اهمیت استفاده از اتانول بعنوان سوخت

ابراز نگرانی های زیست محیطی و کاهش منابع فسیلی در نهایت منجر شده است به اینکه کشورهای پیشرفته جهان اقدام به استفاده از مواد جایگزین در بنزین و یا تهیه سوخت های جایگزین نمایند. در حال حاضر اتانول بعنوان منبعی قابل اعتماد می تواند جایگزین سوخت های رایج باشد به گونه ای که هم اکنون استفاده از اتانول بعنوان سوخت80 تا90 درصد مصرف جهانی آن را تشکیل می دهد .
ایالات متحده آمریکا و برزیل در سال 2007 به ترتیب رتبه اول و دوم تولید اتانول در جهان را دارا بودند که ایالات متحده آمریکا حدود 178/25 میلیارد لیتر اتانول (با نرخ بهره برداری 118% ) تولید و بعنوان سوخت استفاده کرده است . این مقدار اتانول معادل 170 میلیون بشکه نفت خام وارداتی است که حدودا معادل 11 میلیارد دلار صرفه جویی ارزی است بررسی ها نشان می دهد که تولید اتانول در این کشور در دوره 2007-2001 بیش از 3 برابر شده است ایالات متحده آمریکا اتانول را عمدتا از ذرت و برزیل عمدتا از نیشکر تولید می کنند. اما دیگر کشور های پیشتاز در تولید و مصرف اتانول (عمدتا به منظور استفاده در سوخت اتوموبیل ) عبارتند از چین ، هند، کشور های اروپای غربی.
در بیشتر این کشورها با برقراری معافیت های مالیاتی، فروشندگان سوخت را تشویق به استفاده از اتانول، بیودیزل و ETBE می کنند.

روش های تولید اتانول

به طور کلی برای تولید اتانول در جهان دو روش اصلی وجود دارد که عبارتند از:

1- تخمیر (Fermentation )
خوراک قابل تامین در این نوع فرآیند از محصولات کشاورزی می باشد . بر اساس برآوردهای انجام شده عمده اتانول تولیدی در جهان از محصولات حاوی شکر و دانه های ذرت بدست می آید اگر چه تعداد تولید کننده های اتانول به روش تخمیر بسیار زیاد هستند اما معمولا ظرفیت این کارخانه ها پایین است (100 میلیون لیتر یا کمتر در سال) و بدلیل کاهش هزینه های حمل و نقل این واحدها در مجاورت زمین های زراعی احداث می شوند.
2- سنتز (Synthetic )
در این روش می توان اتانول را از طریق هیدراسیون مستقیم یا غیر مستقیم اتیلن بدست آورد.

اتانول جایگزینی مناسب برای MTBE

MTBE بعنوان ماده بالا برنده اکتان بنزین می باشد که از اواخر دهه هشتاد بتدریج جایگزین تترا اتیل سرب که ماده ای سمی است شد اما پس از مدتی خود MTBE متهم به آلوده سازی محیط زیست ، بخصوص آبهای زیر زمینی ، سطحی و مشکوک به سرطان زایی شد و مصرف آن رفته رفته متوقف می شود و در حال حاضر کشورها درصدد افزودن موادی نظیر اتانول و ETBE به بنزین می باشند.

مزایای مهم اتانول در مقایسه با MTBE
• حدود 95 % اتانول تولیدی جهان از منابع تجدید پذیر (محصولات کشاورزی ) می باشند.
• اتانول حاوی دو برابر اکسیژن در مقایسه با MTBE بوده و این امر منجر به بهسوزی بهتر بنزین شده که درنتیجه این امر مقدار آزاد شدن گاز CO به محیط به مقدار قابل توجهی کاهش یافته و بدین ترتیب مواد سمی و گازهای گلخانه ای کمتری تولید می شود
• اتانول دارای عدد اکتان 113% است و لذا در موقع استفاده در خودرو از خود مواد جامد بر جا نگذاشته و بدین ترتیب سیستم سوخت خودرو تمیز و با عملکرد مناسب کار خواهد کرد.

نتیجه:

موفقیت در تولید اتانول، می تواند به موقعیت جغرافیایی منطقه ، نوع آب و هوا ، روش تولید ، خواص محصولات کشاورزی و نوع ضایعات آنها بستگی داشته باشد سیستمی که بر اساس هزینه پایین مواد اولیه ، دسترسی آسان به مواد اولیه و استفاده از محصولات جانبی تاسیس شده باشد ممکن است توجیه اقتصادی داشته باشد .اگر بخواهیم سوخت الکلی را از منابع کشاورزی بدست آوریم باید سطح وسیعی از زمین های قابل کشت و حاصلخیز و همچنین زیر ساخت های لازم برای تامین آب مورد نیاز کشاورزی را در اختیار داشته باشیم . از طرفی مهترین امتیاز منفی برای تولید اتانول به روش تخمیر ، کاهش عرضه محصولات کشاورزی برای استفاده غذایی (خوراک انسان ، دام و طیور ) و در نتیجه بالا رفتن قیمت مواد غذایی است. بنابراین با توجه به موارد عنوان شده و از طرفی برای ایران که از مزیت داشتن ذخائر غنی از گاز طبیعی برخوردار است ، تولید اتانول به روش سنتز با هدف افزودن 10% اتانول به بنزین با دارا بودن مزایای زیر در کشور گزینه مناسب تری نسبت به روش تخمیر خواهد بود.

