L'éthanol est un carburant durable, produit localement, dont l'indice d'octane est supérieur à celui de l'essence , ce qui lui confère de meilleures performances. Cependant, la production et la consommation d'éthanol ont des impacts environnementaux que nous allons aborder dans cet article.
L'éthanol est un biocarburant qui peut remplacer les combustibles fossiles dans les transports. Il présente un fort potentiel pour contribuer à la décarbonation des transports et à l'amélioration de leur performance environnementale.
Les recherches actuelles pourraient être étendues à l'avenir aux moteurs SI à grande vitesse pour améliorer les performances et les caractéristiques de combustion en dopant des nanoparticules avec de l'essence. L'analyse numérique peut être effectuée sur un moteur SI qui est alimenté par une autre source d'énergie alternative pour améliorer les caractéristiques de performance.
De plus, cette étude peut être améliorée en incluant la recirculation des gaz d'échappement pour aider à réduire les émissions de NOX et en la modifiant pour fonctionner en mode bi-carburant.
L'éthanol est un carburant de remplacement relativement peu coûteux, moins polluant et plus disponible que l'essence non mélangée. Mais s'il y a de nombreux avantages à utiliser l'éthanol comme carburant, il y a aussi quelques inconvénients.
Qu'est-ce que l'éthanol?
L'éthanol est un alcool de grain qui peut être mélangé à de l'essence et utilisé dans les véhicules à moteur. De nombreuses stations-service fournissent un carburant mélangé, qui est généralement composé de 10 % d'éthanol et de 90 % d'essence.
L'éthanol peut être fermenté à partir de nombreuses sources d'amidon, notamment le maïs, le blé, le sorgho à grains, l'orge et les pommes de terre, et à partir de cultures sucrières telles que la canne à sucre et le sorgho sucré.
Un sous-produit de la production d'éthanol est la drêche de distillerie, qui peut être donnée au bétail humide ou séchée. Étant donné que les drèches de distillerie humides sont périssables et lourdes, ce qui augmente les coûts de transport, elles sont généralement utilisées dans un rayon de 100 milles d'une usine d'éthanol.
Les drêches de distillerie sont plus stables et plus faciles à transporter lorsqu'un producteur d'éthanol les sèche, mais cela augmente le coût énergétique pour le producteur d'éthanol. Les drêches de distillerie conservent bon nombre des éléments nutritifs du maïs, puisque seul l'amidon a été éliminé.
Comment l'éthanol est-il produit ?
L'éthanol est produit avec des plantes dites « dry grind », les grains de maïs sont finement broyés en petites particules. Ensuite, de l'eau est ajoutée au maïs moulu avec des enzymes pour convertir l'amidon en fermentation. Le mélange, également connu sous le nom de purée, est cuit pour décomposer davantage l'amidon.
La purée est retirée des cuiseurs et laissée refroidir avant qu'une seconde enzyme (glucoamalyse) ne soit ajoutée à la purée. Cette enzyme aide à transformer l'amidon liquide en sucres.
La levure est ajoutée à la purée et la fermentation crée de l'éthanol et du dioxyde de carbone. Après environ deux jours, le processus de fermentation est terminé et la purée est à nouveau chauffée.
Pendant le processus de chauffage, l'éthanol s'évapore en une vapeur qui est collectée, tandis que les solides de maïs et de levure restants restent.
La vapeur d'éthanol est refroidie et se condense en un liquide. Ce liquide est déshydraté pour éliminer l'excès d'eau de l'éthanol, ce qui rend l'éthanol « anhydre » adapté au mélange avec l'essence.
L'éthanol peut également être produit par un processus de mouture humide qui sépare le maïs en plusieurs composants différents et offre de nombreuses options pour les produits finaux, y compris l'éthanol. Ce processus peut être beaucoup plus complexe et exorbitant.
L'éthanol est un bon carburant pour les moteurs à allumage commandé. Il peut être utilisé comme additif pour le diesel (biodiesel). L'éthanol est également une matière première importante pour l'industrie chimique.
Cependant, malgré ses utilisations, il existe des impacts environnementaux associés à l'éthanol, à son processus de production et au processus de sa consommation. Voici les impacts de l'éthanol sur l'environnement.
