Inhalt

• Ethanol aus Pflanzen
• Erneuerbare Chemie
• Energieverbrauch in der Ethanolproduktion
• Ethanol als Kraftstoff

Ethanol, das aus Pflanzenmaterial gewonnen wird, ist eine erneuerbare Energiequelle, da der Ethanolkreislauf vollständig hergestellt und verbrannt wird. Die Mengen an Kohlendioxid und Wasser werden verwendet, wenn Ethanol aus Stärke oder Cellulose verbrannt wird. Ethanol wird als "grüner" Kraftstoff angesehen, da es ungiftig ist und die Luftverschmutzung verringert. Die 13,3 Milliarden Gallonen Ethanol, die 2013 in den Vereinigten Staaten produziert wurden, reduzierten die Treibhausgasemissionen um 38 Millionen Tonnen, was laut der Renewable Fuels Association einer Entfernung von 8 Millionen Fahrzeugen von der Straße entspricht.

Ethanol aus Pflanzen

Ethanol wird aus Glucose gewonnen, die aus Pflanzenmaterial gewonnen wird. Glukose kann aus Stärke oder Zellulose gewonnen werden. In den Vereinigten Staaten wird der größte Teil des Ethanols aus der Stärke in Maiskörnern gewonnen. Andere Länder verwenden möglicherweise andere Pflanzen. In Brasilien wird beispielsweise Zuckerrohr zur Herstellung von Ethanol verwendet. Es ist zwar relativ einfach, Ethanol aus Maisstärke herzustellen. Nonfood-Pflanzen wie Weizenstroh oder Weidelgras enthalten Cellulose, ein Polymer aus Glucosemolekülen. Aus Cellulose gewonnenes Ethanol erfordert eine Vorbehandlung des Pflanzenmaterials, um die Cellulose weicher und anfälliger für die Hydrolyse zu machen, bei der es sich um den Abbau des Cellulosepolymers handelt.

Erneuerbare Chemie

Die Herstellung von Ethanol aus Pflanzenmaterial und die anschließende Verbrennung von Ethanol bilden einen vollständigen Kreislauf. Glukose in Pflanzen wird durch Photosynthese aus Kohlendioxid und Wasser synthetisiert. Dabei wird Sonnenenergie genutzt. Hefe-Hauptfermentations-Ethanol aus Glucose. Wenn Ethanol als Energiequelle verwendet und verbrannt wird, entstehen Kohlendioxid und Wasser. Pflanzen wandeln Kohlendioxid und Wasser wieder in Glukose um und schließen den Zyklus ab.

Energieverbrauch in der Ethanolproduktion

Obwohl Ethanol eine erneuerbare Energiequelle ist, wird es benötigt, um Pflanzenmaterial zu sammeln und zur Produktionsanlage zu transportieren. Bei der Fermentation wird mehr Energie verbraucht. Die Ethanolproduktion weist jedoch eine positive Energiebilanz auf, da die Sonnenenergie, die während der Photosynthese von Pflanzen aufgenommen und als Glukose gespeichert wird, bei der Verbrennung von Ethanol mehr Energie erzeugt, als bei der Ethanolproduktion verwendet wurde. Beispielsweise erzeugt eine Energieeinheit, die bei der Herstellung von Ethanol aus Mais verwendet wird, 2,3 Einheiten nutzbare Energie aus Ethanol, so die Forschungsergebnisse des US-Landwirtschaftsministeriums.

Ethanol als Kraftstoff

In den Anfängen von Kraftfahrzeugen dachten Henry Ford und andere, dass Ethanol der primäre Kraftstoff werden würde. Heutzutage enthalten etwa 95 Prozent des US-Benzins geringe Mengen Ethanol, üblicherweise 10 Prozent. Fahrzeuge mit flexiblem Kraftstoff, die in Brasilien häufiger eingesetzt werden, können mit Benzin oder Gemischen mit hohem Ethanolgehalt betrieben werden. Mischungen mit hohem Ethanolgehalt enthalten mindestens 85 Prozent Ethanol. Ethanol hat eine höhere Oktanzahl als Benzin und verhindert das Klopfen des Motors. Selbst Ethanol mit niedrigem Gehalt hat eine höhere Oktanzahl als Benzin. Im Vergleich zu Benzin enthält Ethanol weniger Energie pro Gallone, aber die höhere Oktanzahl erhöht die Leistung.