مزایای افزودن 10% اتانول به بنزین :

• بر اساس بررسی های میدانی انجام شده توسط پژوهشگاه صنعت نفت ،استفاده تا 10% اتانول در بنزین خودرو ها مشکلی از نظر فنی ایجاد نخواهد کرد و لذا نیازی به تغییر سیستم سوخت خودرو ها ی موجود نیست
• کاهش مقدار مواد آروماتیکی (مانند بنزن ) در بنزین که در نتیجه آن خروج ذرات از اگزوز خودرو کمتر می گردد
• 6% کاهش در مصرف مواد نفتی
• 1% کاهش گازهای گلخانه ای
• 3% کاهش در مصرف مواد فسیلی
• جلوگیری از خروج مقدار قابل ملاحظه ای ارز
• تجزیه آسان در اتمسفر و آب
با نگاهی به آمار مربوط به مصرف بنزین در سال 86 در می یابیم که میزان کل مصرف روزانه بنزین در کشور طی این سال در حدود 70 میلیون لیتر بوده که از این مقدار 7/44 میلیون لیتر در روز تولید داخل و 28 میلیون لیتر در روز از طریق واردات تامین شده است حال با در نظر گرفتن آمار فوق و افزودن 10% اتانول به بنزین در حدود 7 میلیون لیتر در روز بنزین صرفه جویی می گردد و این به معنی صرفه جویی در خروج ارز از کشور می باشد که این امر ، علاوه بر کمک به بهبود اقتصاد کشور موجب کاهش وابستگی به سایر کشورها نیز می گردد .
بررسی های بعمل آمده نشان می دهد که در ایران نیز بعلت محدود بودن مواد اولیه برای تولید اتانول به روش تخمیر و مشکلات زیست محیطی در دفع پسابهای کارخانه ها واحدهای تولیدی زیر ظرفیت کار می کنند بطوریکه هم اکنون ظرفیت این واحدها در حدود 200 میلیون لیتر در سال گزارش شده و این در حالی است که طبق بررسیهای انجام شده با در نظر گرفتن افزودن 5% (در جهان این مقدار10% می باشد ) اتانول به بنزین ، احتیاج کشور به اتانول در حدود 500 میلیون لیتر در سال برآورد می گردد اما با در نظر گرفتن افزودن 10% اتانول به بنزین حداقل به 1000 میلیون لیتر در سال اتانول در کشور نیاز خواهیم داشت .

ایران به تولیدکنندگان بنزین گیاهی می پیوندد؟

شایان ذکر است که مدیرعامل شرکت ملی پخش فرآورده های نفتی ایران فرودین ماه امسال در گفت وگو با خبرگزاری ها از آغاز طرح های تولید بنزین گیاهی (اتانول دار) خبر داده است.فرید عامری، با اشاره به این موضوع که بر اساس برنامه ریزی به عمل آمده در سال 1389 تولید بنزین گیاهی در ایران آغاز خواهد شد، تصریح کرده: تولید این نوع از بنزین یک حرکت زیست محیطی به شمار می رود.عامری در خصوص ظرفیت های تولید بنزین گیاهی در ایران، توضیح داده: ظرفیت و میزان تولید بنزین گیاهی به ظرفیت های بخش خصوصی در این بخش بستگی دارد.وی با یادآوری این موضوع که با اضافه کردن اتانول به عنوان ترکیب بنزین عدد اکتان آن بالا خواهد رفت، خاطر نشان ساخته: استفاده از این نوع سوخت ترکیبی در اکثر کشورهای صنعتی دنیا متداول است.وی با اشاره به این موضوع که با توجه به قرار گرفتن کارخانه کشت و صنعت نیشکر در استان خوزستان، یک واحد 100 هزار لیتری در مجاورت این کارخانه ایجاد خواهد شد، تبیین کرد: با وجود پیگیری‌‏ها و تلاش‌‏های صورت گرفته، هنوز امکان تولید اتانول سوختی که خلوص آن بیش از 99 درصد باشد، در کشور فراهم نشده است.مدیرعامل شرکت ملی پخش فرآورده‌‏های نفتی، ادامه داد: در این رابطه مکاتباتی با تولیدکنندگان و فعالان این حوزه انجام شده است تا یونیتی را طراحی کنند که بتوان بنزین اتانولی را با خلوص بیش از 99 درصد تولید کند.وی با بیان اینکه با استفاده از این روش جدید امکان تولید روزانه دو تا سه میلیون لیتر بنزین گیاهی در استان خوزستان وجود دارد،‌‏ خاطر نشان کرد: از سوی تولیدکنندگان مشخصات اتانول سوختی به شرکت ملی پخش اعلام خواهد شد و باید این مشخصات با استانداردهای وزارت نفت مطابقت داشته باشد.
* کارشناس دفتر توسعه صنایع پایین دستی پتروشیمی
ایمیل: sarahematyar@yahoo.com