Home > Pencemaran Lingkungan > DAMPAK NEGATIF ETANOL BAGI LINGKUNGAN

DAMPAK NEGATIF ETANOL BAGI LINGKUNGAN

Sebuah instansi pemerintah beberapa, seperti USDA (Shapouri, Duffuld, dan Wang, 2002), dukungan produksi etanol. Beberapa industri, termasuk Archer, Daniels, Midland (EV Dunia, 2002), membuat keuntungan besar dari produksi etanol, yang disubsidi oleh pemerintah federal dan negara. Beberapa politisi memiliki keyakinan yang salah bahwa produksi etanol memberikan manfaat besar bagi petani, padahal keuntungan petani yang minimal. dalam Sebaliknya, banyak studi ilmiah telah menyimpulkan bahwa produksi etanol tidak memberikan keseimbangan energi bersih, bukan sumber energi terbarukan, tidak bahan bakar ekonomis, dan produksi dan penggunaan kontribusi untuk polusi udara dan pemanasan global (Sparks Komoditas, 1990; Warga untuk Justic Pajak, 1997; Giampietro, Ulgiati, dan Pimentel, 1997; Youngquist, 1997; Pimentel, 1998; NPRA, 2002; Croysdale, 2001; Pimentel, 2001; Emas Fuel, 2002; CalGasoline, 2002; Lieberman, 2002; Hodge, 2002). Tumbuh besar jumlah jagung diperlukan untuk produksi etanol menempati lahan pertanian cocok untuk produksi pangan dan menyebabkan masalah degradasi lingkungan yang beragam (Pimentel, 1991; Pimentel dan Pimentel, 1996).
Ditarik kesimpulan tentang manfaat dari produksi etanol tidak lengkap atau menyesatkan ketika hanya beberapa dari masukan energi total di sistem etanol termasuk dalam penilaian. Tujuan dari penulisan artikel ini adalah untuk memperbarui dan menilai semua data – data yang masuk beroperasi di seluruh sistem produksi etanol. Input ini meliputi biaya langsung dalam hal energi dan dolar untuk memproduksi bahan baku jagung serta untuk proses fermentasi / distilasi. Tambahan biaya untuk konsumen termasuk subsidi federal dan negara bagian, ditambah biaya yang terkait dengan pencemaran lingkungan dan / atau degradasi yang terjadi selama seluruh produksi sistem. Produksi etanol di Amerika Serikat tidak tidak menguntungkan keamanan energi bangsa, pertanian, ekonomi, lingkungan, maupun pemerintah dan konsumen pengeluaran. Juga, pertanyaan etika terkait dengan tanah mengalihkan dan makanan yang berharga ke dalam bahan bakar dan benar-benar menambahkan jumlah bersih polusi untuk lingkungan.

NERACA ENERGI
Konversi jagung dan lainnya pangan / pakan tanaman menjadi etanol melalui fermentasi adalah teknologi yang terkenal dan mapan. Hasil etanol dari besar tanaman adalah sekitar 2,5 galon etanol dari sekarung jagung (56 pon atau 25,5 kg) (2,7 kg per liter etanol) (Pimentel, 2001). Jadi, hektar (2,47 hektar 1 hektar) dari jagung menghasilkan 8.590 kg dapat dikonversi menjadi sekitar 842 galon etanol. Produksi jagung di Amerika Serikat membutuhkan investasi energi dan dolar yang signifikan. Sebagai contoh, untuk menghasilkan 8.590 kg / ha jagung menggunakan teknologi produksi rata-rata membutuhkan pengeluaran sekitar 33.9 juta BTU untuk besar jumlah input yang tercantum dalam Tabel 1 (sekitar 293 galon setara bensin / ha atau 40.221 BTU / galon etanol). Biaya ini sekitar $ 580/ha untuk 8.590 kg atau sekitar 6.8c = / kg jagung yang dihasilkan. Jadi, untuk galon etanol, setara energi hanya 66% per galon bensin, bahan baku jagung sendiri biaya cukup besar. Kendali irigasi (bila ada curah hujan sedikit atau tidak ada) membutuhkan sekitar 100 cm air per musim tanam. Hanya sekitar 15% dari produksi jagung AS saat ini adalah irigasi (USDA, 1997). Tentu saja tidak semua ini membutuhkan irigasi penuh, sehingga nilai rata-rata digunakan. Irigasi rata-rata untuk semua butir tanah jagung tumbuh adalah 8,1 cm per hektar selama musim tanam. Sebagai berarti nilai, air dipompa dari kedalaman 100 m (USDA, 1997b). Atas dasar ini, input energi yang berarti terkait dengan irigasi 3,8 juta BTU per hektar. Rata-rata biaya dalam hal energi dan dolar untuk (65-75000000 galon / tahun) besar, yang modern pabrik ethanol. Perhatikan terbesar input energi adalah untuk bahan baku jagung dan untuk bahan bakar energi yang digunakan dalam proses fermentasi / distilasi. Input total energi untuk menghasilkan satu galon etanol adalah 99, 119 BTU. Namun, satu galon etanol memiliki nilai energi hanya 77.000 BTU. Dengan demikian, ada kerugian bersih energi dari 22, 119 BTU per galon etanol diproduksi. Dengan kata lain, energi sekitar 29% lebih diperlukan untuk memproduksi satu galon etanol daripada energi yang sebenarnya dalam galon etanol yang dihasilkan. Tidak termasuk dalam analisis ini adalah distribusi energi untuk transportasi etanol. DOE (2002) perkiraan ini harus 8c = / galon atau sekitar lebih dari 5.000 BTU / galon etanol.