10 impacts environnementaux de l'éthanol
- La pollution de l'air
- Prend beaucoup d'espace environnemental
- Impact humain
- Impact sur l'agriculture et la production alimentaire
- Impact sur le sol
- Réchauffement de la terre
- Impact sur l'eau
- Méthane (CH4) Génération
- Impact de sur la vie marine.
- Incendie / Explosion
1. Pollution de l'air
Le camionnage et le transport ferroviaire sont les principaux modes d'acheminement de l'éthanol vers les terminaux de mélange, où l'éthanol est mélangé à l'essence pour former les mélanges E-10 ou E-85 destinés aux consommateurs.
L'utilisation du transport plus coûteux par camion, train et barge augmente le taux de rejet de polluants gazeux dans l'air, polluant ainsi l'atmosphère.
Cependant, dans le but de résoudre ce problème, l'éthanol n'est actuellement pas transporté par des pipelines conçus et utilisés pour les produits à base de pétrole, mais quelques entreprises testent l'expédition d'éthanol de cette manière.
Une odeur nocive peut également être produite par la génération de butyrate, un métabolite de la biodégradation de l'éthanol.
2. Prend beaucoup d'espace environnemental
L'un des principaux impacts de l'éthanol sur l'environnement est qu'il nécessite de l'espace sur des terres cultivées pour se développer.
Parce qu'il est principalement dérivé du maïs, une grande partie de l'espace terrestre qui pourrait être utilisé pour cultiver des aliments ou du bétail est plutôt utilisé pour cultiver un produit combustible.
3. Impact humain
L'ingestion aiguë d'éthanol peut provoquer des maux de tête, des nausées, des vomissements, de la somnolence, de la fatigue, une altération du jugement, une perte de conscience, un manque de coordination et le coma.
L'inhalation peut provoquer une irritation des yeux et des voies respiratoires supérieures, de la fatigue et des maux de tête, tandis que le contact cutané peut provoquer une irritation de la peau, un contact prolongé entraînant une peau sèche, une desquamation, des démangeaisons et des craquelures.
En plus d'une forte consommation d'alcool, un sous-produit de l'éthanol peut entraîner une dépendance et augmenter tous les types de blessures et de traumatismes. Des facteurs environnementaux et génétiques sont impliqués dans la susceptibilité à l'alcoolisme.
Cependant, une consommation modérée d'éthanol réduit le stress et augmente les sentiments de bonheur et de bien-être, et peut réduire le risque de maladie coronarienne.
De plus, la malnutrition peut être un effet résultant de l'éthanol et peut également exercer un effet toxicologique direct en raison de son interférence avec le métabolisme hépatique et les fonctions immunologiques.
Un lien de causalité a été observé entre l'alcool et divers cancers. L'arrêt de la consommation d'alcool et une alimentation équilibrée sont les principales mesures thérapeutiques non spécifiques recommandées pour les alcooliques.
Les thérapies médicamenteuses pour les alcooliques souffrant de lésions hépatiques ont donné des résultats mitigés. En cas d'hépatopathie terminale, une transplantation hépatique peut être envisagée.
4. Impact sur l'agriculture et la production alimentaire
Comme indiqué ci-dessus, les biocarburants à base de maïs et de soja concernent la quantité de terres qu'ils enlèvent à la production alimentaire. Le défi de cultiver suffisamment de cultures pour répondre aux exigences de la production d'éthanol et de biodiesel est important et, selon certains, insurmontable.
Cette grande partie des terres prises pour la culture de cultures productrices d'éthanol n'a affecté que dans une large mesure la production alimentaire, car l'agriculture a été la principale touchée. Cela a conduit à une pénurie d'approvisionnement alimentaire car les terres arables pour d'autres plantations de cultures sont utilisées pour les cultures d'éthanol.
Selon certains experts, produire suffisamment de biocarburants pour permettre leur adoption à grande échelle pourrait impliquer de convertir la plupart des forêts et des espaces ouverts restants dans le monde en terres agricoles, un sacrifice que peu de gens seraient prêts à faire.
5. Impact sur le sol
En général, la production de maïs est une source fréquente de pollution par les nutriments et les sédiments. Bien que l'éthanol et d'autres biocarburants soient souvent promus comme des alternatives propres et peu coûteuses à l'essence, la culture industrielle du maïs et du soja a toujours un impact néfaste sur l'environnement, mais d'une manière différente.
