กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์

แอลกอฮอล์ หลายชนิดถูกนำมาใช้เป็น เชื้อเพลิง สำหรับ เครื่องยนต์สันดาปภายใน แอลกอฮอล์ อะลิฟาติก สี่ชนิดแรก( เมทานอ ล เอทานอล โพ รพานอล และ บิวทานอล ) เป็นที่น่าสนใจในฐานะเชื้อเพลิง...

เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์

จานบรรจุเอทานอลที่กำลังลุกไหม้

แอลกอฮอล์หลายชนิดถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน แอลกอฮอล์ อะลิฟาติกสี่ชนิดแรก( เมทานอเอทานอลโพรพานอลและบิวทานอล ) เป็นที่น่าสนใจในฐานะเชื้อเพลิง เนื่องจากสามารถสังเคราะห์ได้ทั้งทางเคมีและทางชีวภาพ และมีคุณสมบัติที่เอื้อต่อการใช้ใน เครื่องยนต์ สันดาปภายใน สูตรเคมีทั่วไปของเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์คือC n H 2n+1 OH

เมทานอลส่วนใหญ่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ แม้ว่าจะสามารถผลิตจากชีวมวลได้โดยใช้กระบวนการทางเคมีที่คล้ายคลึงกันมาก เอทานอลมักผลิตจากวัสดุชีวภาพผ่านกระบวนการหมัก ไบโอบิวทานอลมีข้อดีในเครื่องยนต์สันดาปภายในตรงที่ความหนาแน่นของพลังงานใกล้เคียงกับน้ำมันเบนซินมากกว่าแอลกอฮอล์ชนิดธรรมดา (ในขณะที่ยังคงมีค่าออกเทนสูงกว่าถึง 25%) อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันการผลิตไบโอบิวทานอลทำได้ยากกว่าเอทานอลหรือเมทานอล เมื่อได้จากวัสดุชีวภาพและ/หรือกระบวนการทางชีวภาพ จะเรียกว่าไบโอแอลกอฮอล์ (เช่น "ไบโอเอทานอล") ไม่มี ข้อแตกต่าง ทางเคมีระหว่างแอลกอฮอล์ที่ผลิตทางชีวภาพและแอลกอฮอล์ที่ผลิตทางเคมี

ข้อดีอย่างหนึ่งที่เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์หลักทั้งสี่ชนิดมีร่วมกันคือค่าออกเทน สูง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและชดเชยความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำกว่าของเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์สำหรับยานยนต์ (เมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินและดีเซล) ส่งผลให้มี "อัตราการประหยัดเชื้อเพลิง" ที่เทียบเคียงได้ในแง่ของระยะทางต่อปริมาตร เช่น กิโลเมตรต่อลิตร หรือไมล์ต่อแกลลอน

เมทานอลและเอทานอล

เอทานอลใช้เป็นเชื้อเพลิง

เมทานอลและเอทานอลสามารถผลิตได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิลชีวมวล หรือจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ โดยทั่วไปแล้วเอทานอลจะผลิตได้จากการหมักน้ำตาล และเมทานอลจะผลิตได้จากการสังเคราะห์ก๊าซ แต่ก็มีวิธีการที่ทันสมัยกว่าในการผลิตเชื้อเพลิงเหล่านี้ สามารถใช้เอนไซม์แทนการหมักได้ เมทานอลเป็นโมเลกุลที่เรียบง่ายกว่า และเอทานอลสามารถผลิตได้จากเมทานอล เมทานอลสามารถผลิตได้ในระดับอุตสาหกรรมจากชีวมวลเกือบทุกชนิด รวมถึงของเสียจากสัตว์ หรือจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ หรือไอน้ำ โดยการเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นก๊าซสังเคราะห์ในเครื่องผลิตก๊าซ ก่อน นอกจากนี้ยังสามารถผลิตได้ในห้องปฏิบัติการโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสหรือเอนไซม์[ 1 ]

