civilizacija.

Zemeljski plin

Zemeljski plin se večinoma uporablja za ogrevanje in električno energijo in velja za čistejšo, relativno nizkoogljično alternativo drugim fosilnim gorivom. ZDA so pomemben uporabnik in proizvajalec zemeljskega plina.

Izgorevanje zemeljskega plina povzroči veliko manj ogljikovega dioksida kot kurjenje nafte ali premoga in v ozračje izpusti veliko manj onesnaževal. Vendar je še vedno vzrok za 29% emisij ogljika v ZDA.

Podobnosti med biogorivom in fosilnim gorivom

Biogoriva in fosilna goriva so narejena iz nekoč žive snovi. Uporabljajo se tudi za proizvodnjo toplote in električne energije ter za pogon vozil in generatorjev po vsem svetu. Prav tako ustvarjajo velike emisije ogljika in trajnost njihove nadaljnje uporabe je vprašljiva glede na njihov vpliv na okolje.

Razlike med biogorivom in fosilnim gorivom

Čeprav obstaja veliko podobnosti med fosilnimi gorivi in ​​biogorivi, obstajajo tudi velike razlike, ki vključujejo naslednje.

• Biogoriva so obnovljiva, fosilna goriva pa so neobnovljiva.
• Biogoriva večinoma gojijo iz sodobnih zrn ali organskih ostankov sodobnih rastlin, medtem ko so organizmi, iz katerih nastajajo fosilna goriva, mrtvi že več milijonov let.
• Strupeni plini in delci, ki povzročajo draženje ali poškodbe pljuč, nastajajo kot stranski produkti izgorevanja fosilnih goriv, ​​medtem ko biogoriva na splošno sama po sebi niso strupena..
• Uporaba fosilnih goriv je trenutno sporna in trenutno se številne države trudijo, da bi se odmaknile od fosilnih goriv. Po drugi strani biogoriva veljajo za okolju prijazna in postajajo vse bolj priljubljena.

Biogorivo v primerjavi s fosilnim gorivom

Povzetek

Biogoriva se proizvajajo iz rastlin in drugih organskih snovi, ki so bile pretvorjene v tekoče gorivo. Vrste biogoriv vključujejo etanol in biodizel. Etanol je večinoma iz zrn, razen iz celuloznega etanola. Biodizel je izdelan iz rastlinskega olja, živalskih maščob in uporabljene maščobe za kuhanje. Za nadomestitev bencina je narejen etanol, za nadomestitev dizla pa biodizel. Biogoriva na splošno niso strupena, zato lahko država postane manj odvisna od tujega uvoza fosilnih goriv. Po drugi strani pa biogoriva ne zagotavljajo dovolj energije za popolno nadomeščanje fosilnih goriv. Uporaba biogoriv ustvarja tudi konkurenco med pridelki, pridelanimi za hrano, in rastlinami, ki se gojijo za gorivo. Poleg tega v številnih primerih proizvede približno enako emisijo ogljika kot fosilna goriva. Fosilna goriva so narejena iz organizmov, ki so umrli pred milijoni let in katerih ostanki so bili izpostavljeni vročini in pritisku. Fosilna goriva veljajo za neobnovljive, saj trajajo milijone let, da se oblikujejo. Fosilna goriva in biogoriva sta si podobna, ker sta oba oblikovana iz nekoč žive snovi in ​​oba oddajata ogljikov dioksid, ko se gorita za energijo. Razlikujejo se po tem, da so biogoriva obnovljiva, na splošno netoksična in rastoča industrija, medtem ko fosilna goriva niso obnovljiva, imajo pogosto bistveno strupene dvoproizvode in so vse manj industrija.