منابع انرژی

زیست توده

زیست توده – انرژی تجدید پذیر از گیاهان و حیوانات

زیست توده ماده آلی تجدید پذیر است که از گیاهان و حیوانات تهیه می شود. زیست توده بزرگترین منبع کل مصرف انرژی سالانه ایالات متحده تا اواسط دهه 1800 بود . زیست توده همچنان سوخت مهمی در بسیاری از کشورها به ویژه برای پخت و پز و گرمایش در کشورهای در حال توسعه است. استفاده از سوخت های زیست توده برای حمل و نقل و تولید برق در بسیاری از کشورهای پیشرفته به عنوان وسیله ای برای جلوگیری از انتشار دی اکسید کربن در اثر استفاده از سوخت های فسیلی، در حال افزایش است. در سال 2019، زیست توده تقریباً 5 کوادریلیون واحد حرارتی انگلیس (Btu) و حدود 5٪ کل انرژی اولیه را در ایالات متحده تأمین کرده است.

زیست توده حاوی انرژی شیمیایی ذخیره شده از خورشید است. گیاهان از طریق فتوسنتز زیست توده تولید می کنند . زیست توده را می توان مستقیماً برای گرما سوزاند و یا طی فرآیندهای مختلف به سوخت مایع و گازی تجدید پذیر تبدیل کرد.

منابع زیست توده برای انرژی عبارتند از

  • ضایعات فرآوری چوب و چوب – هیزم ، گلوله های چوبی ، تراشه های چوب ، خاک اره و ضایعات آسیاب چوب و مبلمان و مشروبات الکلی مشکی از کارخانه های تولید کاغذ و کاغذ
  • محصولات کشاورزی و مواد زائد – ذرت ، سویا ، نیشکر ، سبزه ، گیاهان چوبی و جلبک ها و بقایای فرآوری محصولات غذایی و زراعی
  • مواد بیوژنیک در زباله های جامد شهری – کاغذ ، پنبه و محصولات پشم ، و مواد غذایی ، حیاط و ضایعات چوب
  • کود حیوانی و فاضلاب انسانی
تبدیل زیست توده به انرژی

زیست توده از طریق فرآیندهای مختلف از جمله به انرژی تبدیل می شود

  • احتراق مستقیم (سوختن) برای تولید گرما
  • تبدیل ترموشیمیایی برای تولید سوختهای جامد، گازی و مایع
  • تبدیل شیمیایی برای تولید سوختهای مایع
  • تبدیل بیولوژیکی برای تولید سوختهای مایع و گازی

احتراق مستقیم متداول ترین روش برای تبدیل زیست توده به انرژی مفید است. تمام زیست توده ها می توانند مستقیماً برای گرم کردن ساختمانها و آب، برای حرارت فرآیند صنعتی و تولید برق در توربین های بخار سوزانده شوند.

تبدیل ترموشیمیایی زیست توده شامل تجزیه در اثر حرارت و گازدهی است. هر دو فرآیند تجزیه حرارتی است که در آن مواد اولیه زیست توده در ظرفهای تحت فشار و تحت فشار به نام گازیفایر در دمای بالا گرم می شوند. آنها عمدتا در دمای فرآیند و میزان اکسیژن موجود در طی فرایند تبدیل متفاوت هستند.

  • تجزیه در اثر حرارت باعث گرم شدن مواد آلی تا 800-900 درجه فارنهایت (400-500 درجه سانتیگراد) در غیاب کامل اکسیژن آزاد می شود. پیرولیز زیست توده، سوخت هایی مانند زغال چوب، روغن زیستی، گازوئیل تجدید پذیر، متان و هیدروژن تولید می کند.
  • هیدروتریت به فرآیند زیستی نفت (تولید شده توسط استفاده تجزیه در اثر حرارت سریع ) با هیدروژن تحت دما و فشار بالا در حضور یک کاتالیزور برای تولید دیزل تجدید پذیر، بنزین تجدید پذیر و سوخت جت تجدید پذیر است.
  • تبدیل کردن به گاز مستلزم حرارت دادن مواد آلی به 1،400-1700 ای F (800-900 درجه سانتیگراد) با تزریق مقادیر کنترل اکسیژن و / یا بخار رایگان به کشتی برای تولید یک مونوکسید کربن و هیدروژن گاز غنی به نام گاز سنتز و یا گاز سنتز. از سینگاس می توان به عنوان سوخت موتورهای دیزلی، گرمایش و تولید برق در توربین های گازی استفاده کرد. همچنین می توان هیدروژن را از گاز جدا کرد و هیدروژن را می توان در سلول های سوختی سوزاند یا استفاده کرد. با استفاده از فرآیند فیشر-تروپش می توان برای تولید سوخت های مایع، این سینگاس را بیشتر پردازش کرد .

برای تبدیل روغنهای گیاهی، چربیهای حیوانی و گریسها به اسیدهای چرب متیل استرها (FAME) که از آنها برای تولید بیودیزل استفاده می شود، از فرآیند تبدیل شیمیایی معروف به ترانس استریفیکاسیون استفاده می شود .

تبدیل بیولوژیکی شامل تخمیر برای تبدیل زیست توده به اتانول و هضم بی هوازی برای تولید گاز طبیعی تجدید پذیر است. از اتانول به عنوان سوخت وسیله نقلیه استفاده می شود. گاز طبیعی تجدید پذیر – بیوگاز یا بیومتان نیز نامیده می شود – در هضم کننده های بی هوازی در تصفیه خانه های فاضلاب و در کارهای لبنی و دام تولید می شود. همچنین در محل دفن زباله های مواد زائد جامد شکل گرفته و ممکن است از آنها گرفته شود. گاز طبیعی تجدید پذیر که به طور صحیح تصفیه شده باشد، همان مصارف گاز طبیعی سوخت فسیلی را دارد.

محققان در حال کار بر روی روش هایی برای بهبود این روش ها و توسعه روش های دیگر برای تبدیل و استفاده از زیست توده بیشتر برای انرژی هستند .

چه مقدار از زیست توده برای انرژی استفاده می شود؟

در سال 2019، زیست توده تقریباً 5 کوادریلیون واحد حرارتی انگلیس (Btu) را تأمین کرد که برابر با حدود 5٪ کل انرژی اولیه مصرفی در ایالات متحده است. از این 5٪، حدود 46٪ از چوب و زیست توده مشتق شده از چوب، 45٪ از سوخت های زیستی (عمدتا اتانول) و 9٪ از زیست توده در زباله های شهری بود.

این مقدار، در تریلیون واحد حرارتی انگلیس (TBtu) و درصد سهام کل انرژی زیست توده ایالات متحده توسط بخش مصرف کننده در سال 2019 بود

بخش های صنعتی و حمل و نقل برای بزرگترین مقدار حساب، از نظر محتوای انرژی و بیشترین سهم درصد از کل مصرف سالانه زیست توده ایالات متحده است. صنایع چوب و صنایع کاغذ سازی از زیست توده در نیروگاه های ترکیبی گرما و نیروگاه برای تولید گرمای فرآیند و تولید برق برای استفاده خود استفاده می کنند. سوخت های زیستی مایع (اتانول و گازوئیل مبتنی بر زیست توده) بیشتر مصرف بیومس بخش حمل و نقل را تشکیل می دهند.

بخش مسکونی و تجاری استفاده هیزم و چوب گلوله برای گرم. بخش تجاری همچنین گاز طبیعی تجدیدپذیر تولید شده در تاسیسات تصفیه فاضلاب شهری و محل های دفن زباله را مصرف می کند و در برخی موارد نیز به فروش می رساند.

نیروگاه های برق با استفاده از چوب و زیست توده به دست آمده ضایعات به تولید برق برای فروش به بخش های دیگر.

ضایعات چوب و چوب
زیست توده – ضایعات چوب و چوب

هزاران سال است که مردم از چوب برای پخت و پز، گرمایش و روشنایی استفاده می کنند. چوب تا اواسط دهه 1800 منبع اصلی انرژی ایالات متحده و بقیه جهان بود. چوب همچنان در بسیاری از کشورها به عنوان سوخت مهم به ویژه برای پخت و پز و گرمایش در کشورهای در حال توسعه مطرح است.

در سال 2019 ، حدود 2.3٪ از کل انرژی مصرفی سالانه ایالات متحده از چوب و ضایعات چوب – پوست ، خاک اره ، تراشه های چوب ، ضایعات چوب و بقایای آسیاب کاغذ بود.

استفاده از چوب و ضایعات چوب

صنعت بیشترین مصرف سوخت چوب و ضایعات چوب را در ایالات متحده به خود اختصاص داده است. بزرگترین استفاده کنندگان صنعتی تولید کنندگان محصولات چوب و کاغذ هستند. آنها از زباله های آسیاب و آسیاب کاغذی برای تولید بخار و برق استفاده می کنند که باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود زیرا باعث کاهش سایر سوخت ها و برق خریداری شده برای کارکرد امکاناتشان می شود. در سال 2019 ، چوب و ضایعات چوب حدود 5.6٪ از انرژی مصرفی در مصرف نهایی صنعتی و 4.5٪ از کل انرژی مصرفی صنعتی را به خود اختصاص داده اند.

بخش مسکونی دومین مصرف کننده بزرگ چوب برای انرژی در ایالات متحده است. از چوب در خانه های سراسر ایالات متحده برای گرم کردن به عنوان چوب بند ناف در شومینه ها و وسایل چوب سوز و به عنوان گلوله در اجاق های گلوله استفاده می شود. در سال 2019، انرژی چوب 4.4٪ از انرژی مصرفی مصرف نهایی بخش مسکونی و 2.5٪ کل انرژی مصرفی مسکونی را به خود اختصاص داده است. در سال 2015، حدود 12.5 میلیون نفر یا 11٪ از کل خانوارهای ایالات متحده از چوب به عنوان منبع انرژی بیشتر برای گرم کردن فضا استفاده کردند و 3.5 میلیون از این خانوارها، عمدتا در مناطق روستایی، از چوب به عنوان سوخت اصلی گرم کننده استفاده می کردند.

در بخش برق، چندین نیروگاه وجود دارد که برای تولید برق بیشتر چوب می سوزانند و برخی نیروگاه های زغال سوز تراشه های چوب را با زغال سنگ می سوزانند تا انتشار دی اکسید گوگرد را کاهش دهند. بیشتر بخشهای تجاری از چوب برای گرم کردن استفاده می کنند.

  • مقادیر – در تریلیون واحد حرارتی انگلیس (TBtu) – مصرف انرژی چوب و ضایعات چوب توسط بخشهای مصرف کننده و درصد آنها از کل انرژی مصرفی چوب و ضایعات چوب در سال 2019 آمریکا بود
  • صنعتی 1،473 TBtu 64٪
  • مسکونی 529 TBtu 23٪
  • برق 211 TBtu
  • تجاری 84 TBtu

1 مصرف نهایی مصرف انرژی شامل مصرف اولیه انرژی به همراه خرده فروشی برق است. کل مصرف انرژی شامل مصرف نهایی است به علاوه تلفات انرژی سیستم الکتریکی .

اتلاف انرژی
انرژی حاصل از زباله های جامد شهری

زباله های جامد شهری (MSW) که اغلب زباله نامیده می شوند، برای تولید انرژی در نیروگاه های زباله به انرژی و محل های دفن زباله در ایالات متحده مورد استفاده قرار می گیرند. MSW حاوی

  • زیست توده یا بیوژنیک (محصولات گیاهی یا دامی)، موادی مانند کاغذ، مقوا، ضایعات غذا، تکه های علف، برگ، چوب و محصولات چرمی
  • مواد قابل احتراق غیر زیست توده مانند پلاستیک و سایر مواد مصنوعی ساخته شده از نفت
  • مواد غیر قابل احتراق مانند شیشه و فلزات
  • در سال 2017، حدود 268 میلیون تن MSW در ایالات متحده تولید شده است
  • 52.1٪ دفن شده است
  • 25.1 rec بازیافت شده
  • 12.7٪ با بازیابی انرژی سوزانده شد
  • 10.1٪ کمپوست
نیروگاه های اتلاف انرژی باعث تولید بخار و برق می شوند

MSW معمولاً در نیروگاه های خاص با مصرف زباله به انرژی كه از گرمای آتش برای تولید بخار برای تولید برق یا گرم كردن ساختمان ها استفاده می شود، می سوزد. در سال 2018، 68 نیروگاه آمریکایی از طریق سوزاندن حدود 5/29 میلیون تن MSW قابل احتراق حدود 14 میلیارد کیلووات ساعت برق تولید کردند. مواد زیست توده حدود 64٪ از وزن MSW قابل احتراق و حدود 51٪ از برق تولید شده را به خود اختصاص داده اند. باقی مانده MSW قابل احتراق مواد قابل احتراق غیر زیست توده، عمدتا پلاستیک بود. بسیاری از محل های دفن زباله بزرگ نیز با استفاده از گاز متان که از تجزیه زیست توده در محل های دفن زباله تولید می شود، برق تولید می کنند .

اتلاف انرژی به عنوان گزینه مدیریت پسماند است

تولید برق تنها یک دلیل برای سوزاندن MSW است. سوزاندن زباله ها همچنین مقدار مواد احتمالاً دفن شده در محل دفن زباله را کاهش می دهد. سوختن MSW باعث کاهش حجم زباله در حدود 87٪ می شود.

بیوگاز
بیوگاز از زیست توده

بیوگاز از طریق زیست تجزیه بی هوازی از زیست توده تولید می شود. باکتری های بی هوازی – باکتری هایی که بدون وجود اکسیژن آزاد زندگی می کنند – به طور طبیعی در خاک، در اجسام آبی مانند باتلاق ها و دریاچه ها و در دستگاه های هضم انسان و حیوانات وجود دارد. این باکتری ها زیست توده را می خورند و تجزیه یا هضم می کنند و بیوگاز تولید می کنند. بیوگاز بیشتر از متان و دی اکسید کربن تشکیل شده است. متان (CH4) همان ترکیب غنی از انرژی است که در گاز طبیعی یافت می شود . ترکیب بیوگاز از 40٪ – 60٪ متان تا 60٪ – 40٪ دی اکسید کربن (CO2)، با مقادیر کمی بخار آب و گازهای دیگر، متفاوت است.

بیوگاز در محل های دفن زباله با مواد زائد جامد شهری و استخرهای نگهداری کود دامی شکل گرفته و می توان از آنها جمع آوری کرد. بیوگاز همچنین می تواند در شرایط کنترل شده در مخازن مخصوصی به نام هضم کننده های بی هوازی تولید شود . با بیوگاز می توان CO2 و سایر گازها را از بین برد و می توان از آن به عنوان سوخت درست مانند گاز طبیعی استفاده کرد. ماده ای است که پس از هضم بی هوازی را ترک کامل نامیده می شود است digestate است که سرشار از مواد مغذی است و می تواند به عنوان یک کود استفاده می شود.

جمع آوری و استفاده از بیوگاز از محل دفن زباله

محل دفن زباله های جامد شهری منبع بیوگاز است. بیوگاز به طور طبیعی توسط باکتری های بی هوازی در محل های دفن زباله-جامد شهری تولید می شود و به آن گاز دفن زباله می گویند. گاز دفن زباله با محتوای متان بالا می تواند برای مردم و محیط زیست خطرناک باشد زیرا متان قابل اشتعال است. متان همچنین یک گاز گلخانه ای قوی است. بیوگاز حاوی مقادیر کمی سولفید هیدروژن، یک ترکیب مضر و بالقوه سمی هنگام غلظت زیاد است.

در ایالات متحده، مقررات مطابق قانون هوای پاک برای نصب و راه اندازی سیستم جمع آوری و کنترل گاز دفن زباله، دفن زباله های زباله جامد شهری با اندازه خاص را ضروری می کند. برخی از محل های دفن زباله با گرفتن و سوزاندن یا سوختن گاز دفن زباله باعث کاهش انتشار گاز محل دفن می شوند. سوزاندن متان در گاز محل دفن زباله باعث تولید CO2 می شود، اما CO2 به اندازه گاز متان گاز گلخانه ای نیست. بسیاری از محل های دفن زباله با جمع آوری گاز محل دفن زباله ، آنرا تصفیه می کنند تا CO2، بخار آب و سولفید هیدروژن را از بین ببرد و سپس متان را می فروشند. برخی از محل های دفن زباله از گاز متان برای تولید برق استفاده می کنند.

اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده (EIA) تخمین می زند که در سال 2018 حدود 270 میلیارد فوت مکعب (Bcf) گاز محل دفن زباله در حدود 352 محل دفن زباله در ایالات متحده جمع آوری شده و برای تولید حدود 11 میلیارد کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) برق یا حدود 0.3٪ کل برق سوزانده شد. تولید برق در مقیاس سودمند ایالات متحده در سال 2018

بیوگاز حاصل از فاضلاب و تصفیه فاضلاب صنعتی

بسیاری از کارخانه های تصفیه فاضلاب شهری و تولیدکنندگان مانند کارخانه های کاغذ سازی و غذاسازها از هضم کننده های بی هوازی به عنوان بخشی از فرایندهای تصفیه زباله استفاده می کنند. برخی از تاسیسات تصفیه فاضلاب و صنعتی بیوگاز تولید شده در هضم کننده های بی هوازی را برای گرم کردن هضم ها جمع می کنند و از آن استفاده می کنند که این امر روند هضم بی هوازی را افزایش داده و عوامل بیماری زا را از بین می برد و برخی از آن برای تولید برق برای استفاده در تاسیسات یا فروش استفاده می کنند. EIA تخمین می زند که در سال 2018، حدود 44 مورد از این نوع تاسیسات پسماند در ایالات متحده در مجموع حدود 1 میلیارد کیلووات ساعت برق تولید کرده است.

استفاده از بیوگاز حاصل از ضایعات حیوانی

برخی از گاوداری ها و دامداری ها از هضم کننده های بی هوازی برای تولید بیوگاز از کود و مواد ملافه استفاده شده از انبارهای خود استفاده می کنند. برخی از دامداران برای گرفتن بیوگازی که در تالاب ها تشکیل می شود، استخرهای کود خود را (که به آنها تالاب های کود نیز گفته می شود ) می پوشانند. متان موجود در بیوگاز می تواند برای گرم کردن آب و ساختمانها و به عنوان سوخت در ژنراتورهای موتور دیزلی برای تولید برق برای مزرعه سوزانده شود. EIA تخمین می زند که در سال 2018، 29 کارخانه گاوداری و دامداری بزرگ در ایالات متحده در کل حدود 266 میلیون کیلووات ساعت برق از بیوگاز تولید کرده است.

درباره یک سفر میدانی به یک نیروگاه واقعی صرف انرژی در انرژی بخوانید یا با تاریخچه MSW آشنا شوید.

زیست توده و محیط زیست
استفاده از زیست توده برای انرژی تأثیرات مثبت و منفی دارد

زیست توده و سوخت های زیستی ساخته شده از زیست توده منابع انرژی جایگزین برای سوخت های فسیلی – ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی هستند. با سوختن سوخت های فسیلی یا زیست توده، دی اکسید کربن (CO2)، گاز گلخانه ای آزاد می شود . با این حال، گیاهانی که منبع زیست توده هستند در حین رشد مقداری تقریباً معادل CO2 از طریق فتوسنتز جذب می کنند که می تواند زیست توده را به یک منبع انرژی خنثی از کربن تبدیل کند.

سوزاندن چوب

استفاده از چوب، گلوله های چوبی و زغال چوب برای گرم کردن و پخت و پز می تواند جایگزین سوخت های فسیلی شود و به طور کلی منجر به انتشار CO2 کمتر شود. چوب را می توان از جنگل ها، از تکه های چوبی که باید نازک شوند، یا از درختان شهری که می ریزند یا باید قطع شوند، برداشت کرد.

دود چوب حاوی آلاینده های مضر مانند مونوکسیدکربن و ذرات معلق است. اجاق های مدرن چوب سوز ، اجاق های گلوله و درج شومینه می توانند میزان ذرات معلق ناشی از سوختن چوب را کاهش دهند. چوب و زغال چوب سوخت اصلی برای پخت و پز و گرمایش در کشورهای فقیر است ، اما اگر مردم چوب را سریعتر از درختان تولید کنند ، باعث جنگل زدایی می شود. کاشت درختان با رشد سریع برای سوخت و استفاده از اجاق های پخت و پز کم مصرف می تواند به کندی جنگل زدایی و بهبود محیط کمک کند.

سوزاندن زباله های جامد شهری (MSW) یا ضایعات چوب

سوزاندن زباله های جامد شهری (MSW یا زباله) در نیروگاه های زباله به انرژی می تواند منجر به دفع زباله کمتر در محل های دفن زباله شود. از طرف دیگر ، سوزاندن زباله باعث ایجاد آلودگی هوا می شود و مواد شیمیایی و مواد موجود در زباله را در هوا آزاد می کند. برخی از این مواد شیمیایی اگر به درستی کنترل نشوند ، می توانند برای مردم و محیط زیست خطرناک باشند.

آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) قوانین سختگیرانه زیست محیطی را برای نیروگاه های زباله به انرژی اعمال می کند ، كه به نیروگاه های زباله به انرژی نیاز دارند تا از دستگاه های كنترل آلودگی هوا مانند دستگاه های شستشو ، فیلترهای پارچه ای و رسوب دهنده های الكترواستاتیك برای جذب آلاینده های هوا استفاده كنند.

اسکرابرها با پاشیدن مایعی در گازهای احتراق ، میزان انتشار از فضولات به انرژی را پاک می کنند تا اسیدهای موجود در جریان انتشار را خنثی کند. فیلترهای پارچه ای و رسوب دهنده های الکترواستاتیک نیز ذرات موجود در گازهای احتراق را از بین می برند. سپس ذرات – به نام خاکستر بادی – با خاکستری که از ته کوره اتلاف انرژی خارج می شود مخلوط می شوند.

کوره ای با زباله به انرژی در دمای بالا (1800 درجه فارنهایت تا 2000 درجه فارنهایت) می سوزد ، که مواد شیمیایی موجود در MSW را به ترکیبات ساده تر و کم ضرر تجزیه می کند.

دفع خاکستر از نیروگاه های زباله به انرژی

خاکستر از گیاهان زباله به انرژی می تواند حاوی غلظت بالایی از فلزات مختلف باشد که در زباله های اصلی وجود دارد. به عنوان مثال رنگهای نساجی ، جوهرهای چاپ و سرامیک ها ممکن است حاوی سرب و کادمیوم باشند.

تفکیک زباله قبل از سوزاندن می تواند بخشی از مشکل را برطرف کند. از آنجا که باتری ها بزرگترین منبع سرب و کادمیوم در زباله های شهری هستند ، نباید در سطل آشغال معمولی گنجانده شوند. لامپهای فلورسنت نیز نباید در سطل آشغال معمولی قرار بگیرند زیرا حاوی مقادیر کمی جیوه هستند.

EPA خاکستر گیاهان زباله به انرژی را آزمایش می کند تا از خطرناک نبودن آن اطمینان حاصل کند. این آزمایش به دنبال مواد شیمیایی و فلزاتی است که می توانند آبهای زیرزمینی را آلوده کنند. بعضی از محل های دفن زباله MSW از خاکستر استفاده می کنند که به عنوان لایه پوششی برای محل دفن زباله های آنها ایمن در نظر گرفته می شود و از برخی خاکسترهای MSW برای ساخت بلوک های بتونی و آجر استفاده می شود.

جمع آوری گاز دفن زباله یا بیوگاز

بیوگاز در نتیجه فرآیندهای بیولوژیکی در تصفیه خانه های فاضلاب، محل های دفن زباله و سیستم های مدیریت کود دامی شکل می گیرد. بیوگاز عمدتا از متان (گاز گلخانه ای) و CO2 تشکیل شده است. بسیاری از تأسیسات تولید کننده بیوگاز آن را گرفته و متان را برای گرم شدن یا تولید برق می سوزانند. این برق تجدید پذیر در نظر گرفته می شود و در بسیاری از ایالت ها به رعایت استانداردهای نمونه کارها تجدید پذیر (RPS) کمک می کند. این برق ممکن است جایگزین تولید برق از سوخت های فسیلی شود و می تواند منجر به کاهش خالص انتشار CO2 شود. سوختن متان باعث تولید CO2 می شود، اما از آنجا که متان گاز گلخانه ای قوی تری نسبت به CO2 است ، اثر کلی گلخانه کمتر است.

سوخت های زیستی مایع: اتانول و بیودیزل

سوخت های زیستی سوخت های حمل و نقل مانند اتانول و بیودیزل هستند . دولت فدرال برای کمک به کاهش واردات روغن و انتشار CO2، سوخت های زیستی را به عنوان سوخت های حمل و نقل تبلیغ می کند. در سال 2007، دولت ایالات متحده هدف استفاده از 36 میلیارد گالن سوخت زیستی را تا سال 2022 تعیین کرد. در نتیجه، تقریباً تمام بنزینی که اکنون در ایالات متحده فروخته می شود حاوی مقداری اتانول است.

سوخت های زیستی ممکن است از نظر کربن خنثی باشند زیرا گیاهانی که برای تولید سوخت های زیستی استفاده می شوند (مانند ذرت و نیشکر برای اتانول و لوبیای سویا و درختان نخل روغن برای بیودیزل) هنگام رشد CO2 را جذب می کنند و هنگام تولید سوخت های زیستی و سوزاندن آنها انتشار CO2 را جبران می کنند .

پرورش گیاهان برای سوخت های زیستی بحث برانگیز است زیرا در عوض می توان از زمین، کودها و انرژی برای تولید محصولات بیولوژیکی برای پرورش محصولات غذایی استفاده کرد. در برخی از مناطق جهان، مناطق وسیعی از گیاهان طبیعی و جنگل ها برای رشد نیشکر برای اتانول و دانه های سویا و درختان نخل روغن برای بیودیزل کاهش یافته است. دولت آمریكا از تلاش ها برای ایجاد منابع جایگزین زیست توده كه با محصولات غذایی رقابت ندارند و از کود و سموم دفع آفات كمتر از ذرت و نیشك استفاده می كنند، حمایت می كند. دولت ایالات متحده همچنین از روش هایی برای تولید اتانول پشتیبانی می کند که انرژی کمتری نسبت به تخمیر معمولی نیاز دارد. اتانول را می توان از کاغذهای باطله تهیه کرد و بیودیزل را می توان از چربی های ضایعات و روغن ها و حتی جلبک ها تهیه کرد.

مخلوط های اتانول و بنزین – اتانول تمیزتر می سوزند و دارای درجه اکتان بالاتری نسبت به بنزین خالص هستند، اما میزان انتشار آنها بخار بیشتری از مخازن سوخت و تجهیزات توزیع کننده است. این انتشارات تبخیری به تشکیل ازن و دود مضر در سطح زمین کمک می کند. بنزین قبل از اینکه با اتانول مخلوط شود، برای کاهش انتشار گازهای تبخیری به پردازش اضافی نیاز دارد. احتراق بیودیزل اکسیدهای گوگرد کمتری تولید می کند، ذرات معلق کمتر، مونوکسیدکربن کمتری دارد و هیدروکربن های سوزانده نشده و دیگر تولید می کند، اما اکسید نیتروژن بیشتری نسبت به گازوئیل نفتی تولید می کند.