ในฐานะเชื้อเพลิง เมทานอลและเอทานอลต่างก็มีข้อดีและข้อเสียเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงอื่นๆ เช่นน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซลในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ แอลกอฮอล์ทั้งสองชนิดสามารถทำงานได้ที่ อัตรา การหมุนเวียนก๊าซไอเสีย ที่สูงขึ้นมาก และมีอัตราส่วนการอัด ที่สูงขึ้น แอลกอฮอล์ทั้งสองชนิดมี ค่าออกเทนสูงโดยเอทานอลมีค่า 109 RON ( Research Octane Number ) , 90 MON ( Motor Octane Number ) (ซึ่งเทียบเท่ากับ 99.5 AKI ) และเมทานอลมีค่า 109 RON, 89 MON (ซึ่งเทียบเท่ากับ 99 AKI) [ ​​2 ]โปรดทราบว่า AKI หมายถึง ' ดัชนีป้องกันการน็อค ' ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของค่า RON และ MON (RON+MON)/2 และใช้ในปั๊มน้ำมันของสหรัฐอเมริกา น้ำมันเบนซินทั่วไปของยุโรปมักมีค่า 95 RON, 85 MON เท่ากับ 90 AKI แอลกอฮอล์ทั้งสองชนิดนี้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์จุดระเบิดแบบอัดอากาศ ซึ่งก่อให้เกิดอนุภาคขนาดเล็กน้อยมาก แต่เนื่องจากมีค่าซีเทนต่ำ จึงจำเป็นต้องผสมสารปรับปรุงการจุดระเบิด เช่น ไกลคอล ลงในเชื้อเพลิงในปริมาณประมาณ 5%

เมื่อใช้ในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ แอลกอฮอล์มีศักยภาพในการลดNOx , CO , HCและอนุภาค การทดสอบกับรถยนต์ Chevrolet Lumina ที่ใช้เชื้อเพลิง E85 แสดงให้เห็นว่าNMHC [ 3 ]ลดลง 20-22%, NOx ลดลง 25-32% และ CO ลดลง 12-24% เมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินที่ปรับปรุงใหม่[ 4 ]การปล่อยสารพิษของเบนซีนและ 1,3-บิวทาไดอีนก็ลดลงเช่นกัน ในขณะที่การปล่อยอัลดีไฮด์เพิ่มขึ้นโดยเฉพาะ อะเซ ทัลดีไฮด์

นอกจากนี้ การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 )จากท่อไอเสียยังลดลงเนื่องจากอัตราส่วนคาร์บอนต่อไฮโดรเจนของแอลกอฮอล์เหล่านี้ต่ำลง และประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีขึ้นด้วย

เชื้อเพลิงเมทานอลและเอทานอลมีสารปนเปื้อนที่ละลายได้และละลายไม่ได้[ 5 ] ไอออน เฮไลด์ ซึ่งเป็นสารปนเปื้อนที่ละลายได้ เช่น ไอออนคลอไรด์ มีผลอย่างมากต่อการกัดกร่อนของเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ ไอออนเฮไลด์เพิ่มการกัดกร่อนในสองวิธี: พวกมันโจมตีฟิล์มออกไซด์ที่ทำให้เกิดการไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีบนโลหะหลายชนิด ทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม และพวกมันเพิ่มการนำไฟฟ้าของเชื้อเพลิง การนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นส่งเสริมการกัดกร่อนทางไฟฟ้า การกัดกร่อนแบบกัลวานิก และการกัดกร่อนทั่วไปในระบบเชื้อเพลิง สารปนเปื้อนที่ละลายได้ เช่น อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งเป็นผลผลิตจากการกัดกร่อนโดยไอออนเฮไลด์ จะอุดตันระบบเชื้อเพลิงเมื่อเวลาผ่านไป

เพื่อป้องกันการกัดกร่อน ระบบเชื้อเพลิงต้องทำจากวัสดุที่เหมาะสม สายไฟต้องหุ้มฉนวนอย่างเหมาะสม และเซ็นเซอร์ระดับเชื้อเพลิงต้องเป็นแบบแม่เหล็กต้านทานแบบพัลส์และคงที่หรือแบบไม่สัมผัสชนิดอื่นที่คล้ายกัน นอกจากนี้ แอลกอฮอล์คุณภาพสูงควรมีความเข้มข้นของสารปนเปื้อนต่ำและมีการเติมสารยับยั้งการกัดกร่อนที่เหมาะสม หลักฐานทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าน้ำเป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนของเอทานอล[ 6 ]

