Biyoyakıt, biyokütleden, mahsullere, bitki kalıntılarına, organik atıklara ve canlı bir organizmadan kaynaklanan her şeye atıfta bulunan kolektif bir terim olan sıvı yakıttır. Biyoyakıtın en yaygın biçimleri etanol ve biyodizeldir.
Biyoyakıt, nasıl yapıldığına ve üretildiği malzemeye bağlı olarak farklı şekillerde gelebilir.
Etanol tipik olarak mısır, arpa ve sorgum gibi tahıllarda bulunan şekerlerden yapılır. Etanol genellikle otomobillerde ve geleneksel olarak petrol benzini kullanan diğer teknoloji sistemlerinde petrol türevi benzinin yerine kullanılır. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hemen hemen tüm gazlarda bir miktar etanol kullanılmaktadır. Şu anda ABD'de kullanılan iki form etanol-petrol benzin karışımı,% 10 etanol (E10) içeren bir karışım ve yaklaşık% 50-80 etanol (E85) içeren bir karışım vardır. Benzinle çalışan çoğu araç E10 benzin kullanabilir. 2007 veya daha yeni model benzinli araçlarda E15 veya% 15 etanol olan benzin kullanılabilir. Şu anda sadece esnek yakıtlı araçlar E85 benzin kullanabilir.
Çoğu etanol, tahıllarda bulunan bitki şekerlerinden yapılır, ancak şu anda etanolün bitkilerin selülozik kısımlarından yapılıp yapılamayacağı konusunda araştırmalar yapılmaktadır. Bu etanol, selülozik etanol olarak adlandırılır..
Biyodizel bitkisel ve hayvansal yağlardan yapılır. Ayrıca pişirme gresinden de yapılabilir. Sıkıştırma ateşlemeli motorlarda petrol bazlı dizelin yerine kullanılır. Biyodizel kullanımı, dizel motor olması koşuluyla motorun değiştirilmesini veya değiştirilmesini gerektirmez.
Biyoyakıtlar fosil yakıtlara yenilenebilir, yeşil bir alternatif olarak tanıtıldı. Öte yandan, petrol bazlı yakıtların yerine biyoyakıtların kullanışlılığı ve sürdürülebilirliği konusunda bazı zorluklar bulunmaktadır..
Petrol bazlı yakıtların aksine, biyoyakıtlar genellikle toksik değildir. Ayrıca, genellikle karbon nötr yakıt kaynağı olarak tanıtılırlar. Bunun nedeni, biyoyakıt yapmak için kullanılan bitkiler her zaman yeniden yetiştirildiği için, yeni bitkiler, biyoyakıtların yakılmasıyla atmosfere salınan karbondioksiti yeniden emecektir. Biyoyakıtların teşvik edilmesinin bir başka nedeni, potansiyel olarak ithal edilen petrole daha az bağımlı olmalarına izin vermeleri ve yakıt ekinlerinin yetiştirileceği bol araziye sahip bir ülke için daha fazla yerel sürdürülebilirliğe izin verebilmeleridir..
Biyoyakıtların fosil yakıtların yerini alması önerilmiş olsa da, son araştırmalar, biyoyakıtlar tarafından üretilen enerji miktarının, gezegenin kentsel olmayan arazi yüzeyinin çoğunu tarım arazilerine dönüştürmek için gerekli olan mahsulleri üretmeksizin yeterli olmadığını göstermektedir. biyoyakıt üretimi.
Örneğin bir çalışmada, dizel tüketiminin% 5'inin biyodizel ile değiştirilmesinin mevcut soya çiftliklerinin% 60'ının biyoyakıt üretimine dönüştürülmesini gerektirdiği bulunmuştur. Cornell Üniversitesi'ndeki araştırmalar ayrıca biyoyakıt üretmek için son ürünün sağladığı enerjiden daha fazla enerjiye ihtiyaç olduğunu gösteriyor. Bu, biyoyakıtların fosil yakıtlarla aynı ölçekte uygulanıp uygulanamayacağı konusunda tartışmaya neden olmaktadır. Ayrıca, biyoyakıt kullanımı gıda bitkileri ve yakıt bitkileri için arazi arasında rekabet yaratabilir. Bu, bir ülke için yeterli yakıt sağlamayı ve aynı ülkedeki herkesi aynı anda beslemeyi zorlaştırabilir.
