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helge nordmann Mathematisch Naturwissenschaftliche Beratung – Ghostwriting – Know How |
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Ethanol ist ein Alkohol, der aus
zwei Kohlenstoffatomen, sechs Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom besteht:
C2H5OH ... |
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Die technischen Details für Ethanol-Kraftstoff: Chemische Reaktion, Wirkungsgrad, CO2-Ausstoß,... |
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Unterricht in mathematisch naturwissenschaftlichen Themen. Einige kurze Informationen zu Referaten, Diplom- und Doktorarbeiten. |
Mit der zunehmenden Verwendung von Biokraftstoffen ist auch negative Kritik hierzu laut geworden. Insbesondere wird vorgetragen, Biokraftstoffe würden aus ökologischer Sicht unsinnig oder gar schädlich sein und der Anbau von Energiepflanzen führe zu steigenden Nahrungsmittelpreisen mit Hunger in der 'dritten Welt' als Folge...
Tipp: Eine kompakte und übersichtliche Darstellung (in Englisch sowie Schwedisch) findet sich u. A. auf den Web-Seiten des schwedischen Technologieführers SEKAB (Svensk Etanol Kemi Aktie Bolag).
Eine häufige, in den vergangenen Monaten geäußerte Behauptung ist, Biokraftstoffe im Allgemeinen und Ethanol im Besonderen, seien gar nicht umweltfreundlich. Es werde mehr Kohlendioxid bei der Produktion der Rohstoffe und der Verarbeitung verbraucht, als in der Verwendung eingespart werde (diese Daten stammen jedoch aus US-amerikanischen Werken der Jahre um 1960). Die Verwendung von Biokraftstoffen sei also ökologischer Unsinn...
Tatsächlich werden in der heutigen Technologie zuckerhaltige Pflanzen (Zuckerrohr, Mais, Weizen, Rüben) mittels alkoholischer Gärung in primäre Alkohole, insbesondere Ethanol, umgewandelt. Für den Anbau, die Ernte, den Transport und die Produktion wird Energie benötigt, die aus verschiedenen Quellen gewonnen werden kann. Wird davon ausgegangen, dass der gesamte Energiebedarf aus fossilen, also nicht regenerativen Quellen stammt und zusätzlich das freigesetzte Kohlendioxid aus der Verbrennung des Ethanols als klimaschädlich, da nicht regenerativ, angesehen, so ist die gesamte Kohlendioxidbilanz negativ. Tatsächlich werden jedoch die meisten Energien im gesamten Herstellungsprozess des Biothanols ebenfalls regenerativ gewonnen.
Für den gegenwärtig größten Ethanolproduzenten und -exporteur, Brasilien, ergibt sich heute (2008) eine Ethanolenergieproduktion, die um den Faktor 8,9 größer ist, als die aufgewandte Energie (Quelle: SEKAB). Damit ergäbe sich selbst unter der Verwendung ausschließlich fossiler, nicht regenerativer Energiequellen zur Produktion des Ethanols eine 89%-ige Reduktion des Kohlendioxidausstoßes.
Die Kritik an den Brandrodungen des brasilianischen Urwaldes bleibt hiervon natürlich unberührt! Auch sind diese Rodungen nicht erforderlich, da es ausreichend Anbaufläche für Energiepflanzen in Brasilien gibt.
Eine weitere Argumentation gegen Biokraftstoffe findet sich in der Form, Lebensmittel seien zu wertvoll um sie zu verbrennen, es würden die kostbarsten Inhaltsstoffe (die Kohlenhydrate) verwendet und die größten Anteile (ca. 70%) der Pflanzen ungenutzt 'vernichtet'.
Die Frage der Lebensmittelverwendung wird an anderer Stelle diskutiert.
An der Verwendung der ganzen Pflanzen zur erheblich effektiveren Energienutzung in 'Biokraftstoffen der zweiten Generation' wird gearbeitet. Die Technologien hierzu stehen bereits heute zur Verfügung. So findet sich etwa im schwedischen Örnsköldsvik eine Versuchs- und Forschungsanlage (seit 1980), die bereits voll funktional arbeitet und in eine Großanlage übertragen werden kann (Quelle: SEKAB). Hierzu ist nur eine hinreichend große Nachfrage der Kraftstoffe erforderlich.
Eine besonders effektive Pflanzenverwertung wird erreicht durch die Verarbeitung der ansonsten ungenutzten Pflanzenreste, die im Wesentlichen aus Cellulose und Lignin (ca. 70%) bestehen.
Es lassen sich etwa Reste der Holzverarbeitung oder Verpackungsabfälle ebenso verarbeiten, wie beliebige 'Energiepflanzen' oder deren Ernteabfälle. Im Herstellungsprozess des Bioethanols fallen Trockensubstanzen an, die direkt verbrannt oder zu Heizpellets sowie Düngemitteln weiter verarbeitet werden können. Mit der Verbrennung der Trockensubstanzen lässt sich elektrischer Strom erzeugen und die Prozesswärme kann als Fernwärme oder, wie im Beispiel der Holzverarbeitung (des Sägewerkes), in Trocknungsanlagen genutzt werden.
Ob solche Anlagen als wirtschaftlich arbeitende Großanlagen gebaut und betrieben werden, ist nur von der Kraftstoffnachfrage und dem politischen Willen, nicht aber vom Stand der Technik abhängig. Der Gesamtwirkungsgrad dieser Anlagen liegt bei 80% und vergrößert damit die Energieausbeute gegenüber reinen Ethanolfabriken auf das Dreifache.
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created 2007-07-24 * edited 2008-04-21