Forskel mellem biobrændstof og fossil brændstof

Hvad er biobrændstof?

Biobrændstof er flydende brændstof, der er fremstillet af biomasse, en samlebetegnelse, der refererer til afgrøder, planterester, organisk affald og alt, hvad der stammer fra en levende organisme. De mest almindelige former for biobrændstof er ethanol og biodiesel.

Typer af biobrændstof

Biobrændstof kan komme i forskellige former afhængigt af hvordan det er lavet og det materiale, hvorfra det er produceret.

ethanol

Ethanol fremstilles typisk af sukkerarter, der findes i korn, såsom majs, byg og sorghum. Ethanol bruges generelt som en erstatning for benzin-afledt benzin i biler og andre teknologisystemer, der traditionelt har brugt petroleum benzin. Noget ethanol bruges i næsten al gas i USA. Der er i øjeblikket to former for ethanol-petroleum benzinblandinger anvendt i U.S.A., en blanding med 10% ethanol (E10) og en blanding med ca. 50-80% ethanol (E85). De fleste benzindrevne køretøjer kan bruge E10 benzin. Benzindrevne køretøjer, der er model 2007 eller nyere, kan bruge benzin, der er E15 eller 15% ethanol. I øjeblikket er det kun køretøjer med fleksibel brændstof, der kan bruge E85-benzin.

Det meste ethanol fremstilles i øjeblikket af plantesukker, der findes i korn, men i øjeblikket forskes der på, om ethanol kan fremstilles af cellulosedele af planter. Denne ethanol benævnes celluloseethanol.

Biodiesel

Biodiesel er fremstillet af vegetabilske olier og animalsk fedt. Det kan også fremstilles af kogefedt. Det bruges til at erstatte petroleumsbaseret diesel i kompressionstændingsmotorer. Brug af biodiesel kræver ikke, at motoren skiftes eller ændres, forudsat at det er en dieselmotor.

Fordele og ulemper ved biobrændstof

Biobrændstoffer er blevet forfremmet som et vedvarende, grønt alternativ til fossile brændstoffer. På den anden side er der nogle udfordringer med hensyn til nytten og bæredygtigheden af ​​biobrændstoffer som erstatning for oliebaseret brændsel.

Fordele

I modsætning til oliebaseret brændsel er biobrændstoffer generelt ikke-toksiske. Desuden fremmes de ofte som en kulstofneutral brændstofskilde. Begrundelsen er, at da de planter, der bruges til at fremstille biobrændstoffer, altid bliver gengroet, vil de nye planter genoptage det kuldioxid, der frigives i atmosfæren ved forbrænding af biobrændstoffer. En anden grund til, at biobrændstoffer fremmes, er, at de potentielt muliggør mindre afhængighed af importeret olie og kan give mulighed for mere lokal bæredygtighed for et land, hvis det har rigeligt jord, hvor man kan dyrke brændstofafgrøder..

Ulemper

Selvom biobrændstoffer er blevet foreslået som en erstatning for fossile brændstoffer, antyder nyere forskning, at mængden af ​​energi produceret af biobrændstoffer ikke er tilstrækkelig til at erstatte fossile brændstoffer uden at omdanne det meste af planetens ikke-bymæssige jordoverflade til landbrugsjord til at producere de afgrøder, der er nødvendige til biobrændstofproduktion.

I en undersøgelse fandt man for eksempel, at udskiftning af 5% af dieselforbruget med biodiesel ville kræve, at 60% af de nuværende sojabedrifter konverteres til biobrændstofproduktion. Forskning ved Cornell University antyder også, at der er behov for mere energi til at producere biobrændstoffer end den energi, som slutproduktet leverer. Dette gør det tvivlsomt, om biobrændstoffer kan anvendes i samme skala som fossile brændstoffer. Derudover kan brugen af ​​biobrændstoffer skabe konkurrence mellem jord til fødevareafgrøder og brændstofafgrøder. Dette kan gøre det til en udfordring at skaffe nok brændstof til et land og fodre alle i dette land på samme tid.

