_{تالیف: دکتر سلطانی نژاد}

"بنام خداوند بزرگ"

انرژی های تجدید پذیر، کارائی انرژی و محاسبه رد پای  محیط زیستی:

مقدمه:

با توجه به اینکه انقلاب صنعتی، نحوه زندگی مردم را بشکل بنیادین تغییر داده است.

علت ریشه ئی انقلاب صنعتی در واقع تغییرات اساسی بود که در منابع انرژی جهانی بوجود آمد.مکانیزم تغیرات بدن گونه بود که در ابتدا ماشینهای الکتریکی غول پیکر و انواع انرژیهای غیر قابل تجدید را به کار مفید تبدیل می کردند و با گسترش علم، فن آوری و تکنولوژی ابعاد تغییرات در نحوه استفاده از انرژی و تغییر روش زندگی مردم نیز گسترش یافت.

 

 

"بنام خداوند بزرگ"

انرژی های تجدید پذیر، کارائی انرژی و محاسبه رد پای  محیط زیستی:

مقدمه:

با توجه به اینکه انقلاب صنعتی، نحوه زندگی مردم را بشکل بنیادین تغییر داده است.

علت ریشه ئی انقلاب صنعتی در واقع تغییرات اساسی بود که در منابع انرژی جهانی بوجود آمد.مکانیزم تغیرات بدن گونه بود که در ابتدا ماشینهای الکتریکی غول پیکر و انواع انرژیهای غیر قابل تجدید را به کار مفید تبدیل می کردند و با گسترش علم، فن آوری و تکنولوژی ابعاد تغییرات در نحوه استفاده از انرژی و تغییر روش زندگی مردم نیز گسترش یافت.

اگر در گذشته مردم بصورت سنتی از غذاهای مرغوب و گیاهی استفاده می کردند، هم اکنون مردم عادت کرده اند روزانه حتماً گوشت قرمز بخورند و انرژی بیشتری نیز استفاده کنند.

این تغییرات همگی، باعث گردید که محیط زیست دچار تغییرات بیشتری گردد.

اخلاق  استفاده بیش از حد از انرژی تا حدود زیادی وابستگی تمدنها را به میزان جمعیت نیز نشان می دهد.

البته عمده تغییرات در زندگی بشر از قرن 18 میلادی آغاز گردید و عده ای بر این باورند  که پیشرفت در زندگی بشر اجتناب ناپذیر بوده است.ولی پیشرفت نباید به محیط زیست صدمه وارد کند.

مردم  تا قبل از قرن هجدهم غالباً از انرژیهای پاک استفاده می کردند، بعنوان مثال:

اجداد ما در نخستین مراحل تکامل حیات، برای دستیابی به انرژی، بطرز گسترده ای از محصولات مختلف فتوسنتز(Photosynthesis) و حیوانات پرورش یافته در سایه جریانات انرژی خورشیدی که در زنجیره های غذائی(Food chain) اتفاق می افتاد، استفاده می کردند.

این گونه استفاده کردن از انرژی، بیانگر حفظ محیط زیست و پاکی طبیعت اولیه حیات بود.

بعداها فرزندان پدران پدران ما بجای انرژی نهفته در گیاهان و جانوران، از آثار و بقایای مرده گیاهی و چوب های خشک برای تولید انرژی استفاده کردند و احتمالاً از همین روش، سوزاندن چوب های جنگل، توانستند بعضی از فلزات را ذوب کرده و انواع سرامیک را تولید کنند و نهایتاً در اواخر قرن نوزدهم  میلادی(The late nineteenth century) بود که سوخت های فسیلی توسط انسان کشف و بدین ترتیب استفاده بشر از انرژی شکل دیگری بخود گرفت.

اگر انسان با سرعت فعلی از سوخت های فسیلی(نفت، گاز و ذغال سنگ) استفاده کند، تا چند قرن آینده همه سوخت های تجدید ناپذیر پنهان درون خاک، به اتمام خواهد رسید.

