近期，全國(guó)各地盡管多為藍(lán)天，但臭氧污染卻節(jié)節(jié)攀高。生態(tài)環(huán)境部環(huán)境監(jiān)察局局長(zhǎng)田為勇表示，臭氧問(wèn)題將在大氣污染治理中越來(lái)越突出，治理的一個(gè)關(guān)鍵因素就是油品。

無(wú)獨(dú)有偶，天津市政府發(fā)布了《天津市推廣使用車用乙醇汽油實(shí)施方案的通知》，不但要求在8月31日前開始推廣，還規(guī)定除軍隊(duì)特需、國(guó)家和特種儲(chǔ)備、工業(yè)生產(chǎn)用油外，9月30日全市區(qū)域內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)車用乙醇汽油替代普通汽油。

乙醇汽油已占全國(guó)汽油消費(fèi)總量的1/5

其實(shí)，天津推廣使用乙醇汽油并非是一枝獨(dú)秀。目前，黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽、廣西、河北等11省已經(jīng)在推廣使用車用乙醇汽油。按照國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局等15個(gè)部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》，到2020年，要在全國(guó)范圍內(nèi)全面推行乙醇汽油，基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。

推廣使用乙醇汽油已成定局。7月13日，北京化工大學(xué)生命學(xué)院教授劉云在接受科技日?qǐng)?bào)記者專訪時(shí)介紹，乙醇汽油是指燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。市場(chǎng)上常見的型號(hào)E5、E10、E15和E20，分別指添加了5%、10%、15%和20%燃料乙醇的汽油。目前我國(guó)正在推廣使用的是添加了10%生物燃料乙醇的車用乙醇汽油E10。對(duì)應(yīng)普通汽油的牌號(hào)，車用乙醇汽油也分為89、92、95和98這四個(gè)牌號(hào)。

據(jù)悉，2017年我國(guó)已出臺(tái)了車用乙醇汽油(E10)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。截至目前，我國(guó)生物燃料乙醇年消費(fèi)量近260萬(wàn)噸，產(chǎn)業(yè)規(guī)模居世界第三位;乙醇汽油消費(fèi)量已占同期全國(guó)汽油消費(fèi)總量的1/5。

天津市環(huán)保局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，推廣使用乙醇汽油，有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少污染排放，尤其是機(jī)動(dòng)車尾氣中的一氧化碳和烴類排放量將明顯降低。經(jīng)天津市初步測(cè)算，推廣使用乙醇汽油后，天津機(jī)動(dòng)車尾氣排放每年可減少一氧化碳排放量10—15%、減少烴類排放量3%—5%、減少顆粒物排放量1%左右，可使汽車尾氣中苯污染的排放減少25%。

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)吳燁曾做過(guò)燃料乙醇對(duì)環(huán)境影響的多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，他表示，美國(guó)作為世界上最大的生物燃料乙醇生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，其基于生命周期的多項(xiàng)科學(xué)研究結(jié)果表明，以玉米為原料的乙醇替代汽油可減排約20%—40%的溫室氣體，而以纖維素等為原料的乙醇替代汽油可產(chǎn)生高達(dá)約70%—80%的溫室氣體減排量。

與普通汽油的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性基本一致

然而，對(duì)于乙醇汽油的使用推廣，目前還有不少人心存疑慮。部分車主擔(dān)心車用乙醇汽油動(dòng)力不足、油耗高、腐蝕橡膠、不能放置太久。

劉云說(shuō)，相比普通汽油，乙醇汽油燃燒值和熱值有所不同。按10%混合后乙醇汽油的熱值要比普通汽油少3.8%左右。但是由于混合燃料中含氧量的增加，原本作為尾氣排放的一氧化碳和碳?xì)浠衔锶紵蜁?huì)更加充分。如E10含氧量達(dá)3.5%，相比普通汽油熱值反而增加了2.3%。因此，兩項(xiàng)相抵，使用乙醇汽油只是帶來(lái)很少的動(dòng)力損失，在使用中基本感覺不到。

業(yè)內(nèi)專家、原中國(guó)石化科技開發(fā)部教授級(jí)高工喬映賓也表示，我國(guó)推廣使用的E10車用乙醇汽油是90%的車用乙醇汽油組份油與10%的變性燃料乙醇調(diào)合而成。經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，E10車用乙醇汽油與普通汽油的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性基本一致。

而針對(duì)乙醇汽油腐蝕橡膠、不能放置太久等質(zhì)疑，劉云說(shuō)：“乙醇汽油對(duì)燃油系統(tǒng)金屬零件有腐蝕的說(shuō)法，是沒有科學(xué)依據(jù)的。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)腐蝕主要由乙醇中的乙酸引起，乙醇充分燃燒產(chǎn)生的是水和二氧化碳，只有在金屬銅等催化劑存在的條件下，才會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成乙酸。可以說(shuō)，燃油系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)是不存在產(chǎn)生乙酸的反應(yīng)條件。而且為確保不對(duì)汽車部件產(chǎn)生腐蝕，車用乙醇汽油中還加入了適量腐蝕抑制劑，有效抑制和改善對(duì)金屬的腐蝕性。”劉云表示，對(duì)于橡膠腐蝕等問(wèn)題，只要在汽車上選擇耐油性和抗乙醇汽油的溶漲性較好的氯丁膠、順丁膠、丁苯膠、丁腈膠和硅橡膠，就可避免這些問(wèn)題的發(fā)生。

放置太久會(huì)不會(huì)導(dǎo)致乙醇汽油的油水分層，影響使用?劉云解釋說(shuō)，乙醇與水是互溶的，汽油與水不溶解。有水存在時(shí)會(huì)導(dǎo)致油水分層，嚴(yán)重的話影響使用性能。因此，要求燃料乙醇的乙醇含量不低于99.5%，水含量不大于0.2%。“只要嚴(yán)格遵守車用乙醇汽油儲(chǔ)存和使用的有關(guān)規(guī)定，分層現(xiàn)象是完全可以避免的。”

不過(guò)，乙醇汽油也并非盡善盡美。生態(tài)環(huán)境部機(jī)動(dòng)車排污監(jiān)控中心高工馬冬告訴科技日?qǐng)?bào)記者，從成分看，車用乙醇汽油易揮發(fā)，可能會(huì)導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)排放較高，因此，加油站等應(yīng)加裝油氣回收系統(tǒng)等。

探路生物質(zhì)能源綜合利用

我國(guó)原油對(duì)外依存度已達(dá)70%左右，2017年原油進(jìn)口量為4.2億噸，超過(guò)美國(guó)成為全球最大的原油進(jìn)口國(guó)。劉云說(shuō)，大力推廣乙醇汽油可以保障國(guó)家能源安全和改善能源結(jié)構(gòu)，減少石油對(duì)外依賴度，又有利于改善生態(tài)環(huán)境，增加農(nóng)村勞動(dòng)力就業(yè)。

我國(guó)乙醇汽油的原料來(lái)源廣泛，除了玉米之外，還有高粱、木薯和小麥等。生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)是處置超期超標(biāo)糧食的有效途徑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自推廣車用乙醇汽油以來(lái)，我國(guó)已累計(jì)消耗人畜不能食用糧食1500萬(wàn)噸左右。

國(guó)家能源局科技司有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)，國(guó)際市場(chǎng)玉米和木薯年貿(mào)易量達(dá)1.7億噸，其中的5%可轉(zhuǎn)化成近300萬(wàn)噸生物燃料乙醇;國(guó)內(nèi)每年可利用的秸稈和林業(yè)廢棄物超過(guò)4億噸，30%即可生產(chǎn)生物燃料乙醇2000萬(wàn)噸……這些都為擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)消費(fèi)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的原料保障。此外，我國(guó)生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)十多年發(fā)展，以玉米、木薯等為原料的1代和1.5代生產(chǎn)技術(shù)工藝成熟穩(wěn)定，以秸稈等農(nóng)林廢棄物為原料的2代先進(jìn)生物燃料技術(shù)已具備產(chǎn)業(yè)化示范條件。行業(yè)整體技術(shù)裝備水平居于世界先進(jìn)國(guó)家行列，為推廣使用車用乙醇汽油奠定了基礎(chǔ)。

相關(guān)數(shù)據(jù)也顯示，目前，天津全市共有在營(yíng)加油站874座，汽油年銷量總量約254萬(wàn)噸。按乙醇添加標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算，僅天津市，每年就需燃料乙醇約26萬(wàn)噸。但是，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2017年，我國(guó)汽油表觀消費(fèi)量接近1.2億噸，而國(guó)內(nèi)燃料乙醇消費(fèi)量?jī)H在280萬(wàn)噸左右。按照10%的乙醇添加比例來(lái)計(jì)算，若全國(guó)推行乙醇汽油，那么燃料乙醇的供應(yīng)缺口仍在900萬(wàn)噸左右。

“提高生物質(zhì)能源綜合經(jīng)濟(jì)效益的最好途徑，除了發(fā)展第二代纖維素乙醇外，還應(yīng)進(jìn)行生物質(zhì)的全利用等。”劉云說(shuō)，此前，傳統(tǒng)生物煉制技術(shù)存在效益低的產(chǎn)業(yè)化瓶頸，但目前，已有自催化生物質(zhì)煉制等新生物煉制技術(shù)出現(xiàn)，這些新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)全組分高效利用，大幅提升生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)效益。通過(guò)新技術(shù)、國(guó)家有關(guān)扶持政策，將有望增加燃料乙醇的供應(yīng)。

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與美國(guó)、巴西相比，我國(guó)燃料乙醇規(guī)模仍偏小

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已有超過(guò)40個(gè)國(guó)家和地區(qū)推廣生物燃料乙醇和車用乙醇汽油，年消費(fèi)乙醇汽油約6億噸，占世界汽油總消費(fèi)的60%左右。

其中，巴西是世界上第一個(gè)使用乙醇汽油的國(guó)家，也是生物燃料乙醇第二大生產(chǎn)消費(fèi)國(guó)，巴西生物燃料乙醇已替代了國(guó)內(nèi)50%的汽油。由于甘蔗的生產(chǎn)和酒糟、甘蔗渣的利用，巴西每年減少1.27億噸碳排放，相當(dāng)于該國(guó)所有石油燃料碳排放量的20%。

美國(guó)是世界最大的生物燃料乙醇生產(chǎn)消費(fèi)國(guó)，主要原料為玉米。美國(guó)計(jì)劃2022年達(dá)到10800萬(wàn)噸纖維素乙醇的生產(chǎn)，占目前美國(guó)汽油消耗的22%。據(jù)美國(guó)可再生燃料協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，通過(guò)立法，車用乙醇汽油在美國(guó)應(yīng)用已實(shí)現(xiàn)全覆蓋，減少了機(jī)動(dòng)車有害物質(zhì)排放，年減排二氧化碳超過(guò)4350萬(wàn)噸，增加就業(yè)崗位40萬(wàn)個(gè)。

歐盟早在1985年就開始使用乙醇含量5%的車用乙醇汽油。2016年，歐盟生物燃料乙醇產(chǎn)量為409萬(wàn)噸。根據(jù)規(guī)劃，2020年生物燃料在歐盟交通運(yùn)輸燃料消費(fèi)總量所占的比重將至少達(dá)到10%。

“與美國(guó)、巴西相比，我國(guó)燃料乙醇規(guī)模仍偏小，但是從中長(zhǎng)期發(fā)展來(lái)看，市場(chǎng)空間廣闊。”劉云說(shuō)。