Nhiên liệu sinh học - nhiên liệu làm từ nguyên liệu sinh học - tiếp tục là trọng tâm của các nghiên cứu mạnh mẽ, nhưng cho đến nay chúng vẫn chưa thể thay thế dầu mỏ và dầu diesel làm từ dầu thô. Bởi vì các loại nhiên liệu khác nhau có hàm lượng năng lượng khác nhau trên mỗi gallon, bạn không thể đơn giản so sánh giá mỗi gallon, mà thay vào đó cần phải so sánh giá trung bình trên mỗi đơn vị năng lượng. Và vào cuối năm 2010 ở Hoa Kỳ, giá xăng trung bình khoảng 2,78 đô la một đơn vị, trong khi giá ethanol khoảng 3,45 đô la cho cùng một lượng. Tuy nhiên, bạn sẽ phải trả khoảng 2,86 đô la cho dầu diesel sinh học [nguồn:Bộ Năng lượng Hoa Kỳ]. Mặc dù một ngày nào đó nhiên liệu sinh học có thể trở thành nguồn nhiên liệu rẻ tiền tốt hơn cho môi trường so với nhiên liệu hóa thạch, nhưng chúng cũng mang lại những thách thức:Việc sản xuất một số loại nhiên liệu sinh học giá rẻ có thể gây ra những thiệt hại ngoài ý muốn đối với môi trường. Các nhà nghiên cứu đang khám phá các nguồn nguyên liệu "thế hệ tiếp theo" như tảo và cỏ, nhưng chúng vẫn còn tốn kém để sản xuất. Trong thời gian chờ đợi, có những loại nhiên liệu sinh học tương đối dễ kiếm và chúng ta sẽ khám phá 5 loại trong số chúng ở đây.
Nội dung
Ngô chỉ là một trong nhiều nguyên liệu thô, hoặc nguyên liệu thô, có thể được chuyển đổi thành etanol và được sử dụng làm nhiên liệu. Tính đến năm 2010, 187 cơ sở ở Hoa Kỳ đang sản xuất ethanol, hầu hết trong số họ sử dụng ngô làm nguyên liệu [nguồn:Hiệp hội Nhiên liệu tái tạo]. Ethanol từ ngô có thể cắt giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, nhưng vì nó chứa ít năng lượng hơn khí đốt, một chiếc xe chạy bằng nhiên liệu sinh học này sẽ có số tiết kiệm nhiên liệu thấp hơn đáng kể so với một chiếc xe chạy bằng xăng. Sản xuất cồn ngô trên quy mô lớn cũng có thể gây ra tình trạng thiếu ngô làm lương thực. Ethanol ngô cũng bị chỉ trích vì tạo ra các hiệu ứng môi trường không mong muốn. Những người phản đối nhiên liệu etanol từ ngô (và cả nhiên liệu sinh học khác) cho rằng khi các khu vực như đồng cỏ và rừng nhiệt đới được chuyển đổi để cung cấp đất trồng ngô, kết quả chung là tăng phát thải khí nhà kính [nguồn:The Nature Conservancy]. Và quá trình chế biến ngô thành ethanol thực sự sử dụng một lượng lớn nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất đang dựa vào ngô:Hiện tại, khoảng một phần ba tổng số ngô được trồng ở Hoa Kỳ được sử dụng để làm nhiên liệu [nguồn:The New York Times].
Câu chuyện thành công lớn nhất của mía đường bắt đầu từ nhiều thập kỷ trước ở Brazil. Để đối phó với tình trạng khan hiếm dầu và giá cao do lệnh cấm vận dầu Mideast năm 1973, chính phủ Brazil đã bỏ qua sức nặng của mình đối với ethanol từ mía đường. Chính phủ yêu cầu công ty dầu mỏ lớn của mình sử dụng ethanol, cung cấp 4,9 tỷ đô la cho vay lãi suất thấp để khuyến khích các công ty đầu tư vào nó và thậm chí ban đầu cung cấp trợ cấp để sản xuất ethanol rẻ hơn. Ngày nay, trợ cấp không còn cần thiết nữa, và hơn 70% ô tô mới được bán ở Brazil là xe "sử dụng nhiên liệu linh hoạt", chạy bằng ethanol từ 100% đến 25% [nguồn:Hofstrand]. Hàng triệu mẫu mía được trồng ở Brazil, nhưng nhiều quốc gia, bao gồm cả Hoa Kỳ, không có lựa chọn này vì họ không có khí hậu thích hợp như Brazil. Brazil có thời tiết thích hợp để trồng mía và có đủ đất để trồng mía với số lượng đủ lớn để trở thành nguồn cung cấp nhiên liệu tốt cho quốc gia đó.
