Kas ir butanols?

Interese par butanolu kā alternatīvu degvielu lielā mērā izriet no tā, ka tam ir noteiktas būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar etanolu. Piemēram, dzinējam, kas darbojas ar šo ogļūdeņradi, būs vieglāk iedarbināties aukstā temperatūrā nekā motoram, kas izmanto etanolu. Tas ir saistīts ar ķīmisko īpašību, ko sauc par iztvaikošanas siltumu. Degviela ir jāiztvaicē, pirms to var sadedzināt dzinējā, un butanolu var vieglāk iztvaikot zemā temperatūrā nekā etanolu. Tas arī ir daudz mazāk iztvaikojošs nekā benzīns vai etanols, un sadedzinot izdala vairāk enerģijas nekā etanols.

Tā kā butanols ir strukturēts molekulārā līmenī, to uzskata par spirtu. Praktiskā izteiksmē tas cita starpā nozīmē, ka tas var izšķīdināt ūdenī un ka tas ir zināmā mērā toksisks, it īpaši, ja tā izgarojumi nav pareizi aizturēti vai netiek ventilēti. Tas pastāv arī vairākās nedaudz atšķirīgās formās, ko sauc par izomēriem. Šīm dažādajām ķīmiskajām struktūrām ir vienāda ķīmiskā formula un komponenti, taču tām ir nedaudz atšķirīgas īpašības. Viens no izomēriem, kas pazīstams kā terc-butanols, faktiski ir cieta viela istabas temperatūrā, un tāpēc to nevar izmantot kā degvielu.

Butanola ražošana degvielai tradicionāli tika veikta, raudzējot biomasu, piemēram, aļģes, kukurūzu un citus augu materiālus, kas satur celulozi, ko nevarēja izmantot pārtikā un citādi nonāktu atkritumos. Fermentācijas procesu galvenokārt veicina baktēriju veids, ko sauc par Clostridium acetobutylicum. Savādi, ka šīs baktērijas ir diezgan cieši saistītas ar tām, kas izraisa botulismu. Arī citi mikroorganismi spēj fermentēt šos materiālus, un turpinās pētījumi par šāda veida ražošanas metodēm. Pavisam nesen lielākā daļa butanola tika ražoti rūpnieciski no fosilā kurināmā.

Ņemot vērā butanola priekšrocības salīdzinājumā ar dažām citām degvielām, daudzi brīnās, kāpēc to neizmanto plašāk. Galvenais iemesls ir tas, ka daudzos gadījumos izmaksas, kas saistītas ar tā ražošanu un laišanu tirgū, patērētājam rada daudz augstākas izmaksas nekā benzīna izmaksas. Turklāt, lai gan tam ir augstāks enerģijas saturs nekā etanolam, tā ražošanai ir nepieciešams nedaudz vairāk izejvielu. Tomēr daži jauni notikumi liecina, ka tie var ievērojami palielināt butanola ražu, izmantojot fermentāciju.