การทดลองนี้ทำโดยใช้ E50 ซึ่งมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงกว่าและเร่งกระบวนการกัดกร่อน เห็นได้ชัดว่าการเพิ่มปริมาณน้ำในเอทานอลเชื้อเพลิงสามารถลดการกัดกร่อนได้ ที่ระดับน้ำ 2% หรือ 20,000 ppm ในเอทานอลเชื้อเพลิง การกัดกร่อนหยุดลง สอดคล้องกับการสังเกตในญี่ปุ่น เอทานอลที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบมีฤทธิ์กัดกร่อนน้อยกว่าเอทานอลที่ไม่มีน้ำ กลไกการเกิดปฏิกิริยาคือ 3 EtOH + Al -> Al(OEt) ₃ + 3/2 H₂ในส่วนผสมระดับต่ำถึงปานกลาง เมื่อมีน้ำในเชื้อเพลิงเพียงพอ อะลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับน้ำได้ดีกว่าเพื่อผลิต Al₂O₃ ซึ่งจะช่วยซ่อมแซม ชั้นออกไซด์ของอะลูมิเนียมที่ป้องกันอยู่ อะลูมิเนียมอัลคอกไซ ด์ไม่ได้สร้างชั้นออกไซด์ที่แน่นหนา น้ำจึงจำเป็นต่อการซ่อมแซมรูพรุนในชั้นออกไซด์

เมทานอลและเอทานอลไม่เข้ากันกับโพลิเมอร์บางชนิด แอลกอฮอล์จะทำปฏิกิริยากับโพลิเมอร์ทำให้เกิดการบวม และเมื่อเวลาผ่านไป ออกซิเจนจะทำลายพันธะคาร์บอน-คาร์บอนในโพลิเมอร์ ทำให้ความแข็งแรงดึงลดลง อย่างไรก็ตาม ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา รถยนต์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้ทนต่อเอทานอลได้ถึง 10% (E10) โดยไม่มีปัญหา ซึ่งรวมถึงความเข้ากันได้ของระบบเชื้อเพลิงและการชดเชยแลมบ์ดาของการจ่ายเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์หัวฉีดเชื้อเพลิงที่มีการควบคุมแลมบ์ดาแบบวงปิด ในเครื่องยนต์บางชนิด เอทานอลอาจทำให้ส่วนประกอบพลาสติกหรือยางบางชนิดของระบบจ่ายเชื้อเพลิงที่ออกแบบมาสำหรับน้ำมันเบนซินทั่วไปเสื่อมสภาพ และยังอาจไม่สามารถชดเชยแลมบ์ดาของเชื้อเพลิงได้อย่างถูกต้อง

รถยนต์ "FlexFuel" มีระบบเชื้อเพลิงและชิ้นส่วนเครื่องยนต์ที่ได้รับการอัพเกรด ซึ่งออกแบบมาเพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานโดยใช้ E85 หรือ M85 และECUสามารถปรับให้เข้ากับการผสมเชื้อเพลิงใดๆ ระหว่างน้ำมันเบนซินและ E85 หรือ M85 ได้ การอัพเกรดทั่วไป ได้แก่ การปรับเปลี่ยนถังเชื้อเพลิง สายไฟในถังเชื้อเพลิง ปั๊มเชื้อเพลิง ตัวกรองเชื้อเพลิง ท่อส่งเชื้อเพลิง ท่อเติมเชื้อเพลิง เซ็นเซอร์ระดับเชื้อเพลิง หัวฉีดเชื้อเพลิง ซีล รางเชื้อเพลิง ตัวควบคุมแรงดันเชื้อเพลิง บ่าวาล์ว และวาล์วไอดี รถยนต์ "Total Flex" ที่ส่งออกไปยังตลาดบราซิลสามารถใช้ E100 (เอทานอล 100%) ได้

