De nadelen van cellulose biobrandstof

De energievoorziening van de wereld is nog steeds voornamelijk gebaseerd op fossiele brandstoffen zoals olie. Er wordt geschat dat de olievoorraad in de wereld de komende 40 jaar zal opraken. Cellulose is een overvloedige verbinding die wordt aangetroffen in planten en bomen en bestaat uit lange ketens van glucosemoleculen. Het kan worden afgebroken tot cellulose-biobrandstof, ook wel cellulose-ethanol genoemd. Cellulose-ethanol is in sommige toepassingen een levensvatbaar alternatief voor fossiele brandstoffen, maar heeft een aantal nadelen.

Er zijn momenteel slechts enkele grootschalige productie-installaties die in staat zijn om cellulose-ethanol te maken. De weinige die er zijn, zijn proefprojecten die door de overheid zijn gefinancierd. De afbraak van cellulose tot cellulose-ethanol vereist het gebruik van dure enzymen. De enzymkosten om 1 gallon cellulose-ethanol te produceren zijn $ 1. Wanneer andere kosten worden toegevoegd, leidt dit tot totale productiekosten van $ 3 per gallon cellulose-ethanol. Er zijn aanzienlijke investeringen in onderzoek uit particuliere bronnen nodig om de productie van cellulose-ethanol te commercialiseren en de totale kosten te verlagen.

Cellulose-ethanol is voorgesteld als een groen alternatief voor voertuigbrandstof. Het brandstofverbruik van voertuigen wordt normaal gesproken gekwantificeerd door het aantal mijlen per gallon brandstof. E85, een brandstof die wordt gegenereerd uit cellulose-ethanol, zal naar verwachting een lager brandstofverbruik hebben in vergelijking met benzine. Een studie uitgevoerd door Dan Edmunds en Philip Reed van Edmunds.com, toonde aan dat het gemiddelde brandstofverbruik van E85 was 13,5 mijl per gallon, wat lager is dan de waarde van 18,3 mijl per gallon verkregen met benzine.

Benzinebrandstof wordt normaal gesproken vervoerd via speciaal aangelegde pijpleidingen, die in de Verenigde Staten hun oorsprong hebben in het middenwesten. In tegenstelling tot benzine absorbeert cellulose-ethanol water en is het ook een bijtende stof. Dit maakt de huidige pijpleidingen onverenigbaar met ethanoltransport, hoewel de mogelijke langetermijnstudies en aanpassingen dit in de toekomst mogelijk maken. Het resultaat is hogere transportkosten door het gebruik van spoorwegen of vrachtwagens.

Benzinemengsels die geen ethanol bevatten, kunnen jarenlang worden bewaard zonder verontreiniging. Helaas zijn ethanolbevattende brandstoffen hygroscopisch, wat betekent dat ze gemakkelijk 50 keer meer water opnemen dan conventionele brandstoffen. Het resultaat is een kortere houdbaarheid van ethanolbrandstoffen. E10, een brandstof met een mengsel van ethanol, heeft bijvoorbeeld een houdbaarheid van ongeveer drie maanden en is: aanbevolen dat de brandstof in tanks elke twee tot drie weken wordt vervangen om alcohol- en watergerelateerd te voorkomen motor problemen.