Biyoyakıtlarla ilgili bir başka sorun, tüm biyoyakıtların karbon nötr olmamasıdır. Son araştırmalar, tahıl ürünlerinden yapılan biyoyakıtların fosil yakıtlar kadar karbon emisyonu ürettiğini gösteriyor. Biyoyakıt yapmak için kullanılan ürünlerin yeniden yetiştirilmesi de karbon emisyonlarını azaltmayabilir. Bunun nedeni, yeni yakıt mahsullerinin, yanan biyoyakıtlardan kaynaklanan emisyonları telafi edecek kadar karbondioksiti emmemesidir. Öte yandan, ürün kalıntılarından veya atıklardan üretilen biyoyakıtlar karbon emisyonlarını azaltma eğilimindedir.
Bu sorunlar biyoyakıtların kullanılamayacağı anlamına gelmez, ancak kullanılabilecekleri ölçeğin fosil yakıtlar gibi sınırlı olduğunu düşündürür..
Fosil yakıtlar, milyonlarca yıl önce yaşamış ölü organizmaların kalıntılarından türetilen yakıtlardır. Fosil yakıtlara katran ve bitümün yanı sıra petrol, kömür ve doğal gaz da dahildir. Fosil yakıtlar yenilenemez çünkü onları oluşturan süreç milyonlarca yıl gerektirir, bu da onları insan medeniyetlerine özgü zaman ölçeğinde yenilenmesini imkansız hale getirir..
Fosil yakıtların tümü, doğal olarak ısı ve basınca maruz kalan bitkiler ve algler gibi daha önce yaşayan malzemelerden üretilir. Fosil yakıtlar sıvı, katı ve gaz formlarında ortaya çıkabilir.
Yağ, bir zamanlar canlı organizmaları oluşturan hidrokarbonlardan oluşan sıvı bir maddedir. Tipik olarak, yağ kumun veya kireçtaşı gibi geçirgen bir kaya tabakası içinde, yağın kaçmasını önleyen geçirgen olmayan bir kaya tabakası, genellikle evaporitler ile kaplanır. Geçirgen kaya tabakasının altında bir şeyl tabakası olacaktır. Yağ şeyl tabakasından kaynaklanır.
Amerika Birleşik Devletleri şu anda dünyanın en büyük petrol tüketicisidir. ABD'ye en büyük petrol ihracatçıları Suudi Arabistan, Kanada, Meksika ve Nijerya'dır. Petrol tipik olarak kara taşıtlarına ve uçaklara güç sağlamak için kullanılan benzin ve diğer sıvı fosil yakıtların kaynağıdır. Taşımacılık için çok önemli bir yakıt kaynağıdır.
Petrol zengin bir enerji sağlamasına rağmen, önemli dezavantajları da vardır. Son petrol sızıntılarının gösterdiği gibi, ekstraksiyon yöntemleri doğal çevre için tehlikelidir. Ayrıca, yağ yakmanın, insanların ve hayvanların akciğerlerini olumsuz yönde etkileyen parçacıkları havaya saldığı bilinmektedir. Ayrıca, yağın yakılması da atmosfere önemli miktarda karbondioksit salar, bu da küresel ortalama sıcaklığın yükselmesine neden olur ve küresel iklimi insan uygarlığına veya birçok bitki ve hayvan türüne faydalı olmayan şekillerde değiştirir..
Kömür, ısı ve basınçtan üretilen katı bir hidrokarbon kütlesinden oluşur. Kömür esas olarak ölü bitkilerden oluşur. Kömürün birkaç farklı kalitesi de var.
Kömürün öncüsü turba, çürüyen bitki maddesinden yapılmış yumuşak bir organik malzeme. Turba ısı ve basınca maruz kalırsa, kömüre dönüşecektir. Linyit veya kahverengi kömür, en düşük kömür çeşididir. Nispeten düşük karbon konsantrasyonuna sahiptir ve oluşum sırasında nispeten düşük ısı ve basınca maruz kalır.
Alt bitümlü ve bitümlü kömür, antrasit, en yüksek kömür formu ve linyit arasında ara kömür olan formlardır. Bitümlü kömür parlak ve pürüzsüz iken, subbitüminli kömür donuktur. Bitümlü kömür aynı zamanda enerji üretiminde kullanılan en yaygın kömür türüdür. Antrasit en yüksek karbon konsantrasyonunu içerir ve en yüksek ısı ve basınca maruz kalır. Diğer kömür formlarına kıyasla sert ve kırılgandır..