راستی پس از سپری شدن این مدت(400 سال)، آینده گان و فرزندان انسان از چه نوع انرژی استفاده خواهند کرد؟

اگر ما و فرزندان ما بخواهیم بعنوان یک جامعه صنعتی ادامه حیات دهیم، و با توجه به اینکه سوخت های فسیلی در حال اتمام هستند، باید در آینده ائی بسیار نزدیک، منابع جدید انرژی(new energy resources) را در شکل پاک به دام انداخته و بهره برداری کنیم.

به لحاظ عقلی ،منطقی، علمی و عملی (in reality and practical) هرگاه انرژی ناشی از سوخت های فسیلی تمام گردد، تنها جایگزین سوخت خورشیدی

(solar energy) خواهد بود.

از طرف دیگر دستیابی به انرژی خورشیدی، اتوماتیک، خودگردان و بدون زحمت نخواهد بود.

ولی هنگامیکه این انرژی به شکل مطلوب در خدمت بشر قرار گیرد، فرصت ها و موقعیت های بی نظیری را برای اقتصاد، محیط زیست و بشر فراهم خواهد آورد.

البته برای رسیدن به این مطلوب محیط زیستی (انرژی پاک)،موانع سیاسی، تکنولوژیک، اقتصادی و فرهنگی زیادی وجود دارد.

هدف نگارنده از این فصل، در واقع معرفی منابع انرژی خورشیدی، تکنولوژیهای مربوط و محاسبه ردپای اکولوژیک در منبع  انرژی خورشیدی است.

این اعتقاد وجود دارد که جایگزین کردن انرژی خورشیدی با سوخت های فسیلی رگ های حیات جوامع انسانی را شاداب تر، کاراتر و پایدار تر خواهد کرد.

این خانه ها 50%فراتر از نیاز خود انرژی کاملا پاک خودشیدی را تولید میکنند.

یارادوکس کیفیت و کیمیت انرژیهای تجدیدپذیر

بر اساس اطلاعات و آمارهای ارائه شده توسط،K. King Hubbert کمبود انرژی در کره زمین وجود نخواهد داشت. واقعیت این است که  در خصوص ذخائر و جریانات انرژی در سیاره زمین در ارتباط با  تامین نیازمندیهای انسان ، با تردیدهائی روبرو هستیم.

با بررسی موارد ذیل میزان و موقعیت انرژی های تجدیدپذیر، آشکارتر می گردد.

1- میزان انرژی وارده به زمین در هر دقیقه بسیار بیشتر از میزان انرژی سوخت های فسیلی است که در یک سال در سیاره زمین مورد استفاده قرار می گیرد.

2- اقیانوسهای حاره ائی به میزان 5.3*10²⁰ بی تو یو از انرژی خوشیدی را در هر سال جذب می کنند(یعنی 1600 برابر مصرف سالیانه انرژی جهان).

3- انرژی پتانسیل باد (Wind) قادر است در بعضی از مناطق سیاره زمین چندین برابر انرژی برق مصرفی یک کشور، تولید انرژی نماید.

4- تولید اولیه خالص سالیانه گیاهان در کشورهای سرسبز بسیار فراتر از انرژی تولید سالیانه سوخت های  فسیلی است، ولی علی رغم این مقدار انرژی خورشیدی، کیفیت آن در مقایسه با انرژی سوخت های فسیلی پائین تر است.

بعنوان مثال: اگر کل گرمای از دست رفته از پوسته زمین را که معادل 1.3*10¹⁸ بی تو یو در سال است را مورد بررسی قرار دهیم، به این نکته می رسیم که این انرژی تقریباً چهار برابر انرژی مورد نیاز سالانه در کره زمین است، ولی این جریان انرژی در واقع در کل سطح سیاره زمین که معادل 5.1*10¹⁴ متر مربع است، پخش می شود.

