石油燃燒後排放的二氧化碳是引起溫室效應的主要原因之一。為減少全球變暖,人們積極開發不汙染大氣和不增加溫室氣體的綠色能源,乙醇燃料就是許多國家正在大力研發的。但是美國最近的一項大規模調查表明,用甘蔗或玉米提煉的乙醇可能造成另一類環境災害。
乙醇燃料之「綠」從何而來
所謂的乙醇燃料或乙醇汽油並非只是使用純粹的乙醇作為燃料,而是將乙醇按比例加入汽油中用作燃料。
乙醇摻入汽油能讓燃料變「綠」主要緣於兩個主要作用。一是乙醇辛烷值高達120,可取代汙染物四乙基鉛來防止汽車發生爆震;二是乙醇含氧量高,加入汽油後可以促進燃料充分燃燒,從而大量減少嚴重危害人體健康的一氧化碳、引發光霧生成的揮發性有機化合物和多種毒物的排放,還能夠降低二氧化硫的排放,而二氧化硫是造成汙染環境的酸雨的重要因素。而在今天的汽車製造和使用中,乙醇燃料與電噴、三元淨化器等技術一起,可以使汙染物的排放顯著降低。
另外,現在世界上無鉛汽油添加劑大多使用甲基叔丁基醚(MTBE),其次是生物乙醇,它們都是辛烷值增強劑和增氧劑。但是,早在1997年美國國家環保局就認定MTBE汙染飲用水。於是與該國農業部、能源部一起推動國家立法限制使用MTBE。而加利福尼亞等州政府已經制定法令,限期或已經停止使用MTBE。這樣,要使汽車燃油變綠,生物乙醇就是目前的最佳選擇了。
更為重要的是,作為生物乙醇原料的植物,如甘蔗、玉米等在生長中吸收的二氧化碳可以大量抵消生物乙醇在生產、轉化和燃燒過程中排放的二氧化碳,所以在汽油中加入生物乙醇有益於減排二氧化碳。而汽油是化石能源,是二氧化碳淨排放者。
乙醇燃料的市場日漸擴大
目前世界上使用乙醇汽油的國家主要是美國、巴西等國。在美國使用的是E85乙醇汽油,即85%的乙醇和15%的汽油混合作為燃料,而美國是用甘蔗和玉米來生產乙醇的,這種E85汽油的價格與性能與常規汽油相似。
早在2003年7月中旬美國威斯康星州、美國乙醇汽車聯合會與通用汽車公司就在美國6個州推行E85的使用,將其作為汽油的代用燃料。目前美國僅有大約140家加油站提供E85,其中大多數在中西部。有300萬輛車是既可以用汽油也可以用E85,而且通用汽車公司還在大量生產這種使用兩類燃料的汽車。現在,美國每年要消耗30億加侖的乙醇添加到汽油中。如今E85已佔乙醇燃料的85%,也正在受到公眾的喜愛。然而,這似乎還不夠。為了節能和環保,2005年6月28日美國參議院還通過了一項能源法案,要求到2012年,每年石油供應商應當添加80億加侖的乙醇到汽油中。
而在巴西,乙醇主要來自甘蔗。乙醇燃油佔該國燃油的40%。
我國根據國情決定推廣使用在汽油中摻10%乙醇的E10汽油。由於同體積生物乙醇的燃燒熱值比汽油低30%左右,而E10汽油中摻入乙醇比例小,因而熱值減少不大,所以不需要改造發動機。但是,這種綠色燃料的推廣還有待時日,原因之一是這樣的燃料「綠色」成色不足,同樣對環境有害。比如,E10汽油會使乙醛排放加倍。但是現在沒有確切證據證明乙醛排放能明顯危害環境,而且三元淨化器能夠基本清除乙醛。