Biotehnologii de obținere a bioetanolului

CAPITOLUL I

PROPRIETATILE PRODUSULUI FINIT- BIOETANOLUL

Bioetanolul se obţine din materii prime regenerabile şi nu din produse finite cum este etanolul sintetic.

Utilizarea bioetanolului pentru motoare, constituie o variantă promiţătoare de substituire a carburanţilor convenţionali, derivaţi din petrol, benzine, motorine.

Folosirea etanolului drept carburant este veche. În Europa s-a folosit, înca din 1902, dar este rentabil numai în amestec cu benzina, lucru care a fost posibil după ce în Franţa s-a reuşit să se obţină alcool absolut prin tehnologii mai eftine.

În intervalul 1935-1940 un numar de 14 ţări au consumat anual un total de peste un milion de m3 etanol drept carburant, din care Franţa 370000 m3, Germania 220000 m3, Iugoslavia 4500 m3, Ungaria 10000 m3, Elveţia 11000 m3.

Etanolul este un adaos valoros la benzină prin îmbunătăţirea rulajului la kilometri, mai mare decât cu benzina ca atare. De asemenea prin folosirea amestecului de benzină-etanol cu peste 5%, nu mai este necesară adăugarea tetraetil-plumbului. Totodată se reduce conţinutul de monoxid de carbon şi oxizi de azot din gazele de eşapament.

Etanolul absolut are temperatura de autoaprindere de 425 ºC, iar benzina normală 290 ºC. Prin adăugarea de 15% etanol în benzină, cifra octanică creşte de la 93 la 99. Puterea calorică redusă a etanolului, în contrast cu a benzinei, se compensează prin faptul că amestecul necesită o cantitate mai mică de aer şi se poate comprima mai puternic, astfel încât necesarul de carburant al motorului OTTO rămâne practic acelaşi. S-a demonstrat că un adaos de 10% etanol în benzină produce o creştere a randamentului de 10%.

Bioetanolul are o cifră octanică ridicată fapt ce previne detonaţiile şi elimină necesitatea utilizării tetraetil plumbului sau MTBE pentru mărirea cifrei octanice.

Bioetanolul este biodegradabil şi nu este toxic.

Este amestecat şi distribuit la staţiile de benzină cu mijloacele clasice utilizate pentru produse petroliere.

Bioetanolul promovează biotehnologiile.

I.1 IMPORTANŢA ŞI DOMENII DE UTILIZARE

Etanolul, în calitate de carburant, poate fi utilizat ca atare sau în amestec cu benzina. Singur, se foloseşte ca amestec azeotrop de 95,7% alcool (procente masice). În cazul amestecurilor cu benzina se foloseşte etanol absolut, deoarece sistemul ternar etanol-apă-benzină rezultat se separă la temperaturi joase.

Pentru folosirea bioetanolului în condiţii avantajoase s-au întreprins numeroase cercetări, care au condus la elaborarea unor prototipuri de motoare şi automobile urmărindu-se comportarea la pornire, în mers, consumul de energie şi emisile de gaze de eşapament.

Dintre alcoolii inferiori numai etanolul în stare anhidră şi la concentraţii relativ mici formează cu motorina amestecuri omogene şi stabile

Etanolul fiind higroscopic, conţinutul de apă al amestecurilor motorină-etanol tinde să crească în timp, ceea ce duce la separarea acestora. Faza separată alcool-apă se va depune la baza recipientului.

Totodată etanolul introdus în motorine duce la modificarea proprietăţilor de bază ale acestora. De exemplu viscozitatea unei motorine care conţine 20% etanol anhidru scade cu circa 25%.

Pentru a se utiliza alcoolii ca substituienţi ai motorinei în motoarele diesel este necesar adaosul de aditivi procetanici, care să confere amestecurilor valori ale indicilor cetanici de ordinul 40.

Unele cercetări au arătat că motoarele care echipează autovehiculele pot funcţiona cu amestecuri formate din 87% etanol, 12% nitrat de hexil, 1% ulei de ricin şi respectiv 83% etanol şi 17% nitrat de izoamil. S-a arătat că dianitratul trietilen glicolului este un aditiv procetanic eficient, concentraţia acestuia putându-se limita chiar la 4-5%, faţă de etanol.