Et andet problem med biobrændstoffer er, at ikke alle biobrændstoffer er kulstofneutrale. Nyere undersøgelser viser, at biobrændstoffer fremstillet af kornafgrøder producerer omtrent lige så meget kulstofemission som fossile brændstoffer. Genvækst af afgrøder, der bruges til at fremstille biobrændstoffer, reducerer heller ikke nødvendigvis kulstofemissionerne. Dette skyldes, at de nye brændstofafgrøder ikke optager kuldioxid hurtigt nok til at kompensere for de emissioner, der er resultatet af forbrænding af biobrændstoffer. Biobrændstoffer produceret fra afgrøderester eller affald har på den anden side en tendens til at reducere kulstofemissioner.

Disse problemer betyder ikke, at biobrændstoffer ikke kan bruges, men de antyder, at den skala, hvorpå de kan bruges, er begrænset ligesom fossile brændstoffer.

Fossilt brændstof

Fossile brændstoffer er brændstoffer, der stammer fra resterne af døde organismer, der levede for millioner af år siden. Fossile brændstoffer inkluderer olie, kul og naturgas samt tjære og bitumen. Fossile brændstoffer er ikke genoprettelige, fordi processen, der danner dem, kræver millioner af år, hvilket gør dem umulige at genopfylde i det tidsskema, der er typisk for menneskelige civilisationer..

Typer af fossile brændstoffer

Fossile brændstoffer er alle skabt af tidligere levende materiale, såsom planter og alger, der naturligt udsættes for varme og tryk. Fossile brændstoffer kan forekomme i flydende, faste og gasformer.

Olie

Olie er et flydende stof sammensat af kulbrinter, der engang sammensatte levende organismer. Typisk findes olie inden i et permeabelt klippelag, såsom sandsten eller kalksten, overlejret af et uigennemtrængeligt klippelag, som regel fordampning, der forhindrer olien i at undslippe. Under det gennemtrængelige klippelag ligger et skiferlag. Olien stammer fra skiferlaget.

USA er i øjeblikket verdens største forbruger af olie. De største eksportører af olie til USA inkluderer Saudi-Arabien, Canada, Mexico og Nigeria. Olie er typisk kilden til benzin og andre flydende fossile brændstoffer, der bruges til at drive landkøretøjer og fly. Det er en meget vigtig brændstofskilde til transport.

Selvom olie har givet et væld af energi, har det også betydelige ulemper. Ekstraktionsmetoder er farlige for det naturlige miljø, som nylige oliespild har vist. Det vides også, at forbrænding af olie frigiver partikler i luften, der påvirker menneskers og dyrs lunger negativt. Desuden frigiver forbrænding af olie også betydelige mængder kuldioxid i atmosfæren, hvilket får den globale gennemsnitstemperatur til at stige, hvilket ændrer det globale klima på måder, der ikke er gavnlige for den menneskelige civilisation eller for mange plante- og dyrearter..

Kul

Kul består af en fast masse kulbrinter fremstillet fra varme og tryk. Kulformer primært fra døde planter. Kul har også flere forskellige kvaliteter.

Forløberen for kul er tørv, et blødt organisk materiale lavet af forfaldende plantestoffer. Hvis tørven udsættes for varme og tryk, omdannes det til kul. Lignit eller brunt kul er den laveste kvalitet af kul. Det har relativt lav kulstofkoncentration og er udsat for relativt lav varme og tryk under dannelse.

Subbituminøst og bituminøst kul er former for kul, der er mellem mellem antracit, den højeste form for kul, og lignit. Subbituminøst kul er kedeligt, mens bituminøst kul er skinnende og glat. Bituminøst kul er også den mest almindelige type kul, der bruges til kraftproduktion. Antracit indeholder den højeste koncentration af kulstof og har været udsat for den største varme og tryk. Det er hårdt og sprødt sammenlignet med andre former for kul.

Kul spillede en meget vigtig rolle i den industrielle revolution og bruges i mange lande over hele verden som en billig strømkilde. Kul bruges hovedsageligt til produktion af elektricitet. For tiden er Kina den største producent af kul, der producerer 48% af verdens kulforsyning. De Forenede Stater producerer ca. 11% af verdens kul, især i stater som Pennsylvania, Wyoming, Illinois og Kentucky.