เอทานอล 1 ลิตร ปล่อยพลังงาน 21.1 เมกะจูลจากการเผาไหม้ เมทานอล 1 ลิตร ปล่อยพลังงาน 15.8 เมกะจูล และน้ำมันเบนซิน 1 ลิตร ปล่อยพลังงานประมาณ 32.6 เมกะจูล กล่าวคือ เพื่อให้ได้พลังงานเท่ากับน้ำมันเบนซิน 1 ลิตรหรือ 1 แกลลอน จะต้องใช้เอทานอล 1.6 ลิตร/แกลลอน และเมทานอล 2.1 ลิตร/แกลลอน อย่างไรก็ตาม ตัวเลขพลังงานต่อปริมาตรดิบๆ อาจทำให้ตัวเลขการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงคลาดเคลื่อนได้ เนื่องจากเครื่องยนต์ที่ใช้แอลกอฮอล์เป็นเชื้อเพลิงสามารถทำให้มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงกว่ามาก เปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของแอลกอฮอล์ 1 ลิตร สามารถแปลงเป็นงานที่มีประโยชน์ได้มากกว่า ความแตกต่างในประสิทธิภาพนี้สามารถชดเชยความแตกต่างของความหนาแน่นของพลังงานได้บางส่วนหรือทั้งหมด ขึ้นอยู่กับเครื่องยนต์ที่นำมาเปรียบเทียบกัน

เชื้อเพลิงเมทานอลได้รับการเสนอให้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพแห่งอนาคต โดยมักถูกใช้เป็นทางเลือกแทนเศรษฐกิจไฮโดรเจนเมทานอลมีประวัติยาวนานในฐานะเชื้อเพลิงสำหรับการแข่งขัน การแข่งรถกรังด์ปรีซ์ในยุคแรกๆ ใช้ส่วนผสมต่างๆ รวมถึงเมทานอลบริสุทธิ์ เชื้อเพลิงชนิดนี้ถูกใช้เป็นหลักในอเมริกาเหนือหลังสงคราม อย่างไรก็ตาม เมทานอลสำหรับการแข่งขันส่วนใหญ่มาจากเมทานอลที่ผลิตจากก๊าซสังเคราะห์ที่ได้จากก๊าซธรรมชาติ ดังนั้นเมทานอลชนิดนี้จึงไม่ถือว่าเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ แต่เมทานอลก็เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพได้ หากก๊าซสังเคราะห์ นั้น ได้มาจากชีวมวล

ในทางทฤษฎี เมทานอลสามารถผลิตได้จากชีวมวลที่มาจากแหล่งที่ยั่งยืน และท้ายที่สุดคือคาร์บอนไดออกไซด์ รวมถึงการแยกไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าโดยใช้พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานความร้อนใต้พิภพ หรือแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ (ดูที่Carbon Recycling International ) เมื่อเทียบกับไบโอเอทานอล ข้อได้เปรียบหลักของเชื้อเพลิงชีวภาพเมทานอลคือประสิทธิภาพตั้งแต่ต้นทางจนถึงปลายทางที่สูงกว่ามาก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพอากาศอบอุ่นที่จำเป็นต้องใช้ปุ๋ยในการปลูกพืชที่มีน้ำตาลหรือแป้งเพื่อผลิตเอทานอล ในขณะที่เมทานอลสามารถผลิตได้จาก ชีว มวลลิกโนเซลลูโลส (ไม้) ที่ไม่ต้องใช้ปุ๋ย

เอทานอลถูกนำมาใช้เป็นสารเติมแต่งเชื้อเพลิง อย่างแพร่หลายอยู่แล้ว และการใช้เชื้อเพลิงเอทานอลเพียงอย่างเดียวหรือผสมกับน้ำมันเบนซินก็เพิ่มมากขึ้น เมื่อเทียบกับเมทานอล ข้อได้เปรียบหลักคือมีฤทธิ์กัดกร่อนน้อยกว่าและไม่เป็นพิษ แม้ว่าเชื้อเพลิงจะปล่อยไอเสียที่เป็นพิษออกมาบ้างก็ตาม ตั้งแต่ปี 2007 IndyCarได้ใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงหลักเพียงอย่างเดียว หลังจากใช้เมทานอลมาเป็นเวลา 40 ปี[ 7 ]ตั้งแต่เดือนกันยายน 2007 สถานีบริการน้ำมันในรัฐนิวเซาท์เวลส์ ประเทศออสเตรเลีย ถูกบังคับให้จำหน่ายน้ำมันเบนซินที่มีส่วนผสมของเอทานอล 2% [ 8 ]

บิวทานอลและโพรพานอล

โพรพานอ ล และบิวทานอลมีความเป็นพิษและระเหยยากกว่าเมทานอลมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งบิวทานอลมีจุดวาบไฟ สูง ถึง 35 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นข้อดีในด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัย แต่ก็อาจเป็นอุปสรรคต่อการสตาร์ทเครื่องยนต์ในสภาพอากาศหนาวเย็น อย่างไรก็ตาม แนวคิดเรื่องจุดวาบไฟนั้นไม่สามารถนำมาใช้กับเครื่องยนต์ได้โดยตรง เนื่องจากแรงดันอากาศในกระบอกสูบทำให้มีอุณหภูมิสูงถึงหลายร้อยองศาเซลเซียสก่อนที่จะเกิดการจุดติดไฟ

กระบวนการหมักเพื่อผลิตโพรพานอลและบิวทานอลจากเซลลูโลสค่อนข้างซับซ้อน และจุลินทรีย์ไวซ์มันน์ ( Clostridium acetobutylicum ) ที่ใช้ในการแปลงสภาพเหล่านี้ในปัจจุบันนั้นมีกลิ่นไม่พึงประสงค์อย่างมาก ซึ่งต้องนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบและเลือกสถานที่ตั้งโรงงานหมัก จุลินทรีย์ชนิดนี้จะตายเมื่อปริมาณบิวทานอลในสิ่งที่มันหมักเพิ่มขึ้นถึง 2% [ 9 ]เพื่อเปรียบเทียบยีสต์จะตายเมื่อปริมาณเอทานอลในวัตถุดิบของมันสูงถึง 14% สายพันธุ์พิเศษสามารถทนต่อความเข้มข้นของเอทานอลได้มากกว่านั้น เช่น ยีสต์เทอร์โบที่สามารถทนต่อเอทานอลได้ถึง 16% [ 10 ]อย่างไรก็ตาม หากยีสต์ Saccharomyces ทั่วไปสามารถดัดแปลงเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อเอทานอลได้ นักวิทยาศาสตร์อาจสามารถผลิตสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ไวซ์มันน์ที่มีความต้านทานต่อบิวทานอลสูงกว่าขีดจำกัดตามธรรมชาติที่ 7% ได้ในอนาคต สิ่งนี้จะมีประโยชน์เพราะบิวทานอลมีความหนาแน่นของพลังงาน การเผาไหม้สูง กว่าเอทานอล และเนื่องจากเส้นใยเหลือทิ้งจากพืชที่ใช้ผลิตน้ำตาลซึ่งใช้ในการผลิตเอทานอลสามารถนำมาผลิตเป็นบิวทานอลได้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มผลผลิตแอลกอฮอล์จากพืชเชื้อเพลิงโดยไม่จำเป็นต้องปลูกพืชเพิ่ม

แม้จะมีข้อเสียเหล่านี้ แต่ เมื่อเร็ว ๆ นี้ DuPontและBPได้ประกาศว่าจะร่วมกันสร้างโรงงานสาธิตเชื้อเพลิงบิวทานอล ขนาดเล็ก [ 11 ]ควบคู่ไปกับโรงงานไบโอเอทานอลขนาดใหญ่ที่พวกเขากำลังพัฒนาร่วมกับAssociated British Foods

บริษัท Energy Environment International ได้พัฒนาวิธีการผลิตบิวทานอลจากชีวมวล ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้จุลินทรีย์สองชนิดแยกกันตามลำดับเพื่อลดการผลิตผลิตภัณฑ์พลอยได้อะซิโตนและเอทานอลให้น้อยที่สุด[ 12 ]

บริษัท Butalco GmbH ของสวิตเซอร์แลนด์ใช้เทคโนโลยีพิเศษในการดัดแปลงยีสต์เพื่อผลิตบิวทานอลแทนเอทานอล ยีสต์ในฐานะสิ่งมีชีวิตที่ใช้ในการผลิตบิวทานอลมีข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อเทียบกับแบคทีเรีย[ 13 ]

