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植物材料に由来するエタノールは、エタノールの完全なサイクルの生成と燃焼のため、再生可能なエネルギー源です。澱粉またはセルロースから作られたエタノールが燃焼するとき、二酸化炭素と水の量が使用されます。エタノールは毒性がなく、大気汚染を減らすため、「グリーン」燃料と見なされます。米国で2013年に生産された133億ガロンのエタノールは、再生可能燃料協会によると、道路から800万台の車両を撤去することに相当する3,800万トンの温室効果ガスの排出を削減しました。
植物からのエタノール
エタノールは、植物材料に由来するグルコースから生成されます。グルコースはデンプンまたはセルロース植物から入手できます。米国では、エタノールのほとんどはトウモロコシの穀粒の澱粉に由来しています。他の国では他の植物を使用する場合があります。たとえば、ブラジルではサトウキビを使用してエタノールを製造しています。コーンスターチからエタノールを製造することは比較的簡単ですが。麦わらやスイッチグラスなどの非食用植物には、グルコース分子のポリマーであるセルロースが含まれています。セルロースから得られたエタノールは、セルロースを柔らかくしてセルロースポリマーを分解する加水分解を受けやすくするために、植物材料の前処理が必要です。
再生可能化学
植物材料からのエタノールの生産とそれに続くエタノールの燃焼は、完全なサイクルを形成します。植物内のグルコースは、太陽エネルギーを使用するプロセスである光合成によって二酸化炭素と水から合成されます。グルコースからの酵母一般発酵エタノール。エタノールがエネルギー源として使用され、燃焼すると、二酸化炭素と水が生成されます。植物は二酸化炭素と水をグルコースに戻し、サイクルを完了します。
エタノール生産におけるエネルギー使用
エタノールは再生可能なエネルギー源ですが、植物材料を収集して生産施設に輸送する必要があります。発酵プロセスではより多くのエネルギーが消費されます。しかし、植物による光合成中に取り込まれ、グルコースとして貯蔵される太陽エネルギーは、エタノールの生産で使用されるよりも多くのエネルギーをエタノールの燃焼で生成するため、エタノールの生産には正のエネルギーバランスがあります。たとえば、米国農務省の調査によると、トウモロコシからのエタノールの生産に使用される1単位のエネルギーは、エタノールから2.3単位の使用可能なエネルギーを生成します。
燃料としてのエタノール
自動車の初期の頃、ヘンリー・フォードなどは、エタノールが主要な燃料になると考えていました。現在、米国のガソリンの約95％には少量のエタノールが含まれており、通常は10％です。ブラジルでより一般的な柔軟な燃料車は、ガソリンまたは高エタノールのブレンドで走行できます。高エタノールブレンドには、85％以上のエタノールが含まれています。エタノールはガソリンよりもオクタン価が高く、エンジンのノッキングを防ぐのに役立ちます。低レベルのエタノールでさえ、ガソリンよりもオクタン価が高い。ガソリンと比較して、エタノールはガロンあたりのエネルギーが少ないですが、オクタン価が高いほどパフォーマンスが向上します。
