Biobrandstof en CO2: ethanol, E-85 en benzine, vergelijking

ruwe plantaardige olie, diester, bio-ethanol of andere biobrandstoffen, of brandstof van plantaardige oorsprong ...
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79112
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 10972

Biobrandstof en CO2: ethanol, E-85 en benzine, vergelijking




par Christophe » 04/08/08, 17:38

Ontleend aan een reflectie ontvangen per e-mail (zie: https://www.econologie.com/forums/bioethanol ... t5814.html ) en aangepast aan "mijn saus", het is een beetje lang, dus hier is de gekopieerde/geplakte conclusie. Voor de wetenschappers, gelieve na te lezen.

Bij gelijke motorprestaties stoot ethanol dus 4,56/3,55 = 1,28 keer meer CO2 uit dan benzine om hetzelfde werk te leveren.

Met andere woorden: ethanol stoot 28% meer CO2 uit dan benzine.

En tellen niet mee in deze berekening voor ethanol:

- de CO2-productiekosten van de graan- of suikerplant
- de kosten van het raffineren van de plant tot suiker
- destillatiekosten
- de energiekosten van fermentatie (d.w.z. de CO2 die vrijkomt om de melasse te verwarmen)


Een paar herinneringen aan de chemie: suiker, fermentatie, alcohol en CO2...

We houden de volgende atoommassa's aan die als basis dienen voor alle berekeningen: C=12 g/mol, O=16 g/mol, H=1 g/mol

a) Het geval van alcohol die het resultaat is van de vergisting van suiker

De suiker die wordt gebruikt om ethanol te maken, is van de familie van disachariden (sucrose of maltose) met formule: C12H22O11 (zie http://fr.wikipedia.org/wiki/Sucre#Chimie ) heeft een molaire massa van 342 gram die, bij hydrolyse (het "krijgt" een molecuul water), 2 moleculen glucose of 2*C6H12O6 zal geven met een molaire massa van 180 gram voor een totale massa van 360 gram.

Glucosegegevens: http://fr.wikipedia.org/wiki/Glucose

De mol glucose zal dan fermenteren volgens de vergelijking:

Code: kiezen

C6H12O6 --> 2*C2H6O + 2*CO2


Producten: 2 mol ethylalcohol (C2H6O = 46g/mol) en twee mol kooldioxide (CO2 = 44g/mol).

Alvorens te worden verbrand en elke andere CO2-uitstoot te verwaarlozen, zal elke geproduceerde gram alcohol dus tijdens zijn "aanmaak" vrijgeven: 44/46 = 0.95 gram CO2.

En dit VOOR de verbranding. Tijdens de verbranding van alcohol:

Code: kiezen

C2H6O + 7/2*O2 --> 2*CO2 + 3*H2O

of voor wie ronde getallen verkiest:

Code: kiezen

2*C2H6O + 7*O2 --> 4*CO2 + 6*H20


Evenwichtsfout op reagentia, correctie (die de resultaten op CO2 niet verandert):

Code: kiezen

C2H6O + 3*O2 --> 2*CO2 + 3*H2O



Bij verbranding zal deze mol van 46 g alcohol dus 88 g CO2 produceren (2 mol).

We krijgen dus in totaal 3 mol uitgestoten CO2 per mol verbrande alcohol: 1 tijdens fermentatie en 2 tijdens verbranding. Dat is in totaal 3x44 = 132 g CO2 voor 46 gram verbrande alcohol.

Conclusie: elke gram alcohol stoot dus tijdens zijn ontwikkeling en verbranding minimaal 132/46 = 2,87 gram CO2 uit.

Ik zeg in ieder geval omdat veel "CO2-items" niet in aanmerking zijn genomen: suikerproductie en alcoholdestillatie zijn ongetwijfeld de meest energie-intensieve.
Deze waarde van 2,87 g CO2/g alcohol is dus een zeer lage waarde!

b) Kratje benzine (die alcohol zou moeten vervangen)

Ik hervat zonder de berekeningen van deze pagina in detail te beschrijven: verbranding en CO2 vergelijkingen

CO2-emissies voor een koolwaterstof met formule C2H(2n+2) = 44n

Toepassing op benzine (puur octaan). n=8
[C8H18] = 8 12 * + = 18 1 114 * g / mol.
De massa CO2 die vrijkomt per mol verbruikt octaan is: 44*8 = 352 g.
De verhouding tussen brandstofverbruik en CO2-uitstoot is 352/114 = 3,09