این مهم بدین معنی است که میزان جریان انرژی در هر متر مربع زمین به مقدار 2400 بی تو یو است.

این مقدار انرژی معادل 100/1 از یک گالن (3.79 لیتر) بنزین است.

با توجه به مثال فوق، جریان گرما از کره زمین، انرژی خورشیدی ،توده زنده گیاهی و سایر اشکال انرژی های تجدیدپذیر فوق العاده پراکنده است و هنگامیکه این پراکندگی با انرژی سوخت های فسیلی مقایسه می گردد، تفاوت فاحشی در قدرت و تراکم انرژی (power density) ظاهر میگردد.

قدرت تراکم در واقع میزان انرژی است که در واحد سطح یا حجم تولید می گردد، بدین ترتیب ،قدرت تراکم انرژی قادر است خواص و ویژه گیهای منابع متعدد انرژی را با هم دیگر ترکیب کرده و میزان انرژی را از یک منبع با توجه به سطح جغرافیائی آن منبع، تعیین نماید.

بعنوان مثال: یک معدن ذغال سنگ در شهر ویومینگ(Wyoming) امریکا، قادر است به میزان 10000 وات انرژی را در هر متر مربع از معدن تولید نماید.

از طرف دیگر، اغلب تکنولوژیهای خورشیدی در مقایسه با سوخت های فسیلی از قدرت متراکم کردن انرژی پائین تری  برخوردارند.

یعنی قدرت تبدیل انرژی این گونه تکنولوژیها، در مقایسه با سوخت های فسیلی  بسیار پائین است.

قدرت تراکم پائین بدین معنی است که مقدار زیادی سرمایه، کار، انرژی و مواد برای جمع آوری ،تغلیظ(متراکم مردن) و تحویل انرژی  به مشتری مورد استفاده قرار میگیرد، تا بتوان از انرژی خورشیدی استفاده نمود و دقیقاً بخاطر این موضوع است که انرژی خورشیدی بسیار گران تر از انرژی سوخت های فسیلی است.

از طرف دیگر برگشت سرمایه سوخت های فسیلی در مقایسه با انرژی های تجدید پذیر بسیار بالا است و برگشت سرمایه انرژی خورشیدی پائین می باشد.

دلیل بسیار مهمی که انسان بطرز حریصانه ای به مصرف سوخت های فسیلی می پردازند، برگشت سرمایه بسیار بالای این گونه سوخت هاست.

سوخت فسیلی باعث گردیده اند که نوع زندگی انسان توسعه یافته و تغییر جدی در آن ایجاد شود و بر پایه زندگی کاملاً انرژی بر و وابسته به انرژی زیاد، استوار گردد.

محل زندگی، کار، ساختمانهای ما، کارخانجات و سایر وسایل زندگی انسان امروز، همگی از قدرت بالای تراکم انرژی برخوردارند.

تجهیزات انرژی سرمایشی، گرمایشی و سایر همگی فوق العاده انرژیِ بر هستند و در حال حاضر، انرژی ناشی از سوخت های فسیلی است که جوابگوی نیازهای انرژی جوامع انسانی  است و سایر انرژیهای پاک  و تجدید پذیر، امروزه از این مزیت برخوردار نیستند.

تفاوت کیفی دیگری که بین سوخت های تجدید پذیر و انرژی غیر قابل تجدید شونده وجود دارد، در واقع دانسیته و چگالی آنها است.

یعنی مقدار انرژی نهفته در هر یک از حاملهای سوخت(علف ها، چوب های سبز، ذغال سنگ و غیره).

بعنوان مثال: چوب نسبت به ذغال سنگ از دانسیته انرژی پائین تری برخوردار است.

به جدول ذیل توجه نمائید:

تراکم و تکاثف (جرم مخصوص) انرژی در سوخت ها

 

ذغال نیز جرم حجمی انرژی کمتری نسبت به نفت دارد.