Cela est particulièrement vrai pour les producteurs de maïs industriels. La culture du maïs pour l'éthanol implique de grandes quantités d'engrais synthétiques et d'herbicides.
De plus, des recherches portant sur l'énergie nécessaire pour faire pousser des cultures et les convertir en biocarburants ont conclu que la production d'éthanol à partir de maïs nécessitait 29 % d'énergie en plus que l'éthanol est capable de générer.
6. Réchauffement de la terre
Lorsqu'il est mélangé à de l'essence pour être utilisé comme carburant pour véhicule, l'éthanol peut offrir certains avantages en matière d'émissions selon le type de véhicule, l'étalonnage du moteur et le niveau de mélange.
Comme pour les carburants conventionnels, l’utilisation et le stockage des mélanges d’éthanol peuvent entraîner des émissions de polluants réglementés, de produits chimiques toxiques et de gaz à effet de serre (GES), qui sont la principale cause du réchauffement climatique.
7. Impact sur l'eau
Les impacts les plus importants liés aux déversements d'éthanol ont été sur les eaux de surface. Dans certains cas, l'impact sur les eaux de surface tue la vie aquatique plusieurs jours après le déversement en raison de l'épuisement de l'oxygène.
L'impact peut se produire à une grande distance du site d'origine. De plus, les déversements d'éthanol peuvent s'infiltrer dans le sol, entraînant ainsi une possible contamination des eaux souterraines et un rejet dans les eaux de surface, qui peut être un processus cyclique ainsi que la génération de méthane.
8. Méthane (CH4) Génération
La dégradation anaérobie de l'éthanol dans les eaux souterraines entraîne la production de gaz méthane. La présence de méthane dans le sol non saturé au-delà des limites d'explosivité peut présenter un risque d'explosion.
Le gaz méthane peut être produit sur une longue période de temps et persister dans le gaz du sol pendant une longue période de temps. Et lorsqu'il est exposé à l'atmosphère, il peut entraîner une augmentation de la température terrestre, car le gaz méthane (CH4) est connu pour être un gaz à effet de serre.
9. Impact sur la vie marine.
Les déversements d’éthanol en mer présentent un risque de toxicité pour les récepteurs écologiques en contact direct avec le déversement et pourraient avoir un impact sur l’ écosystème aquatique de surface.
L'appauvrissement en oxygène est l'un des principaux effets de l'éthanol sur la vie marine, car il n'y aura pas assez d'oxygène disponible pour la vie marine, ce qui, avec le temps, entraînera la létalité de la vie aquatique.
10. Explosion de feu
L'inflammabilité est le plus grand danger pour l'éthanol, tout comme pour l'essence. Surtout, lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil non dilué. Une étude montre que l'éthanol a une large plage d'inflammabilité (3.3 à 19 % ou 33,000 190,000 à XNUMX XNUMX ppm en volume).
Compte tenu de cette préoccupation pour l'inflammabilité, l'environnement ainsi que la vie et les biens des humains peuvent être en danger si une forme quelconque d'explosion se produit.
De plus, sa capacité à conduire l'électricité peut entraîner une électrocution et éventuellement un incendie s'il n'est pas correctement mis à la terre et lié pendant les opérations de transbordement.
Conclusion
L'éthanol, qui est l'un des biocarburants les plus prometteurs, a attiré l'attention du monde entier en raison de la crise pétrolière imminente qui a commencé il y a plus d'une décennie dans le monde. Cependant, pour que l'éthanol soit plus bénéfique pour l'environnement, il est nécessaire de disposer d'un système bien réglementé comprenant plusieurs types d'éthanol. Il s'agit de protéger et de préserver l'environnement.
FAQ - Impacts environnementaux de l'éthanol
L'éthanol de maïs n'a pas les qualités environnementales d'autres sources d'énergie renouvelables telles que l'éthanol cellulosique, l'énergie éolienne et l'énergie solaire. Comme il a été découvert que l'éthanol de maïs a une intensité de carbone jusqu'à 24 % supérieure à celle de l'essence, il s'avère donc qu'il s'agit d'un carburant non respectueux du climat.