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乙醇汽油:汽车驶入“喝酒”时代
来源:科学网 作者:袁一雪 发表时间:2017-11-01 05:58:24
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燃料乙醇加入到汽油中后,其燃烧后的产物更环保。它不仅在汽车行驶过程中可有效减少汽车尾气中的碳排放、细颗粒物排放以及其他有害物质的污染,而且在汽车怠速的情况下,也因为乙醇的含氧量高,有利于燃料的充分燃烧,从而降低污染物排放量。

近日,国家发展改革委、国家能源局、财政部等十五部门联合印发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》(以下简称《方案》)。根据《方案》,到2020年,我国将在全国范围内基本实现车用乙醇汽油全覆盖;到2025年,力争实现纤维素乙醇规模化生产,先进生物液体燃料技术、装备和产业整体达到国际领先水平,形成更加完善的市场化运行机制。



也就是说,到“十三五”期末,全国汽车都要“喝”上加酒精的汽油。但乙醇汽油到底是什么?它会对车、对环境产生哪些影响呢?


乙醇汽油


乙醇汽油是将燃料乙醇以一定比例添加到汽油中,形成车用乙醇汽油。“虽然都称为乙醇,但是燃料乙醇、食用乙醇以及医用乙醇是有严格区别的,其生产工艺和执行的标准不同,检验的指标也不同。”江苏大学生物质能源研究所副研究员常福祥在接受《中国科学报》记者采访时表示。


燃料乙醇加入到汽油中后,其燃烧后的产物更环保。它不仅在汽车行驶过程中可有效减少汽车尾气中的碳排放、细颗粒物排放以及其他有害物质的污染,而且在汽车怠速的情况下,也因为乙醇的含氧量高,有利于燃料的充分燃烧,从而降低污染物排放量。


在《方案》中,加入10%的变性燃料乙醇调合而成的环保汽油被称为E10,E是乙醇英文的首字母。


早在1979年,美国就制定了联邦政府的“乙醇发展计划”,开始大力推广E10。2007年,时任美国总统布什签署了一份能源法案,该法案要求在汽油中不断增加乙醇比例。直到去年,美国90%以上的地区都使用E10乙醇汽油,并逐步开始使用E15乙醇汽油,部分地区引进了灵活燃料汽车,甚至需使用E85乙醇汽油,即加入了85%乙醇的汽油。


推广需克服困难


既然乙醇汽油极具环保优势,为何在我国没有推广?常福祥表示,“油耗和动力没有明显优势,推广乙醇汽油,最大的益处便是有利于环境保护和可持续发展。”


关于乙醇汽油的经济性,美国能源部官网上的解释是,每加仑乙醇中所含的能量比每加仑汽油中所含的能量少,所以,汽车使用乙醇汽油时,燃油经济性会下降。


对此,美国石油协会(API)官网上介绍说,乙醇中所含的能量比汽油中少33%,E10乙醇汽油因为加入了10%的乙醇,油耗会上升3%左右。按此计算,如果一辆车的百公里油耗为10升,那么更换了E10乙醇汽油后,油耗则会增加到10.3升左右。


乙醇汽油对环境友好,但汽油中添加乙醇的量却不是无限的。“目前,汽油中最多添加10%的乙醇,如果过多则会对汽车发动机造成损害。”常福祥解释说。


此外,乙醇的过多添加也会增加发动机及其油路被腐蚀的风险,因为乙醇对橡胶、塑料甚至一部分金属有一定的腐蚀作用,而且,乙醇的“亲水性”也会对发动机造成威胁。“如果只用现在的发动机技术,最多只能添加10%的乙醇。若要使用乙醇含量更高的汽油,则需要对发动机进行改造。”常福祥说。


不过,目前国内很多厂家都推出了乙醇专用机油,采用优化配方防止水分和不完全燃烧的乙醇进入润滑油后对其他添加剂的解析,中和乙醇燃烧生成的酸性物质,防止对发动机造成腐蚀和锈蚀,保证使用乙醇汽油的发动机油的换油周期和发动机寿命。


相信技术将更加成熟


此次发布的《方案》强调,扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油,要在保障国家粮食安全基础上,立足国内供应,科学有序推进生物燃料乙醇生产和车用乙醇汽油推广使用,着力处理超期超标粮食,增强粮食市场调控能力和提升质量安全水平。


我国最早规划燃料乙醇产业时,主要参考该产业发展较为先进的巴西及美国,即采取了政府扶持发展生物发酵制乙醇的路线。由于当时技术偏弱,生物发酵制乙醇成本过高,我国主要采取了财政补贴、税收优惠等政策对生物乙醇行业进行扶持。


“乙醇生产原料的发展,经历了从第1代的玉米、小麦等粮食资源,到第1.5代的甘蔗、木薯、甜高粱等过渡性的非粮作物阶段,然后到第2代以农业和林业资源的废弃物为主的木质纤维素生物质资源,现在已经发展到第3代的微藻阶段。”常福祥介绍道。


与第一代粮食资源相比,第2代木质纤维生物质资源生产乙醇的过程更复杂,也存在更多的技术屏障。“我国原料比较充足,但是这些生产环节的成本比较高,所以还需要国家补助。”常福祥说,目前传统的乙醇生产使用的发酵方法,即先将原料预处理,再经过水解、发酵可得到乙醇,再通过精馏则可得到高纯度乙醇。


尽管面临困难重重,但常福祥对于乙醇汽油的推广依然充满信心,“我相信技术会提升,而且汽车发动机改造后,可以使用更高含量的乙醇汽油,这样也是为子孙后代作贡献。”

【责任编辑:贤柔】

标签:乙醇汽油 汽车

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