Kömür, sanayi devriminde çok önemli bir rol oynamıştır ve dünyanın birçok ülkesinde ucuz bir güç kaynağı olarak kullanılmaktadır. Kömür esas olarak elektrik üretimi için kullanılır. Şu anda en büyük kömür üreticisi, dünya kömür arzının% 48'ini üreten Çin'dir. Amerika Birleşik Devletleri dünya kömürünün yaklaşık% 11'ini, özellikle Pennsylvania, Wyoming, Illinois ve Kentucky gibi eyaletlerde üretiyor.
Kömür elektrik için önemli bir güç sağlayabilse de, şu anda kullanımda olan en çevreye zararlı fosil yakıtlardan biridir. Kömür çıkarmanın büyük bitki örtülerini yok ettiği ve nehirleri zehirli maden atıklarıyla kirlettiği bilinmektedir. Kömürün yakılması ayrıca asit yağmuruna neden olabilecek cıva, sülfür dioksit ve azot oksitler üretir. Ayrıca kömür, insan uygarlığının ürettiği karbondioksit emisyonlarına önemli ölçüde katkıda bulunuyor.
Doğal gaz çoğunlukla ısıtma ve elektrik için kullanılır ve diğer fosil yakıtlara karşı daha temiz, nispeten düşük karbonlu bir alternatif olarak kabul edilir. Amerika Birleşik Devletleri önemli bir doğal gaz kullanıcısı ve üreticisidir.
Doğal gazın yakılması, petrol veya kömürün yakılmasından çok daha az karbondioksit üretir ve atmosfere çok daha az kirletici salar. Bununla birlikte, hala ABD'deki karbon emisyonlarının% 29'unun nedeni.
Biyoyakıtlar ve fosil yakıtların her ikisi de bir zamanlar yaşayan maddeden yapılır. Ayrıca, hem ısı ve elektrik üretmek hem de dünyanın dört bir yanındaki güç araçları ve jeneratörleri üretmek için kullanılırlar. Ayrıca önemli miktarda karbon emisyonu üretir ve sürekli kullanımlarının sürdürülebilirliği, çevre üzerindeki etkileri ışığında tartışmalıdır..
Fosil yakıtlar ve biyoyakıtlar arasında birçok benzerlik olmasına rağmen, aşağıdakileri içeren önemli farklılıklar da vardır..
Biyoyakıtlar, sıvı yakıta dönüştürülmüş bitkilerden ve diğer organik maddelerden üretilir. Biyoyakıt türleri arasında etanol ve biyodizel bulunur. Etanol, selülozik etanol hariç, genellikle tahıllardan yapılır. Biyodizel bitkisel yağ, hayvansal yağ ve kullanılan pişirme gresinden yapılır. Benzinin yerine etanol yapılırken, dizel yerine biyodizel kullanılır. Biyoyakıtlar genellikle toksik değildir ve bir ülkeyi yabancı fosil yakıt ithalatına daha az bağımlı hale getirebilir. Öte yandan, biyoyakıtlar fosil yakıtların tamamen yerini alacak yeterli enerji sağlamaz. Biyoyakıt kullanımı ayrıca gıda için yetiştirilen ürünler ile yakıt için yetiştirilen ürünler arasında rekabet yaratır. Ayrıca, çoğu durumda fosil yakıtlarla yaklaşık aynı miktarda karbon emisyonu üretir. Fosil yakıtlar, milyonlarca yıl önce ölen ve kalıntıları ısı ve basınca maruz kalan organizmalardan yapılır. Fosil yakıtlar yenilenemez olarak kabul edilir, çünkü bunların oluşması milyonlarca yıl alır. Fosil yakıtlar ve biyoyakıtlar, bir zamanlar canlı maddelerden oluşmaları ve her ikisi de enerji için yakıldığında karbondioksit yayarlar. Biyoyakıtların yenilenebilir, genellikle toksik olmayan ve büyüyen bir endüstri olması bakımından farklılık gösterirken, fosil yakıtlar yenilenemez, genellikle önemli ölçüde toksik bipürünlere sahiptir ve azalan bir endüstridir..