Dalam proses fermentasi / distilasi, jagung yang ditumbuk halus dan sekitar 13 galon air ditambahkan per 10,2 kg jagung tanah. Setelah fermentasi, untuk mendapatkan satu galon etanol murni 95% dari 8% etanol dan 92% campuran air, etanol harus datang dari campuran sekitar 13 etanol / air galon. Sebanyak sekitar 12 galon air limbah harus dibuang per galon etanol yang dihasilkan. Meskipun etanol mendidih pada sekitar 78 ± C berbeda dengan air pada 100 ± C, etanol tidak diekstraksi dari air dalam satu proses penyulingan. Sebaliknya, sekitar 3 distilasi diperlukan untuk mendapatkan 95% etanol murni (Wereko-Brobby dan Hagan, 1996; S. Lamberson, pers. comm, Cornell University, 2000). Untuk dicampur dengan bensin, etanol 95% harus diproses lebih lanjut dan lebih membutuhkan tambahan air dihapus input energi fosil untuk mencapai 99,8% etanol murni. Rekening distilasi keseluruhan untuk besar jumlah energi fosil yang dibutuhkan dalam proses fermentasi / distilasi. Catatan, dalam analisis ini semua input energi ditambahkan untuk fermentasi / distilasi proses dijumlahkan, termasuk dibagi biaya energi dari tangki stainless steel dan bahan industri lainnya. Sekitar 50% dari biaya produksi etanol ($ 1.48/gallon) di sebuah pabrik besar produksi untuk jagung bahan baku sendiri (69c = / galon). berikutnya input terbesar adalah untuk transportasi bahan baku jagung. Berdasarkan produksi etanol teknologi saat ini dan harga minyak baru-baru, etanol biaya secara substansial lebih untuk memproduksi dalam dolar dari itu sangat berharga pada pasar. Jelas, tanpa lebih dari $ 1.400.000.000 subsidi pemerintah setiap tahun, produksi etanol AS akan berkurang atau berhenti, membenarkan dasar fakta bahwa produksi etanol tidak ekonomis (Pusat Nasional untuk Analisis Kebijakan, 2002). Federal subsidi rata-rata sekitar 60C = / galon dan negara 20c subsidi rata-rata = / galon (Pimentel, 1998). Karena relatif rendah energi isi dari etanol, 1,5 galon etanol memiliki energi setara 1 galon bensin. Dengan demikian, biaya produksi yang setara jumlah etanol untuk sama satu galon bensin $ 2,24, sedangkan biaya produksi bensin saat ini adalah sekitar 63c = / galon (USBC, 2001).Subsidi federal dan negara untuk total produksi etanol lebih dari $ 1,4 miliar / tahun dan dibayar terutama untuk perusahaan besar (EV Dunia, 2002). Untuk tanggal, perhitungan konservatif menunjukkan jagung yang petani menerima optimis hanya ditambahkan 2c = gantang per untuk jagung mereka atau sekitar $ 2,80 per hektar karena sistem produksi etanol jagung (Pimentel, unpubl. data). Beberapa politisi keyakinan keliru bahwa produksi etanol menyediakan manfaat besar bagi petani, sementara pada kenyataannya petani keuntungan yang minimal. Namun, beberapa industri, seperti sebagai Archer, Daniels, Midland, membuat keuntungan besar dari produksi etanol (EV Dunia, 2002). Biaya kepada konsumen lebih besar dari tahun $ 1.400.000.000 / digunakan untuk mensubsidi produksi etanol karena memproduksi bahan baku jagung yang diperlukan meningkatkan harga jagung. Salah satu perkiraan adalah bahwa produksi etanol adalah menambahkan lebih dari $ 1 milyar untuk biaya produksi daging sapi (Pusat Nasional untuk Analisis Kebijakan, 2002). Karena sekitar 70% dari biji jagung diberi makan kepada ternak AS (USDA, 2001), produksi etanol dua kali lipat atau tiga kali lipat dapat diharapkan untuk meningkatkan harga jagung lebih lanjut untuk daging sapi produksi dan akhirnya meningkatkan biaya untuk konsumen. Oleh karena itu, selain untuk membayar uang pajak untuk subsidi etanol, konsumen diharapkan untuk membayar secara signifikan lebih tinggi harga pangan di pasar. Saat ini sekitar 1,7 miliar galon etanol (1,1 miliar galon setara bensin) sedang yang diproduksi di Amerika Serikat setiap tahun (Shapouri, Duffuld, dan Wang, 2002). Ini jumlah etanol menyediakan hanya sekitar 0,9% dari bensin yang digunakan oleh Mobil AS setiap tahun. Untuk menghasilkan 1,7 milyar galon setara bensin (hanya 0,8% dari total bensin) menggunakan etanol kita harus menggunakan sekitar 2,2 juta ha lahan, jika kita menghasilkan 10% dari bensin AS, yang kebutuhan lahan akan 22 juta ha. Selain itu, jumlah yang signifikan dari energi yang dibutuhkan untuk menabur, memupuk, dan panen bahan baku jagung.