Selvom kul kan give betydelig strøm til elektricitet, er det også et af de mest miljøskadelige fossile brændstoffer, der i øjeblikket er i brug. Det er kendt, at ekstraktionen af ​​kul ødelægger store skår af vegetation og forurener floder med giftigt mineaffald. Forbrænding af kul producerer også kviksølv, svovldioxid og nitrogenoxider, der kan forårsage surt regn. Desuden bidrager kul væsentligt til de kuldioxidemissioner, der produceres af menneskelig civilisation.

Naturgas

Naturgas bruges for det meste til opvarmning og elektricitet og betragtes som et renere, relativt kulstoffattigt alternativ til andre fossile brændstoffer. De Forenede Stater er en betydelig bruger og producent af naturgas.

Forbrænding af naturgas producerer meget mindre kuldioxid end forbrænding af olie eller kul og frigiver langt færre forurenende stoffer i atmosfæren. Det er dog stadig årsagen til 29% af CO2-emissionerne i USA.

Ligheder mellem biobrændstof og fossil brændstof

Biobrændstoffer og fossile brændstoffer er begge fremstillet af en gang levende stof. De bruges også begge til produktion af varme og elektricitet samt til at køre køretøjer og generatorer over hele verden. De producerer også betydelige kulstofemissioner, og holdbarheden ved deres fortsatte anvendelse er tvivlsom i lyset af deres indvirkning på miljøet.

Forskelle mellem biobrændstof og fossil brændstof

Selvom der er mange ligheder mellem fossile brændstoffer og biobrændstoffer, er der også betydelige forskelle, der inkluderer følgende.

• Biobrændstoffer er vedvarende, mens fossile brændstoffer ikke kan genvindes.
• Biobrændstoffer dyrkes for det meste fra moderne korn eller de organiske rester af moderne planter, mens de organismer, som fossile brændstoffer er fremstillet af, har været døde i millioner af år.
• Giftige gasser og partikler, der forårsager lungerritation eller -skade, produceres som biprodukter ved forbrænding af fossile brændstoffer, hvorimod biobrændstoffer generelt ikke er giftige af sig selv.
• Brugen af ​​fossile brændstoffer er i øjeblikket kontroversiel, og der er i øjeblikket markante forsøg på at blive gjort fra fossile brændstoffer. Biobrændstoffer betragtes på den anden side som miljøvenlige og bliver mere populære.

Biobrændstof vs. fossil brændstof

Resumé

Biobrændstoffer produceres fra planter og andet organisk stof, der er omdannet til flydende brændstof. Typer af biobrændstof inkluderer ethanol og biodiesel. Ethanol fremstilles generelt af korn bortset fra celluloseethanol. Biodiesel er fremstillet af vegetabilsk olie, animalsk fedt og brugt madfedt. Ethanol fremstilles til at erstatte benzin, mens biodiesel bruges til at erstatte diesel. Biobrændstoffer er generelt ikke-giftige og kan gøre et land mindre afhængigt af udenlandsk import af fossile brændstoffer. På den anden side leverer biobrændstoffer ikke nok energi til fuldstændigt at erstatte fossile brændstoffer. Brug af biobrændstoffer skaber også konkurrence mellem afgrøder, der dyrkes til mad og afgrøder, der dyrkes til brændstof. Desuden producerer det omtrent den samme mængde kulstofemissioner i mange tilfælde som fossile brændstoffer. Fossilt brændstof er fremstillet af organismer, der døde for millioner af år siden, og hvis rester blev udsat for varme og tryk. Fossilt brændstof betragtes som ikke-vedvarende, fordi det tager millioner af år at danne. Fossile brændstoffer og biobrændstoffer ligner, at de begge dannes af en gang levende stof og begge udsender kuldioxid, når de brændes for energi. De adskiller sig i, at biobrændstoffer er vedvarende, generelt ikke-giftige og en voksende industri, mens fossile brændstoffer ikke kan fornyes, ofte har betydeligt giftige biprodukter og er en aftagende industri.