Inhoud

• Ethanol uit planten
• Hernieuwbare chemie
• Energieverbruik bij de productie van ethanol
• Ethanol als brandstof

Ethanol, afgeleid van plantaardig materiaal, is een hernieuwbare energiebron vanwege de productie en verbranding van de volledige cyclus van ethanol. De hoeveelheden koolstofdioxide en water worden gebruikt wanneer ethanol, gemaakt van zetmeel of cellulose, wordt verbrand. Ethanol wordt beschouwd als een "groene" brandstof omdat het niet giftig is en luchtvervuiling vermindert. De 13,3 miljard liter ethanol die in 2013 in de Verenigde Staten werd geproduceerd, verminderde de uitstoot van broeikasgassen met 38 miljoen ton, wat overeenkomt met het verwijderen van 8 miljoen voertuigen van de weg, volgens de Renewable Fuels Association.

Ethanol uit planten

Ethanol wordt gegenereerd uit glucose dat is afgeleid van plantaardig materiaal. Glucose kan worden verkregen van een zetmeel- of celluloseplant. In de Verenigde Staten is het grootste deel van de ethanol afkomstig van het zetmeel in maïskorrels. Andere landen kunnen andere planten gebruiken. Brazilië gebruikt bijvoorbeeld suikerriet om ethanol te maken. Hoewel het relatief eenvoudig is om ethanol uit maïszetmeel te produceren. Niet-voedingsplanten, zoals tarwestro of wisselgras, bevatten cellulose, een polymeer van glucosemoleculen. Ethanol verkregen uit cellulose vereist voorbehandeling van plantaardig materiaal om zacht te worden en cellulose gevoeliger te maken voor hydrolyse, hetgeen de afbraak van het cellulosepolymeer is.

Hernieuwbare chemie

De productie van ethanol uit plantaardig materiaal en de daaropvolgende verbranding van ethanol vormt een complete cyclus. Glucose in planten wordt gesynthetiseerd uit kooldioxide en water door fotosynthese, een proces dat zonne-energie gebruikt. Algemene gistingsethanol uit glucose. Wanneer ethanol als energiebron wordt gebruikt en wordt verbrand, produceert het koolstofdioxide en water. Planten zetten de kooldioxide en het water weer om in glucose, waardoor de cyclus wordt voltooid.

Energieverbruik bij de productie van ethanol

Hoewel ethanol een hernieuwbare energiebron is, is het nodig om plantmateriaal te verzamelen en naar de productiefaciliteit te transporteren. Meer energie wordt verbruikt in het gistingsproces. De ethanolproductie heeft echter een positieve energiebalans, omdat de zonne-energie, opgevangen tijdens fotosynthese door planten en opgeslagen als glucose, meer energie produceert bij de verbranding van ethanol dan werd gebruikt bij de productie van ethanol. Eén energie-eenheid, gebruikt bij de productie van ethanol uit maïs, produceert bijvoorbeeld 2,3 eenheden bruikbare energie uit ethanol, volgens onderzoek van het Amerikaanse Department of Agriculture.

Ethanol als brandstof

In de begintijd van motorvoertuigen dachten Henry Ford en anderen dat ethanol de primaire brandstof zou worden. Tegenwoordig bevat ongeveer 95 procent van de Amerikaanse benzine lage hoeveelheden ethanol, meestal 10 procent. Voertuigen met flexibele brandstof, gebruikelijker in Brazilië, kunnen op benzine of ethanolrijke mengsels rijden. Hoog-ethanolmengsels bevatten 85 procent of meer ethanol. Ethanol heeft een hoger octaangetal dan benzine en helpt motorstoten te voorkomen. Zelfs ethanol op laag niveau heeft een hoger octaangetal dan benzine. In vergelijking met benzine bevat ethanol minder energie per gallon, maar de hogere octaangetal verhoogt de prestaties.