Pada bagian, biaya energi dan menghasilkan dolar etanol dapat diimbangi sebagian oleh oleh-produk yang dihasilkan, seperti biji-bijian kering penyuling (DDG) dibuat dari kering-penggilingan. Dari sekitar 10 kg bahan baku jagung, sekitar 3,3 kg DDG dapat dipanen yang memiliki 27% protein (Stanton, 1999). DDG ini memiliki nilai untuk penggemukan sapi yang ruminansia, tetapi hanya terbatas nilai untuk makanan babi dan ayam. Para DDG umumnya digunakan sebagai pengganti untuk pakan kedelai yang memiliki protein 49% (Stanton, 1999). Produksi kedelai untuk produksi ternak lebih hemat energi dari produksi jagung karena nitrogen sedikit atau tidak ada pupuk yang dibutuhkan untuk produksi kacang-kacangan ini (Pimentel dan lain-lain, 2002). Hanya 2,1 kg protein kedelai 49% diperlukan untuk memberikan setara dengan 3,3 kg DDG. Dengan demikian, fosil kredit energi per galon etanol yang dihasilkan adalah sekitar 6.728 BTU (Pimentel dan lain-lain, 2002). Anjak kredit ini dalam produksi etanol mengurangi keseimbangan energi negatifuntuk produksi etanol dari 29% menjadi 20% (Tabel 2). Catatan, energi yang dihasilkan output / input perbandingan tetap negatif bahkan dengan kredit untuk DDG oleh-produk.Meskipun oleh-produk menyediakan beberapa manfaat, ketika mempertimbangkan kelayakan produksi etanol untuk mobil, jumlah lahan pertanian yang dibutuhkan untuk menanam jagung cukup untuk bahan bakar mobil masing-masing harus dipahami. Untuk membuat produksi etanol tampaknya positif, saya menggunakan Shapouri, Duffield, dan Wang (2002) saran bahwa semua gas alam dan listrik input diabaikan dan hanya bensin dan solar dinilai input bahan bakar. Kemudian, dengan menggunakan Shapouri, Duffield, dan Wang data input / output, hasil ini dalam output 775 galon etanol per hektar. Energi rendah isi dari etanol berarti bahwa ini memiliki energi yang sama sebagai 512 galon bensin. Sebuah mobil rata-rata US perjalanan sekitar 20.000 mil / tahun dan menggunakan sekitar 1.000 galon bensin per tahun (USBC, 2001). Untuk mengganti hanya sepertiga dari ini dengan etanol, 0,6 ha jagung harus jadi dewasa 0,6 ha lahan pertanian saat ini diperlukan untuk memberi makan tiap orang Amerika. Oleh karena itu untuk memberi makan satu mobil dengan etanol, menggunakan Shapouri, Duffield, dan Data optimis Wang, untuk pengganti sepertiga dari bensin yang digunakan per mobil, Amerika akan membutuhkan lahan pertanian sebanyak yang mereka butuhkan untuk pakan sendiri.Sampai saat ini, Brasil telah menjadi produsen terbesar etanol di dunia. Brazil digunakan tebu untuk memproduksi etanol dan tebu adalah lebih efisien bahan baku untuk etanol dari biji jagung (Pimentel dan Pimentel, 1996). Namun, keseimbangan energi negatif dan pemerintah Brazil mensubsidi industri etanol. Ada pemerintah menjual etanol kepada publik untuk 83c = galon per yang biaya mereka $ 1,25 per galon untuk memproduksi untuk dijual (Pimentel dan lain-lain, 1988). Karena masalah ekonomi yang serius di Brasil, pemerintah telah ditinggalkan subsidi etanol (Alkohol Rendah, 1999; Coelho dan lain-lain, 2002), dan tanpa etanol, subsidi produksi tidak lagi ekonomis untuk produsen.

