Autori Iosub Loredana Ciobanu Maria Coordonator tiinific Prof

Autori: Iosub Loredana, Ciobanu Maria Coordonator ştiinţific: Prof. Strugariu Aurelia CNSCM (Cl. a XI-a D)

1. Generalităţi. . . . . pag. 3 2. Bioetanolul. . . . . pag. 5 3. Problemele utilizării alcoolilor. . . . pag. 8 4. Curiozităţi despre etanol. . . . pag. 11

Alcoolii sunt compuşi organici care conţin în moleculă grupa hidroxil, -OH legată de un atom de carbon ce participă numai la formare de legături simple, . Formula generală este R-OH. S-a arătat experimental că unghiul dintre legăturile C-O-H este, la majoritatea alcoolilor, de 109 o, foarte apropiat de valoarea unghiului dintre legăturile H-O-H care este de 105 o. Legăturile C-O-H sunt polare: pe atomul de oxigen se găseşte o densitate de sarcină negativă, iar pe atomii de H şi C apar densităţi de sarcină pozitivă. Această polarizare face ca între atomul de hidrogen al unei grupe hidroxil şi atomul de oxigen al altei grupe să se exercite forţe de atracţie electrostatică. Alcoolii sunt folosiți la scară largă în industrie și știință, drept reactanți, solvenți combustibili. Etanolul și metanolul pot arde creând mai puține substanțe nocive decât benzina sau motorina.

În loc de a trece etilena în sulfat acid de etil, ea poate fi transformată in cloretan, CH 3 – CH 2 Cl, prin hidroliza căruia rezultă de asemenea etanol. Fermentaţia zaharurilor este calea utilizată pentru obţinerea celor mai mari cantităţi de alcool. Deşi fermentaţia alcoolică este cunoscută din antichitate, cauza fermentaţiei si procesele chimice care au loc au fost lămurite mult mai târziu. Transformarea zaharurilor (ex: glucoza) în alcool poate fi redată prin următoarea reacţie: C 6 H 12 O 6 2 CO 2 + 2 C 2 H 5 OH Prin oxidare prelungită, etanolul se transformă în acid acetic : CH 3 – CH 2 – OH + O 2 CH 3 – COOH + H 2 O Etanolul arde cu flacară albastruie, formând dioxid de carbon şi apă : CH 3 – CH 2 – OH + 3 O 2 2 CO 2 + 3 H 2 O

Bioetanolul este etanol (C 2 H 5 OH) produs prin fermentarea biologica a carbohidratelor derivate din materii vegetale. El poate fi folosit fie ca aditiv, fie ca substituent pentru benzina. Etanolul anhidru (continut de apa < 1 %) poate fi combinat cu benzina in orice proportii, pâna la etanol pur 100 %. În Brazilia se utilizeaza motoare care pot functiona cu etanol hidratat, care este un amestec azeotrop între etanol (cca. 93 % v/v) si apa (7 %). Acesta poate fi utilizat în amestec cu benzina în cazul motoarelor flexibile. Din punct de vedere practic exista urmatoarele alternative de a folosi bioetanolul în motoarele cu ardere interna: aditiv pentru benzine (ETBE). Procedeul este simplu si ieftin, dar actualmente nu exista suficiente capacitati de productie pentru ETBE. Exista temeri privind calitatea combustibilului astfel obtinut. prin folosirea amestecurilor bogate în etanol (E 85, E 95, 85 -95% etanol de fermentatie); asemena amestecuri pot fi folosite ca atare înlocuind benzina sau motorina prin folosirea etanolului 100%, direct în motoare (experienta Braziliana în materie este îndelungata si relevanta). precursor pentru combustibili oxigenati; hidrogen pentru celule de combustie Este de subliniat ca la nivelul consumurilor, cca. 1, 5 litri etanol înlocuiesc 1 litru benzina. Aceast raport se are în vedere la stabilirea necesarului de productie de biocombustibili si la întocmirea bilanturilor de mediu.

Productia mondiala de bioetanol pentru autovehicole este dominata de Brazilia si SUA, ea atingând în 2006 nivelul de 32 milioane tone (cca. 51 milioane litri), având o crestere de 150 % fata de 1998. Este de remarcat ca în Brazilia bioetanolul (produs din trestie de zahar, fara a afecta productia de alimente) asigura cca. 40 % din consumul de carburanti pentru motoarele cu aprindere prin scânteie, cca. 75 % din motoarele automobilelor noi fiind de tip flex-fuel.

• În SUA bioetanolul este produs în principal din porumb, dar în acest caz balanta energetica este mai putin favorabila decât în cazul sfeclei de zahar sau trestiei de zahar.

Din 1925 etanolul o fost comercializat în Germania ca si aditiv pentru cresterea cifrei cetanice. "Redescoperirea" în ultimii ani a bioetanolului ca si carburant s-a datorat necesitatii de gasire a unor surse de energie alternative care sa înlocuiasca treptat resursele minerale Mai mult productia de bioetanol asigura atât o dezvoltare sustenabila, cât si garanteaza disponibilitatea viitoare a combustibilului alaturi de o contributie semnificativa la reducerea emisiilor de CO 2. Criza titeiului din anii '70 a determinat guvernele multor tari sa promoveze producerea si utilizarea biocarburantilor.

Atingerea nivelului de 10% în 2020 impune o crestere semnificativa a productiei de biocarburanti si a nivelului de încorporare a acestora dupa 2012.

Utilizare • Utilizarea bioetanolului drept carburant pentru motoarele cu ardere interna nu este o inventie recenta, fiind practicata de aproape un secol si jumatate. Ideea folosirii bioetanolului drept carburant pentru motoarele cu aprindere prin scânteie dateaza din primele decade ale secolului al XIX-lea. • Marele constructor de automobile Henry Ford a proiectat motorul modelului T (1908) ca sa functioneze cu etanol si a construit împreuna cu Standard Oil o uzina pentru producerea acestui carburant în Midwest. Astfel, s-a ajuns ca în anul 1920 etanolul sa reprezinte cca. 25 % din vânzarile firmei Standard Oil. • Utilizarea bioetanolului are un efect extrem de benefic asupra nivelului reducerii principalelor emisii poluante ale MAI.