هر اندازه دانسیته انرژی سوخت بالا باشد، به همان اندازه برگشت سرمایه آن بالاتر و زودتر انجام می شود.

این موضوع نسبت به سوخت های غیر قابل تجدید شونده بسیار صادق است و برای انرژیهای تجدید شونده از صداقت کمتری برخوردار است.

این موضوع چالشی بزرگ در همه کشورها برای استفاده از این نوع سوخت ها خواهد بود.

استفاده از انرژی خورشیدی در همه فعالیت های اقتصادی، چالشی بسیار اساسی برای انسان محسوب می گردد.

اگر انسان بر این مشکل  فوق فائق آید، آینده پایدارتری برای اقتصاد و محیط زیست متصور است. در غیر این صورت با استفاده از انرژی های ویرانگر حیات و محیط زیست، انقراض زودرس سیاره حیات دور از انتظار نخواهد بود.

 

چگونگی استفاده مستقیم از انرژی خورشید در محیط زیست:

کناره ولبه بیرونی اتمسفر سیاره زمین، بصورت میانگین مقدار 1376 وات در هر متر مربع، انرژی خورشیدی را دریافت می کند، این مقدار انرژی وارده به سطح جو زمین، ثابت خورشیدی (Solar Constant) نام دارد.

انرژی خورشیدی که بر زمین سرازیر می گردد، بصورتی نامتوازن و نابرابر در مناطق سیاره زمین توزیع می گردد و با افزایش عرض جغرافیائی زمین، تشعشع خورشیدی کاهش می یابد.

مضافاً اینکه نور خورشید در فصول مختلف سال و بر طبق محور چرخشی زمین به سمت روزهای طولانی و کوتاه تغییر می یابد و لذا مقدار انرژی خورشیدی که در هر منطقه از زمین می رسد، تحت تاثیرساعت روز، (چه ساعتی) اقلیم منطقه(پوشش ابری) و آلودگی هوای محلی، می باشد.

 

جمع کنندهای انرژی گرمائی خورشیدی: (Solar thermal collectors)

سیستمهای جمع کننده انرژی گرمائی خورشیدی، گرما  را تغلیظ و متراکم کرده و آنرا به یک مایع هادی انتقال می دهند و سپس این گرما برای گرم کردن ساختمانها، آب، تولید برق، خشک کردن محصولات و غیر سمی کردن(detoxify) ضایعات خطرناک مورد استفاده قرار می گیرد.

سیستمهای جمع کننده گرمای خورشیدی بر سه نوع می باشند:

 

1- جمع کننده های با درجه حرارت پائین، گرمای با کیفیت پائین  تولید می کنند، یعنی کمتر از 43 درجه سانتیگراد ،این نوع گرما برای گرم کردن استخر شنا، فضای خانه و گرم کردن آب مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

 

 

1- جمع کننده های با درجه حرارت پائین، گرمای با کیفیت پائین  تولید می کنند، یعنی کمتر از 43 درجه سانتیگراد ،این نوع گرما برای گرم کردن استخر شنا، فضای خانه و گرم کردن آب مورد استفاده قرار می گیرد.

2- جمع کننده های با درجه حرارت متوسط:

گرمای متوسط تا زیاد نور را خورشید جمع آوری می کنند، این سیستمها  معمولاً از 60 تا 82 درجه گرما تولید می کنند.

صفحات خورشیدی جمع کننده گرما با استفاده از هوا یا مایع گرما را انتقال داده و آنرا در جمع کننده های متراکم کننده ، تغلیظ می نمایند.

جمع کننده های تیوبی خلاءevacuated tube collectors از معمول ترین سیستم های هستند که برای گرم کردن آب مناطق مسکونی بکار می روند.

3- جمع کننده های درجه حرارت بالا:

این سیستم ها معمولاً تغلیظ کننده هائی برای جمع آوری و متراکم کردن انرژی خورشیدی و تبدیل آن به گرما را دارا می باشند.