Conclusie: elke gram benzine stoot dus tijdens zijn verbranding 3,09 gram CO2 uit

Omdat de kosten van "raffinage" in het slechtste geval 15% zijn, zouden we 3.55 g CO2 verkrijgen voor de raffinage en verbranding van benzine.

c) Energievergelijking ethanol en benzine

Code: kiezen

PCI ethanol = 26 900 kJ/kg
PCI essence = 42 700 kJ/kg

Bij inefficiëntie van de motor is er dus 42,7 / 26,9 = maal meer massa ethanol nodig om dezelfde energie te leveren, dus 1,59 maal.

in iso-energie, het is dus nodig om bij de CO1,59-uitstoot van ethanol een coëfficiënt van 2 op te tellen: de 2,87 gram wordt dus 4,56 gram. En onthoud: deze 2,87 g waren al sterk verminderd omdat ze geen rekening hielden met de teelt van suiker (maar sceptici zullen terecht zeggen dat we voor benzine geen rekening hebben gehouden met de kosten van extractie en transport van de ruwe olie)

Algemene conclusie

Om dezelfde hoeveelheid verbrandingsenergie te leveren, zijn de CO2-emissies respectievelijk:
- met benzine: 3,55 gram CO2
- met ethanol: 4,56 gram CO2

Bij gelijke motorprestaties stoot ethanol dus 4,56/3,55 = 1,28 keer meer CO2 uit dan benzine om hetzelfde werk te leveren.

Met andere woorden: ethanol stoot 28% meer CO2 uit dan benzine.

En tellen niet mee in deze berekening voor ethanol:

- de CO2-productiekosten van de graan- of suikerplant
- de kosten van het raffineren van de plant tot suiker
- destillatiekosten
- de energiekosten van fermentatie (d.w.z. de CO2 die vrijkomt om de melasse te verwarmen)

Er is dus geen twijfel mogelijk: volgens deze redenering stoot ethanol uit landbouwsuiker veel meer CO2 uit dan benzine. Dus hoe kunnen overheidsinstanties en universiteiten zulke positieve CO2-balansen op ethanol bereiken? Houden ze geen rekening met vergisting? Wat laten ze weg? Of waar zit de fout in onze redenering?
Dernière édition par Christophe de 14 / 04 / 09, 13: 00, 3 keer bewerkt.
0 x
Christine
Grote Econologue
Grote Econologue
berichten: 1144
Inschrijving: 09/08/04, 22:53
Plaats: In België, eenmaal
x 1




par Christine » 04/08/08, 18:02

Christophe schreef:Met andere woorden: ethanol stoot 28% meer CO2 uit dan benzine.

Laten we niet vergeten dat in het geval van benzine, het CO2 is dat "buiten het circuit" werd opgesloten en dat vrijkomt terwijl de CO2 die wordt uitgestoten door ethanol zich in het circuit van het leven op aarde bevindt. Het is een enorm verschil en ik weet niet zeker of je ze alleen kwantitatief kunt vergelijken.
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79112
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 10972




par Christophe » 04/08/08, 18:12

Document afkomstig van de CNAM hier beschikbaar:
https://www.econologie.com/valorisation- ... -2985.html

Beeld

In g CO2 / MJ vinden we volgens de hierboven toegepaste redenering:

Code: kiezen

PCI ethanol = 26 900 kJ/kg
PCI essence = 42 700 kJ/kg


a) voor benzine: PCI = 42,7 MJ/kg
CO2-emissie = 3,55 g of 83,25 g CO2/MJ

b) voor ethanol: PCI = 26,9 MJ/kg
CO2-emissie = 2,87 g of 106,7 g CO2/MJ
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79112
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 10972




par Christophe » 04/08/08, 18:15

Christine schreef:Laten we niet vergeten dat in het geval van benzine, het CO2 is dat "buiten het circuit" werd opgesloten en dat vrijkomt terwijl de CO2 die wordt uitgestoten door ethanol zich in het circuit van het leven op aarde bevindt. Het is een enorm verschil en ik weet niet zeker of je ze alleen kwantitatief kunt vergelijken.


