簡介
乙醇俗稱酒精,通俗些說,使用乙醇為燃料的汽車,也可叫酒精汽車。用乙醇代替石油燃料的活動歷史已經很長,無論是從生產上和套用上的技術都已經很成熟,近來由於石油資源緊張,汽車能源多元化趨向加劇,乙醇汽車又提到議事日程。
目前世界上已有40多個國家,不同程度套用乙醇汽車,有的已達到較大規模的推廣,乙醇汽車的地位日益提升。
特點
乙醇的資源豐富,可以再生,屬於生物質的能源。從甘蔗、玉米、薯類、甜菜、大麥等農作物及木質纖維中發酵提取。以生物質提取乙醇的工藝技術歷史悠久,其中最引人注目的是利用纖維素原料生產乙醇的方法,纖維素原料幾乎包括所有的農林物料和城市廢料。目前,世界各國都在根據自己國情和資源來確定製醇的原料和途程。除發酵外,自然界中還存在生成醇類的微生物,如美國研究用生產椰子酒的特別的酶,能較快速生成乙醇,日本套用盛產土豆的北海道製造乙醇,使之提高生產乙醇效率,降低價格。
原理
在汽車上使用乙醇,可以提高燃料的辛烷值,增加氧含量,使汽車缸內燃燒更完全,可以降低尾氣的害物的排放。
乙醇汽車的燃料套用方式:一、摻燒,指乙醇和汽油摻合套用。在混合燃料中,乙醇和容積比例以“E”表示,如乙醇占10%,15%,則用E10,E15來表示,目前,摻燒占乙醇汽車占主要地位。二、純燒,即單燒乙醇,可用E100%表示,目前套用並不多,屬於試行階段;三、變性燃料乙醇,指乙醇脫水後,再添加變性劑而生成的乙醇,這也是屬於試驗套用階步;四、靈活燃料,指燃料既可用汽油,又可以使用乙醇或甲醇與汽油比例混合的燃料,還可以用氫氣,並隨時可以切換。如福特,豐田汽車均在試驗靈活燃料汽車(FFV)。
福特公司F-250 FFV概念車
發展前景
當前,乙醇汽車固然存在一定的技術問題,但突出的是成本比較高,要大量推廣還要進一步研究降低成本問題。其他如腐蝕、溶脹,參數最佳化等技術問題,也需要進行大量工作,要進行大量推廣需要國家政策上支持和扶植。我們重申乙醇汽車在技術、管理、經濟上,總體上是有可行的,只要各項工作跟上,套用前景是好的。
美國是世界上乙醇燃料主要生產國。1979年美國國會制訂了“乙醇發展計畫”,開始推行使用合10%乙醇混合燃料。1990年美國國會又通過“空氣清潔法”(修正案),這是有力促使乙醇燃料發展的重要動力,1979年美國乙醇生產的3萬噸,到1990年增長到261萬噸,上世紀80年代全美已有40個州,7800加油站出售乙醇汽油,2002年產量激增至2534.4萬噸。2004年擁有91個醇生產廠,產量40億加侖。福特公司在研究自由燃料汽車走在前頭,即可以燒乙醇、甲醇,氫氣的汽車(FFV),福特公司表示2006年並且表示生產FFV25萬輛。2006年1月31日布希總統在國情咨文中提出:要加快乙醇作為汽車清潔燃料的替代作用。布希樂觀的說:要在6年內,乙醇成為與汽油並駕齊驅的汽車燃料。巴西是石油貧乏的國家之一,因此,乙醇成為一種重要的交通燃料,2000年全國擁有340個乙醇生產廠,總產量793萬噸,全國甘蔗產量的43%用於生產乙醇燃料,乙醇總消耗量中92.5%用於交通,2005年市場上汽油和酒精混合燃燒的汽車銷量,首次超過汽油燃料的汽車,這種乙醇燃料為主的汽車銷量從2004後的21.6%激增到53.6%,其中12月份就達到73%。瑞典也很重視乙醇汽車的套用,1999年有410輛轎車是套用生物乙醇燃料,分布在13個城市,成為世界上唯一在重型柴油車上套用乙醇燃料的國家。日本在1979年政府發表新能源計畫,同時成立的以東京大學為首的醇類套用技術委員會,大力推廣醇類燃料汽車的套用。德國也是在1979年制訂了“用於公路交通運輸的醇類燃料”的研究計畫,1999年乙醇產量達31.2萬噸。法國對乙醇生產也很重視,乙醇產量已達40萬噸,現有乙醇生產廠7家和16個糧廠附屬生產乙醇的車間和一家用化學合成乙醇化工廠。印度從上世紀30年代開始試驗乙醇汽車,一直在努力推動,到2002年印度政府決定實施乙醇計畫的第一階段,在4個洲和4個地區出售乙醇汽油 ,摻合量不低於5%,第二階段要在全國推廣。泰國2003年的乙醇產量為48萬噸,這是根據2000年泰國開始執行“燃料乙醇的研究與開發計畫”確定的,泰國不僅在汽車上推行乙醇汽車,也在機車上使用混合乙醇汽油。南非是非洲大陸主要乙醇生產國。目前產量的20萬噸。在2000年瑞典召開第13屆國際醇類會議(ISAF)會上,強調對乙醇汽車不僅是利用在汽油機上,要更多的使柴油機汽車也利用乙醇,並研究將乙醇用作燃料電池的技術,可見現全球對乙醇汽車的重視已達到多么大的程度。
我國對乙醇燃料 的推行始於上世紀60年代,但由於糧食作物緊張而進度緩慢,到90年代,糧食相對過剩,又把乙醇燃料工作抓起來。2002年3月,根據國務院指示,八個部委下發《專用乙醇汽油試點工作實施細則的通知》,確定在鄭州、洛陽、南陽、哈爾濱和肇車進行示範試點。2004年3月發改委等8部委又發布《專用乙醇汽油擴大試點方案》,把試點範圍擴大到9個省、市,規定黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5個省、市為全省制推廣,河北、山東、江蘇、湖北4省為部分地方推廣,至此,我國乙醇汽車試點工作全面啟動。在河南省政府支持下,2002年3月年止,全省已累計在22639輛乙醇汽車上作試驗,累計銷售乙醇汽油1800多噸,現在已在全省擴展試行乙醇汽車工作,到2003年6月河南三個試點市共用乙醇汽油17.6萬噸,生產乙醇燃料2.5萬噸,消化陳化糧8.75萬噸,有20萬輛汽車和20多萬輛機車參與試點。近來,乙醇汽油的使用又擴大到其他省、市、如山東省政府決定,從2006年1月起在濟南、棗莊、泰安、濟寧、臨清、聊城、菏澤7市推廣乙醇汽油。山東將建7個試點城市10多個乙醇汽油調配中心、5000座加油站,供應乙醇汽油、年調和乙醇汽油能力可達120萬噸以上。在河北省支持下,保定市確定從2006年2月開始全部使用乙醇汽油,全市20多萬輛汽車,36萬輛機車加入試行行列,預計今年全市加油站銷售乙醇汽油為36萬噸,此外,石家莊,滄州等也開始啟動乙醇汽車試行工作。