گرمای ایجاد شده برای گرم کردن مایعی که بتواند انواع وظایف گرمائی را، یا تولید برق را انجام دهد، مورد استفاده قرار می گیرد.

سیستمهای تغلیظ کننده گرمای خورشیدی از انواع متراکم کننده های متفاوت استفاده می کنند، که عبارتند از:

الف) سیستمهای دریافت کننده مرکزی که با استفاده از آینه های با انعکاس بالا نور خورشید را به دام انداخته و آنرا در مرکز دریافت کننده متمرکز می گردانند.(Heliostates)

ب) سیستمهای بشقابی سهمیparabolic، نور افکن ها و انعکاس دهنده هائی هستند که به شکل بشقاب بوده و دریافت کننده ها در بالای بشقاب و در نقطه کانونی قرار دارند.

ج) سیستمهای تشتکی سهمی (Parabolic trough) انعکاس دهنده های سهمی را در یک کانفیرگراسیون(ترکیب پیکر بندی) تشتکی قرار داده و نور خورشید را در آن متمرکز می کنند و نور گرمائی از طریق یک لوله  در طول تغار بحرکت در می آید.

سیستمهای گرمائی خورشیدی:(Solar thermal powers) کاربردهای متفاوت و متنوعی دارند.

در خصوص انواع کاربردهای سیستمهای گرمائی خورشیدی، به مقاله مربوط به انرژی های تجدید پذیر در بخش مقالات فارسی در همین سایت مراجعه فرمائید.

انرژی فتوولتاتئیک: Photovoltaic Energy

این سیستمها قادرند انرژی نور را به الکتریسته(برق) تبدیل نمایند.

اصطلاح فتو(نور) از کلمه یونانی فتونها که به معنی نور است، مشتق گردیده است.

و ولت(Volt) از آخر نام آقای الساندرو ولتا(Alessandro Volta) که یکی پیشگامان(Pioneer) در مطالعه برق می باشد، گرفته شده است.

به لحاظ ادبی، کلمه فتوولتاتئیک(Photovoltaic) به معنای الکتریسته(برق) نور است.

بعدها آقایان بکیورل(Becquerel) و هرتز(Herts) مطالعات عمیقی در خصوص میزان جریان الکتریسته مواد، هنگامیکه در معرض نور قرار می گیرند، انجام دادند و در دهه 1970 میلادی، اثر نور را بر جامدات مطالعه نمودند.

سلنیوم اولین فلزی بود که توسط آقای هنریخ هرتز مورد مطالعه قرار گرفت.

مطالعات جامع مربوط به سلولهای خورشیدی فتوولتاتئیک  را نیز در بخش انرژی های تجدید پذیر، در همین سایت مطالعه نمائید.

سایر انرژیهای تجدید پذیر مانند، انرژی باد، تکنولوژیی توربین های بادی، انرژِی توده زنده، زمین گرمائی ،انرژی سیستمهای اقیانوس، انرژی آب، هیدروژن و کاربردهای هر یک را نیز می توانید در بخش مربوط به انرژیهای تجدید پذیر در همین سایت(مقالات) مطالعه نمائید.

 

مفاهیم کلیدی مربوط به انرژی های تجدید پذیر:

با توجه به موارد مطرح شده در این بخش و مقاله مربوط به انرژیهای تجدید پذیر در همین سایت، مفاهیم کلیدی مربوط به این مهم بشرح ذیل مکتوب می گردد.

1- اشکال مختلف انرژی های تجدید پذیر در مقادیر بسیار بالا و بصورت بالقوه در سیاره زمین وجود دارند، ولی به دلیل پراکندگی آنها در طبیعت، غالباً هزینه استخراج و بهره بردایر از آنها بسیار بالا است .