Ah ja interessant, gefeliciteerd, ik vind het leuk en het is een plausibele hypothese! Beeld
Beeld

Dus we nemen in de ethanolbalans ALLEEN de CO2 van niet-plantaardige oorsprong, dat wil zeggen van fossiele oorsprong? Met andere woorden, we houden rekening met ALLES waar ik GEEN rekening mee heb gehouden! : Mrgreen:

Een beetje zoals de menselijke ademhaling die geen invloed heeft op de opwarming van de aarde, omdat het koolstof is die achterblijft in de "plant"-cyclus... alleen moderne landbouwtechnieken hebben... een impact.

Dus graven!
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79112
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 10972




par Christophe » 11/08/08, 10:02

Ik heb me net één ding gerealiseerd: de CO2 zou wel eens plantaardig CO2 kunnen zijn...het zal 100 tot 120 jaar in de atmosfeer blijven en zal dus optellen bij het fossiele CO2 broeikaseffect te forceren.

Als er tijdens de vergisting geen CO2 wordt afgevangen (wat ik betwijfel), kunnen we dat dus zeggenop korte en middellange termijn levert biobrandstof ethanol een slechtere bijdrage aan het broeikaseffect dan benzine.

Klopt mijn redenering of niet?
0 x
jonule
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 2404
Inschrijving: 15/03/05, 12:11




par jonule » 11/08/08, 10:25

ja christophe de redenering is goed, en je ziet: het komt niet voor op het CNAM-rapport...
Ter info, ETBE is diester: olie + alcohol

weg met ethanol en CNAM
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79112
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 10972




par Christophe » 13/08/08, 17:06

Nee, je haalt ETBE en VOME door elkaar...
0 x
jonule
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 2404
Inschrijving: 15/03/05, 12:11




par jonule » 14/08/08, 10:58

oh ja klopt helemaal

ETBE = ethanol
EMHV = diester (alcohol + olie)

PVO = pure plantaardige olie

weg met ethanol en CNAM

Ik heb me net één ding gerealiseerd: CO2 zou wel eens plantaardig CO2 kunnen zijn...het zal 100 tot 120 jaar in de atmosfeer blijven en zal daarom optellen bij fossiele CO2 om het broeikaseffect te forceren.

nou ja, het is niet moeilijk te begrijpen ... behalve dat er geen rekening mee wordt gehouden in de "officiële" berekening van het broeikaseffect, die zijn kantoor heeft voor het berekenen van broeikaseffecten, je kunt je voorstellen, na al het hooi dat ze ervan hebben gemaakt; thuis geen berekening van methaan, vanwege plantaardige oorsprong.

dus: dit koolstofprobleem komt maar uit één ding voor hen, de minerale, minerale oliën en de TIPP die destijds zijn uitgevonden, verdwenen tegelijkertijd met het bureau voor de berekening van de broeikaseffecten : Roll:
0 x
jsl8
Ik ontdekte econologic
Ik ontdekte econologic
berichten: 1
Inschrijving: 14/04/09, 12:24




par jsl8 » 14/04/09, 12:31

En dit VOOR de verbranding. Tijdens de verbranding van alcohol:

Code: kiezen

C2H6O + 7/2*O2 --> 2*CO2 + 3*H2O


of voor wie ronde getallen verkiest:

Code: kiezen

2*C2H6O + 7*O2 --> 4*CO2 + 6*H20





De vergelijking is niet gebalanceerd, dus de resultaten kloppen niet!
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79112
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 10972




par Christophe » 14/04/09, 12:57

Het is waar godverdomme! Er was een "O" voor te veel reagentia. Bedankt, er volgt minimaal 1 :D

correctie:

Code: kiezen

C2H60 + 3O2 -> 2CO2 + 3H20


Het vereenvoudigt eigenlijk alles. :)

Maar dat verandert niets aan de CO2-resultaten: één mol C2H60 stoot altijd 2 mol CO2 af...
0 x

 


  • Vergelijkbare onderwerpen
    antwoorden
    bekeken
    laatste bericht

Terug naar 'biobrandstoffen, biobrandstoffen, biobrandstoffen, BtL, niet-fossiele alternatieve brandstoffen ... "

Wie is er online?

Gebruikers die dit bekijken forum : Geen geregistreerde gebruikers en 132-gasten