Một loạt các loại dầu thực vật đã được sử dụng để tạo ra nhiên liệu tái tạo, trong đó dầu hạt cải, cọ và đậu tương là một số lựa chọn được sử dụng phổ biến nhất. Nhiên liệu được sản xuất từ những nguồn này, được gọi là dầu diesel sinh học, cung cấp số dặm trên một gallon tốt hơn xăng thông thường, nhưng ít dặm trên một gallon hơn so với nhiên liệu diesel dựa trên dầu mỏ hiện có. Khả năng tiết kiệm nhiên liệu và công suất của diesel sinh học nguyên chất thấp hơn khoảng 10% so với diesel dầu mỏ. Hỗn hợp dầu diesel / dầu sinh học hiệu quả hơn, nhưng vẫn thấp hơn khoảng 2% so với loại dầu mỏ nguyên chất [nguồn:Bộ Năng lượng Hoa Kỳ]. Cây canola, một phần của họ cải, tạo ra hạt có hàm lượng dầu cao - khoảng 40% - và là nguyên liệu thường được sử dụng để làm nhiên liệu, đặc biệt là ở Hoa Kỳ và Canada. Dầu cọ, được sản xuất với số lượng lớn ở Malaysia và Indonesia, có thể là một lựa chọn tốt từ góc độ kinh tế, nhưng đã làm dấy lên lo ngại về những tác động tiêu cực đến môi trường của nó. Dầu diesel sinh học gây ra nhiều vấn đề tương tự như etanol, bao gồm dịch chuyển cây lương thực và gia tăng phát thải khí nhà kính do chuyển đổi các khu vực tự nhiên thành đất trồng trọt nhiên liệu sinh học [nguồn:The Nature Conservancy].
Nghe có vẻ không dễ chịu, nhưng những phế phẩm như dầu ăn, mỡ đã qua sử dụng có thể được dùng làm nguyên liệu thô rẻ tiền. Chúng hấp dẫn như một nguồn nhiên liệu vì chúng vừa thân thiện với môi trường lại vừa rẻ tiền. Các vấn đề liên quan đến sử dụng đất, tiêu thụ năng lượng và tác động đến môi trường thường xảy ra xung quanh các nguyên liệu trồng trọt như ngô, mía và cọ, có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng những thứ đã tồn tại và cần phải xử lý. "Mỡ màu vàng", một thuật ngữ chỉ dầu ăn tái chế có thể bao gồm đậu nành, dầu cọ hoặc dầu hạt cải, là một loại chất thải được sử dụng làm nhiên liệu. Tất nhiên, không thể đơn giản là đổ dầu mỡ nhà hàng đã qua sử dụng vào bình xăng ô tô của bạn; trước tiên nó phải được xử lý để loại bỏ tạp chất và biến thành nhiên liệu đốt sạch.
Người ta đã chú ý nhiều đến hạt của một loại cây bụi cỏ độc, cây dầu mè, như một nguồn nguyên liệu tiềm năng, đặc biệt là ở Ấn Độ và Châu Phi. Vì không ăn được nên dầu mè được sử dụng làm nhiên liệu không cạnh tranh được với việc sử dụng nó như một loại cây lương thực - một mối quan tâm thường được nhắc đến với nhiều nguồn nhiên liệu sinh học. Cây dầu mè là loại cây cứng cáp, chịu hạn tốt, phát triển nhanh. Và các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến việc tìm kiếm nguyên liệu thô rẻ tiền vì hạt có thể chứa tới 40% dầu. Tất cả những phẩm chất này đều có vẻ đầy hứa hẹn, nhưng cho đến nay cây trồng jatropha dường như không mang lại năng suất đủ cao, rất có thể là do nó được trồng ở đất "biên" không có chất lượng đủ cao [nguồn:Johnson]. Jatropha cũng cần rất nhiều nước trong quá trình sinh trưởng. Vì vậy, trong khi nhà máy này không đắt, nó có thể không lý tưởng để sản xuất quy mô lớn.
Ethanol có thể làm hỏng động cơ của bạn không?
Ethanol, E85, Flex Fuel… Tất cả có nghĩa là gì?
Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai hoạt động như thế nào?
Có bao nhiêu Ethanol trong 93 khí Octan?