بنابر این به نظر می رسد سرمایه برگشتی انرژی در رابطه با سوخت های فسیلی بسیار بالا باشد، در صورتیکه سرمایه برگشتی مربوط به انرژی خورشیدی پائین است.

2- سیستمهای گرمائی خورشیدی گرما را متراکم و متمرکز کرده و سپس آنرا از طریق یک مایع به مکانهای استفاده انتقال می دهند.

بعنوان مثال: آب را گرم کرده ،فرآیند گرما را  در صنایع سامان داده و برق هم تولید می کنند.

3- سیستمهای فتوولتاتئیک، انرژی خود را به برق تبدیل می کنند. برق تولیدی ناشی از سیستمهای فتو ولتائیک در مقایسه با ذغال سنگ که گرمای هدر رفته زیادی تولید می کند و آلودگی محیط زیست ایجاد می کنند. یک مزیت بزرگ تلقی می گردد

انرژی حاصله از فتوولتاتئیک،که بدون ایجاد آلودگی ،هدر رفت گرما است، فوق العاده با ارزش میباشد.

تقریباً دو سوم سوختهای فسیلی که برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد، تبدیل به گرمای هدر رفته شده و در فضای لایتناهی منتشر می گردد.

4- انرژی باد در مکانها و موقعیت های خوب در مقایسه با سایر انرژیها(conventional) از هزینه کمتری برخوردار بوده و آلاینده های کمتری را نیز به فضا پرتاب می کند.

نگرانی اصلی محیط زیستی در مورد استفاده از انرژی باد، اثر نامطلوب آن بر پرندگان مهاجر و جمعیت خفاشهای شب گرد است.

5- بیوماس یا توده زنده (Biomass) یک انرژی تجدید پذیر است و اگر بخوبی مدیریت شده و مورد بهره برداری قرار گیرد، دی اکسید کربن کمتری تولید می کند واثر آن بر محیط زیست نسبتاً کم است.

6- انرژِی ناشی از اقیانوسها بسیار پراکنده است جمع آوری آن  ، فوق العاده گران و پر هزینه است.

7- هیدروژن بخاطر اینکه از منابع و راههای متعددی تولید می گردد، می تواند جایگزین مناسبی برای انرژی محسوب گردد.

دانسیته پائین انرژی هیدروژن بر اساس حجم، یک چالش بزرگ و مهم تکنولوژیک و اقتصادی در زمینه انبارش  و استفاده از آن، همواره مدنظر بوده است.

8- یارانه ها، اعانه ها و سایر کمک های دولتی، هزینه های واقعی تمامی اشکال انرژی را در جهان امروز و محیط زیست آن، بطرز وحشتناکی پنهان کرده اند و بخاطر این موضوع، تصویر شفافی از هزینه های واقعی و منابع هر نوع سیستم انرژیوجود ندارد.

این مسئله بنحو بارزی، اقتصاد، مردم و محیط زیست را آزار می دهد.

9- کارائی انرژی عبارت است از نسبت کل انرژی فراهم شده برای یک نوع خدمت به مقدار انرژی استفاده شده.

بعنوان مثال: کارائی انرژی در بخش حمل و نقل، عبارت است از مقدار بنزین استفاده شده برای انتقال یک نفر به مسافت یک کیلومتر، یا کارائی گرم کننده های یک منزل مسکونی، عبارت است از مقدار گاز طبیعی سوزانده شده برای گرم کردن یک متر مربع فضای خانه.

امروزه در اغلب کشورهای جهان، کارائی انرژی بعلت توسعه تکنولوژیهای جدید در بخش های مختلف بهبود یافته است.

جدول ذیل کارائی انرژی را در تکنولوژیهای مختلف را نشان می دهد.

منافع خالص انرژی در تکنولوژیهای مختلف در رابطه با کارائی انرژِی

 

 

محاسبه ردپای محیط زیستی در انرژیهای تجدیدپذیر:

در بخش های قبلی در همین سایت بصورت جامع توضیح دادیم که محاسبه ردپای محیط زیستی شما در استفاده از سوخت هایفسیلی به چه شیوئی است.