Beberapa kontribusi ekonomi dan energi dari oleh-produk yang disebutkan sebelumnya adalah dinegasikan oleh biaya pencemaran lingkungan yang terkait dengan etanol produksi. Ini diperkirakan lebih dari 23c = per galon (Tabel 2). Produksi jagung AS menyebabkan lebih erosi tanah total yang ada US tanaman lainnya (Pimentel dan lain-lain, 1995; Pimentel, 2002). Selain itu, produksi jagung menggunakan herbisida dan insektisida lebih daripada tanaman lain yang diproduksi di AS sehingga menyebabkan polusi air lebih dari yang lain tanaman (Pimentel dan lain-lain, 1993). Selanjutnya, produksi jagung menggunakan pupuk nitrogen lebih dari tanaman apapun diproduksi dan karena itu adalah penyumbang utama air tanah dan pencemaran air sungai (NAS, 2002).Di beberapa areal jagung irigasi air Barat, tanah sedang ditambang 25% lebih cepat dibandingkan dengan mengisi ulang alami dari akuifer nya (Pimentel dan lain-lain, 1997). Semua faktor ini menunjukkan bahwa lingkungan sistem di mana US jagung yang diproduksi sedang cepat terdegradasi. Selanjutnya, substantiates kesimpulan bahwa sistem produksi jagung AS tidak lingkungan berkelanjutan untuk masa depan, kecuali ada perubahan besar dalam budidaya ini besar makanan / tanaman pakan. Jagung adalah bahan baku untuk produksi etanol, tetapi tidak dapat dianggap untuk menyediakan sumber energi terbarukan. Mayor udara dan air juga masalah polusi terkait dengan produksi etanol di pabrik kimia. EPA (2002) telah mengeluarkan peringatan untuk etanol tanaman untuk mengurangi emisi polusi udara mereka atau ditutup. Lain masalah pencemaran adalah besar jumlah air limbah yang setiap tanaman menghasilkan. Sebagai disebutkan, untuk setiap galon etanol yang dihasilkan menggunakan jagung, sekitar 12 galon air limbah yang dihasilkan. Ini air limbah memiliki kebutuhan oksigen biologis (BOD) dari 18.000 sampai 37.000 mg / liter tergantung dari jenis tanaman (Kuby, Merkoja, dan Nackford, 1984). Biaya pengolahan limbah ini dalam hal energi atau dolar tidak termasuk dalam biaya produksi etanol. Jika ditambahkan, itu akan meningkatkan etanol biaya produksi oleh 6c = per galon (Pimentel dan lain, 1988).
Etanol memberikan kontribusi untuk masalah polusi udara ketika dibakar dalam mobil (Youngquist, 1997; Hodge, 2002). Selain itu, bahan bakar fosil yang dikeluarkan untuk produksi jagung dan kemudian di pabrik etanol sebesar 99.119 BTU pengeluaran dari energi fosil per galon etanol yang dihasilkan. para konsumsi bahan bakar fosil rilis signifikan jumlah polutan ke atmosfer. Selain itu, emisi karbon dioksida dilepaskan dari pembakaran bahan bakar fosil memberikan kontribusi terhadap pemanasan global dan merupakan keprihatinan serius (Schneider, Rosencranz, dan Niles, 2002). Ketika semua polutan udara yang terkait dengan sistem etanol seluruh diukur, produksi etanol memberikan kontribusi untuk masalah polusi udara AS (Youngquist, 1997). Secara keseluruhan, masalah polusi udara jika dikendalikan dan termasuk dalam biaya produksi, maka biaya produksi etanol di hal energi dan ekonomi akan jauh meningkat.

Categories: Pencemaran Lingkungan
  1. No comments yet.
  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: