アルコール燃料
生の植物換算で、ショ糖が占める熱量は30%を下回る。熱量の35%は茎チップ中に残存し、収穫の際に耕地に放置される、そして、熱量の35%が圧縮残渣の繊維質(bagasse)に存在する。
バガスの一部は、蒸留の熱と機械を操業する為の電力を供給する為に、圧搾所で燃焼している。
このことにより、エタノールプラントはエネルギー的に自己充足しており、余剰は公共電力として販売している。現在の生産では600 MWが自家用に消費され、100 MWが販売されている。この二次生産は、10年契約により、公共価格(約30-40 US$/MWh)で一般社会は供給されると考えられている。
主にダムの水力発電で作られ、エネルギーは乾季に不足するので、これは公共電力として重要である。バガスが発電する潜在的な電力は、技術に依存するので、1,000から9,000 MWの幅を持つと見積もられている。
高めの見積もりでは、現在の低圧のボイラーとタービン、バイオマスによるガス化で高圧のものに置き換え、現在は捨て置かれている収穫残渣も利用することを想定している。比較するために示すと、ブラジルのAngra I 原子力発電所は600 MWを発電する(そして、それはしばしば停止する)。
ほどなく、1トンのサトウキビ残渣から約80kWhの電力を抽出する経済性を確立すると考えられている。そのうち50 kWhがプラントの自給に使用される。従って、年当りの100万トンのサトウキビを加工している中規模の蒸留所は、約5MWの余剰電力を販売するかもしれない。
現在、砂糖とエタノール販売で1800万 US$、余剰電力販売で100万 US$を稼ぎだす。先進のボイラーとタービン技術を用いると、電力収量はサトウキビのトンあたり180 kWhに増大させることができるものの、現在の(公定)電力価格ではこの投資を回収できない(ある報告書によると、電力価格が70 US$/MWhであれば世界銀行がバガス発電へ投資するであろうとされている)。
石炭や石油といった他の燃料に比べても、バガスの燃焼は環境に対してやさしい。バガスは2.5%の灰を含むだけであり(比べて、石炭は30~50%である), 硫黄分を含まない。比較的低温で燃焼するので、窒素酸化物の発生が少ない。その上、レモン果汁の濃縮、植物油、陶業、タイヤのリサイクルなど種々の産業にバガスは(重油と置き換える)燃料としても販売される。サンパウロ州では200万トンのバガスが使用され、3500万US$の燃料油の輸入を節約した。
労働統計は業界推定である。そして他の作物からサトウキビへの転作による雇用損失を考慮していない。
ブラジルの大部分の自動車は、アルコールでもガソールでも走行する。近年ではdual-fuel ("Flex Fuel")エンジンだけが利用可能である。
大部分のガソリンスタンドは両方の燃料を置いている。最近10年の車種の市場占有率は大きく変動しており、その理由は(政府が固定化し、政党勢力により大きく変わる)燃料価格の変化である。
エタノール専用車は1980年から1995年まで、膨大な台数がブラジル国内で販売された。1983年から1988年は90%以上を記録した。しかし現在では総販売台数の数パーセントを数えるに過ぎない。
エタノール燃料の小型飛行機は巨大Embraer社と小さいブラジルの会社(Aeroalcool)とにより農場利用を目的に開発された。現在、型式証明を審査中である。
国内のアルコールの需要は、1982年から1998年の間に40億リットルから120億リットルへと成長し、以来おおよそそのままの状態で推移している。1989年には生産の90%以上がエタノール専用車であった。今日では約40%に低下し、60%はガソホール車である。エタノール消費およびエタノール/ガソホール比の両方ともdual-fuel自動車の開発で増加に転じている。
1989年生産量の90%以上は、エチルアルコールのみの車で使われた。今日、その割合は、ガソホールのみの車で40%、ガソリンで使われている残っている60%についてそこに下がった。共に、エタノール/ガソホール比率の総計の消費は、再び二つの部分から成る燃料の車の配備で増えると予想される。
現在、ブラジル自動車のエタノール燃料の使用は、純粋エタノールとガソホールとして、毎年100億リットルのガソリンと置き換えられている。もしくは燃料の約40%がガソリンであり、それは船舶用である。石油消費の国家への効果はわずかなものである。ブラジルは主要な産油国であり、現在ではガソリンを輸出している(70億リットル/年)。しかし、ほかの石油産物、主にディーゼル燃料の国内需要を満たすために輸入もしている(ディーゼル燃料は容易にエタノールに置換できない)。
1980年代自動車燃料へのエタノール使用が広く普及し、大都市の大気汚染は緩和された。しかし、1990年代では部分的にガソリン使用に戻ったことにより、悪化した。
エタノール政策は、自身が環境問題と社会問題を引き起こした。サトウキビ畑は、伝統的に収穫前に、葉を取り除き蛇を殺す目的で焼畑される。それゆえ、国内でサトウキビが作付けされている地域では、焼畑の煙により収穫期には空が灰色になる。
煙は広範囲に運ばれ、近くの町に到達するので、重篤な呼吸器障害問題がもちあがっている。このように大都市から取り除いた大気汚染は単に田舎に移され(そして増やされ)ただけである。この状況は公的機関と保健局からの圧力により、近ごろ減ってきた。しかし、有力なサトウキビ栽培者のロビイストは、焼畑の全面禁止を阻止した。
エタノール政策は小さい農場を見渡す限りのサトウキビ単作地帯の海へと広範囲に置換した。これは生物多様性と(森林伐採からだけでなく、隣接する焼畑による森林火災によって)原始林の減少をもたらした。収益の上がるサトウキビへの作物の転換は過去10年間にわたって食品価格の非常な高騰も、もたらした。
サトウキビが収穫期のみ人手を必要とするので、この変化は、年間の1ないしは2ヶ月間だけサトウキビ収穫(日当約3~5 US$)に頼る、貧困な移動季節労働者の巨大な人口層を作り出した。この巨大な社会問題は、地方での政治の騒乱と暴力の原因となり、それは頻発する農場侵略、故意の破壊、武装集団および暗殺といった今日の苦悩を引き起こした。
ブラジルのアルコール政策は、過度な土地利用、環境の被害、食用作物からの転作、低賃金臨時労働者への依存、統計偏重や国庫補助への依存など多くのテーマで、しばしば批判された。
国立石油企業(Petrobras)は私営の蒸留所からエタノールを購入し、ガソリンスタンドチェーンに純粋な(含水)エタノールとガソホールとの両方を販売する。しかし、内需を欠く為Petrobrasは国際市場(0.50US$/リットル)より安い価格(0.13US$/リットル)で黒字のガソリンを販売することを強いられる。もしエタノール政策が取り消されれば、Petrobrasは、1年当たり10億US$ 以上の収益をあげることも可能である。Petrobrasはメチルエチルエーテル(MTBE)も生産する。この化合物はガソホールの中のエタノールのようにアンチノック剤や大気汚染防止用添加剤として使用される。そのMTBE生産ほとんどは輸出されるが、会社がMTBEを国内市場向けにエタノールの代替品として販売するならば、もっと収益を上げるであろう。
一方、サトウキビ生産推進派は政治的に有力であり、批評家から政策を擁護するのに成功している。ブラジルでの肯定的な結果を背景に、環境問題あるいは政治問題よりも外国貿易の緊張の方が声高に語られる。
1930年代、フランス国鉄は高速ガソリン動車(ブガッティ・レールカー)の代替燃料としてアルコールを使用していた。が、ディーゼルエンジンの高性能化と第二次世界大戦による工場の損壊などによって1950年代には姿を消した。
アメリカのIRLやチャンプカーなどのフォーミュラカーによるモータースポーツにはアルコール燃料が使われている(IRLはエタノール、チャンプカーはメタノールを使用)。フォーミュラーカーはタイヤがむき出しのため、わずかな接触が即クラッシュに繋がる。その上、アメリカのモータースポーツでは全長が短く平均速度が高いオーバルコースを多用するので、事故処理の遅れが大事故に繋がりかねない。このため消火活動の迅速化や異常な高オクタン価の燃料の使用を封じる意味合いもあって採用されている。
アメリカ国外でもE85燃料に対する関心が高まっており、イギリスのモーターウェイなどを中心にE85燃料を扱うガソリンスタンドが増えてきている。ロータスやサーブなどの自動車会社もE85燃料を使用するコンセプトカーを発表しており、実際にサーブはE85燃料対応の自動車を市販している。
日米を中心に用いられる標準的なエンジンオイル規格API/ILSAC規格では2010年10月より運用されているSN/GF-5規格でE85燃料に対応している。E85燃料を用いた場合、水分と酸性物質が精製され場合によってはそれらが強い腐食性を持つためエンジン内部の腐食が心配されていた。GF-5規格オイルでは水分が混入した場合にエマルジョン化し水分が分離しないようにする事で対応している。
TM65のようにロケットエンジンの燃料として用いられる例もある。
2009年にサウジアラビアではシャイフ・モハメッド・アル・ナジム(Sheikh Mohamed Al-Najim)がアルコールを使用したバイオ燃料の使用が罪であると表明した。2009年現在では一部の学者による個人的見解として示されているだけであるが、公式にファトワーとして出されればイスラム国家ではアルコール燃料の使用が宗教的禁忌とされる可能性がある。だが、サウジアラビアは原油輸出国であり、国益の為に表明したと一般的に捉えられている。イスラム教がアルコール禁止をした理由は、飲料する事による喧嘩防止の為である。その為、拡大解釈とされている。