یعنی مقدار سوخت های فسیلی که شما بصورت مستقیم و غیر مستقیم استفاده می کنید را محاسبه کردیم.

واقعیت این است که سوخت های تجدید ناپذیر، در دراز مدت به خاطر تمام شدن آنها، سوخت هائی پایدار (Sustainable) محسوب نمی شوند.

جایگزین کردن این نوع سوخت ها با سوخت های تجدید شونده، برای اقتصاد، مردم، کشاورزی، بهره وریهای بیولوژیک و محیط زیست، بسیار با اهمیت و حیاتی است.

با محاسبه زمین مورد نیاز برای تولید انرژی تجدید پذیر و لحاظ کردن تکنولوژی معادل جایگزین برای نفت میتوانیم پایداری نسبی را در محیط زیست مستقر نمائیم.

بعنوان مثال: اتانول (Ethanol) می تواند در محاسبات ما جایگزین مناسبی برای نفت مد نظر قرار گیرد.

زمین مورد نیاز برای تولید بیوماس یا توده زنده و سپس تبدیل محصول بدست آمده به اتانول و استفاده این محصول گیاهی بجای بنزین،  ملاک محاسبه است.

بعبارتی باید بگوئیم چند متر مربع زمین برای تولید مثلاً یک گالن اتانول و جایگزین  کردن آن با بنزین، نیاز داریم؟

برای انجام این کار مهم، ابتدا مقدار مصرف نفت خام را  به بی تی یو(Btu) بدست می آوریم.

در محاسبات ردپای اکولوژیکی انسان در مصرف انرژی در بخش انرژی همین سایت توضیح داده و محاسبه کردیم که مقدار انرژی مصرفی یک فرد معمول در طول سال معادل 16000000 بی تی یو است.

با توجه به اینکه یک گالن بنزین معادل 130000 بی تی یو و یک گالن اتانول معادل 76000 بی تی یو است.

1. 16000000*1 gallon / 130000 = 123 gallon of gasoline لذا داریم:

برای تبدیل بنزین به اتانول با توجه به اینکه یک گالن بنزین معادل 130000 و یک گالن اتانول معادل76000 بی تی یو است.

2.gallons ethonl needed = 123 gallons of gasoline * 1.71(130000/76000) = گالن اتانول مورد نیازاست 210 .

سپس مقدار گالن اتانول بدست آمده فوق را به مقدار غله مورد نیاز برای تولید اتانول تبدیل می کنیم، با توجه به اینکه هر پیمانه غله، معادل 2.5 گالن اتانول تولید می کند، لذا:

Quantity of corn needed = 210gall ethanol * 2.5 =525پیمانه غله مورد نیاز

در این مرحله مقدار پیمانه غله مورد نیاز بدست آمده برای تولید اتانول را به زمین کشاورزی مورد نیاز برای رشد غلات، ذرت و غیره برای تولید اتانول تبدیل می نمائیم، تولید غله  بصورت میانگین، در هر هکتار معادل 110 پیمانه است.

Quantity of cropland needed = 525 * 0.0091 (1/110)= 4.8

با توجه به اینکه هر جریب معادل 0.405 هکتار است لذا داریم:

4.8 acres * 0.405 = 1.94

1.94 * 10000 = 20 000/m²

لذا،تقریبا معادل 2 هکتار زمین کشاورزی برای تولید غلات و تبدیل آن به اتانول برای جایگزین کردن مقدار 16000000 بی تی یو انرژی، احتیاج داریم.

در این محاسبه مقدار گالن اتانول بدست آمده برای جایگزین 210 خواهد بود.

این مقدار اتانول علاوه بر اینکه تولید آلودگی ندارد، بصورت مداوم و پایدار نیز می تواند تولید گردد.