Ethanol-Kraftstoff Vorteilhafter Als Gedacht

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Studie verfeinert das denken über diesen alkoholbasierten ersatz für benzin.

Für die Herstellung einer Gallone Ethanolgas aus Mais sind 95 Prozent weniger Erdöl erforderlich als für die Herstellung einer Gallone aus fossilen Brennstoffen, so eine neue Studie.

Diese Methode könnte auch die Produktion von Treibhausgasen, die die globale Erwärmung beschleunigen, geringfügig reduzieren, aber die Ergebnisse in diesem Punkt sind nicht sicher.

"Es ist besser, verschiedene Inputs zu verwenden, um Mais anzubauen und Ethanol herzustellen, und diese in Ihrem Auto zu verwenden, als Benzin und fossile Brennstoffe direkt zu verwenden", sagte Daniel Kammen von der University of California, Berkeley.

Laut Kammen wäre Ethanol noch energieeffizienter und zu 95 Prozent frei von Treibhausgasemissionen, wenn es aus Holzpflanzen anstelle von Mais hergestellt würde.

Die Studie ist in der Ausgabe der Zeitschrift vom 27. Januar ausführlich beschrieben Wissenschaft.

Schnaps es auf

Ethanol wird von Bakterien produziert, die Kohlenhydratzucker fermentieren und abbauen, beispielsweise Stärke aus Mais. Der Mensch hat diesen Prozess seit Tausenden von Jahren verfeinert, vor allem aber, um alkoholische Getränke zu brauen.

In der Studie wurden die Ergebnisse mehrerer früherer Studien verfeinert, indem die Gesamtenergie, die zur Herstellung von Ethanolgas aus Mais benötigt wird, z. B. Ernten und Raffinieren, und der Energieverbrauch für die Herstellung von Benzin aus fossilen Brennstoffen verglichen wird. Kammens Team untersuchte die Treibhausgasniveaus, die sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verwendung der einzelnen Brennstoffe anfielen.

In der vorangegangenen Arbeit fanden sie Inkonsistenzen und Fehler, die darauf hindeuten, dass Ethanolgas möglicherweise nicht von Vorteil ist.

Nachdem sie die Fehler korrigiert hatten, die von falschen Einheitenumrechnungen bis hin zu über hundertjährigen Daten veralteter Methoden reichten, kamen die Forscher zu einem ganz anderen Ergebnis: Nicht nur Ethanol auf Maisbasis reduziert den Erdölverbrauch um 95 Prozent reduziert die Treibhausgasemissionen um etwa 13 Prozent, obwohl diese Abnahme in einem Bereich von Unsicherheit für die ungenauen Daten liegt.

"Ethanol aus Mais herzustellen ist eine gute Sache, wenn man fossile Brennstoffe aus Übersee ausgleichen will", sagte Kammen WordsSideKick.com. "Was die Treibhausgase anbelangt, ist nicht klar, ob Mais, wie er heute angebaut wird, eine gute Sache ist. Wir wissen es einfach noch nicht, aber es scheint eine milde Sache zu sein."

Eine holzige Lösung?

Während Ethanol auf Maisbasis eine Verbesserung gegenüber Benzin darstellt, würde Ethanol aus holzigen, faserigen Pflanzen noch mehr Energie aufnehmen. Weidenbäume, Graswechsel, landwirtschaftliche Abfälle und speziell angebaute Pflanzen sind alle mögliche Quellen.

Die wichtigsten Energiekomponenten dieser Pflanzen sind Cellulose und Lignin, die pro Einheit mehr Energie in Form von Wasserstoffbrückenbindungen produzieren als die Stärken von Mais.

"Es scheint so zu sein, dass man auf der Zellulose-Route etwa doppelt so viel Energie erhalten kann und die Treibhausgasemissionen sehr gering sind", sagte Kammen.

Unter der Annahme, dass die Wiederbepflanzungsraten den Ernten gleich sind, wird die Emission von Ethanol auf Zellulosebasis in allen drei Produktionsphasen - Landwirtschaft, Raffination und Verwendung - um 95 Prozent reduziert.

Die wirklichen Vorteile von Ethanol-Gas seien jedoch noch nicht vollständig bekannt, so Kammen, und die Vorteile könnten noch größer sein.

Räder in Bewegung

In den Vereinigten Staaten sind etwa 5 Millionen der Autos und Lastwagen auf der Straße "Flex-Fuel", was bedeutet, dass sie entweder mit herkömmlichem Benzin oder mit E85 betrieben werden können, einem Gemisch aus 85 Prozent Ethanol und 15 Prozent Benzin.

Die Umrüstung eines Automobils auf Flex-Fuel kostet etwa 100 US-Dollar.

"Dies ist tatsächlich einer der billigsten möglichen Übergänge, die Sie machen können", sagte Kammen. "Es reduziert die Kraftstoffkosten um die Hälfte an der Pumpe."

Es gibt jedoch nur sehr wenige Pumpen, die Ethanolkraftstoff anbieten. Trotz der Zahl der Flex-Fuel-Automobile - Kalifornien verfügt über mehr Flex-Fuel als Dieselfahrzeuge - machte Ethanol-Mischkraftstoff nur 2 Prozent des gesamten in den USA in 2004 verkauften Kraftstoffs aus.

Es sei zwar noch nicht sinnvoll, die gesamte Wirtschaft auf Ethanol auf Maisbasis umzustellen, so Kammen. Verbesserte Verfahren für die Verarbeitung von Mais oder die Verwendung anderer ethanolreicher Materialien könnten eine solche Änderung bewirken.

"Die Leute, die sagen, Ethanol sei schlecht, sind einfach falsch", sagte Kammen.

Brasilien hat fast alle Autos und Gaspumpen auf 96 Prozent Ethanol-Treibstoff aus Zuckerrohr umgerüstet. Die Brasilianer haben die Vorteile von Zuckerrohrbrennstoff bereits erkannt - sie verbrennen nicht nur sauberer, sondern da sie innerhalb des Landes produziert werden, ist dies die Hälfte des Preises für importiertes Benzin.

Kammen und seine Kollegen haben die bisherigen Studien sowie ihr neues Modell und ihre Daten auf der Website des UC Berkeley Renewable and Appropriate Energy Laboratory zur Verfügung gestellt: //rael.berkeley.edu/ebamm/.

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