การ เผาไหม้ของบิวทานอ ล: C₄H₉OH + 6O₂ 4CO₂ + 5H₂O +ความร้อน

การเผาไหม้ของโพ ร พานอ ล: 2C₃H₇OH + 9O₂ 6CO₂ + 8H₂O +ความร้อน

โพรพานอล (C₃H₇OH) ซึ่งเป็นแอลกอฮอล์ที่มีคาร์บอน 3 อะตอมมักไม่ค่อย ถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงโดยตรงสำหรับเครื่องยนต์เบนซิน (ต่างจากเอทานอล เมทานอล และบิวทานอ ล) โดยส่วนใหญ่จะถูกนำไปใช้เป็นตัวทำละลาย อย่างไรก็ตาม โพรพานอลถูกใช้เป็นแหล่งไฮโดรเจนในเซลล์เชื้อเพลิงบางประเภท และสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าได้สูงกว่าเมทานอล ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่นิยมใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้แอลกอฮอล์เป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ แต่เนื่องจากโพรพานอลผลิตได้ยากกว่าเมทานอล (ทั้งทางชีวภาพหรือจากน้ำมัน) เซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้เมทานอลจึงเป็นที่นิยมมากกว่าเซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้โพรพานอล

ตามประเทศ

บราซิล

แนวโน้มทางประวัติศาสตร์ของการผลิตรถยนต์นั่งส่วนบุคคลของบราซิลตามประเภทเชื้อเพลิง ได้แก่ เอทานอลบริสุทธิ์ (แอลกอฮอล์) เชื้อเพลิงผสมและ รถยนต์ เบนซินตั้งแต่ปี พ.ศ. 2522 ถึง พ.ศ. 2560 [ 14 ]

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ บราซิลเป็นผู้ผลิตเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์รายใหญ่ที่สุดในโลก โดยทั่วไปจะหมักเอทานอลจาก อ้อย

ประเทศนี้ผลิตแอลกอฮอล์ได้ทั้งหมด 18 พันล้านลิตร (4.8 พันล้านแกลลอน) ต่อปี โดยส่งออก 3.5 พันล้านลิตร และส่งออกไปยังสหรัฐอเมริกา 2 พันล้านลิตร [ 15 ]รถยนต์ที่ใช้แอลกอฮอล์เป็นเชื้อเพลิงเปิดตัวในตลาดบราซิลในปี 1979 และได้รับความนิยมอย่างมากเนื่องจากได้รับเงินอุดหนุนจำนวนมาก แต่ในช่วงทศวรรษ 1980 ราคาแอลกอฮอล์เพิ่มสูงขึ้นและน้ำมันเบนซินก็กลับมาครองส่วนแบ่งการตลาดหลักอีกครั้ง[ 16 ]

อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ปี 2003 เป็นต้นมา แอลกอฮอล์ได้เพิ่มส่วนแบ่งการตลาดขึ้นอย่างรวดเร็วอีกครั้งเนื่องจากเทคโนโลยีใหม่ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงแบบยืดหยุ่น [ 17 ] ซึ่งเรียกว่า "Flex" หรือ "Total Flex" โดยผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ทั้งหมด ( Volkswagen , General Motors , Fiatเป็นต้น) เครื่องยนต์ "Flex" ทำงานได้กับน้ำมันเบนซิน แอลกอฮอล์ หรือส่วนผสมของเชื้อเพลิงทั้งสองชนิด ณ เดือนพฤษภาคม 2009 รถยนต์ใหม่ที่ขายในบราซิลมากกว่า 88% เป็นรถยนต์เชื้อเพลิงแบบยืดหยุ่น[ 18 ]

เนื่องจากบราซิลเป็นผู้นำด้านการผลิตและเทคโนโลยี หลายประเทศจึงสนใจนำเข้าเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์และนำแนวคิดรถยนต์ "Flex" มาใช้[ 17 ]เมื่อวันที่ 7 มีนาคม พ.ศ. 2550 ประธานาธิบดีจอร์จ ดับเบิลยู. บุช แห่งสหรัฐอเมริกา ได้เดินทางเยือนเมืองเซาเปาโลเพื่อลงนามข้อตกลงกับประธานาธิบดีลุยซ์ อินาซิโอ ลูลา ดา ซิลวา แห่งบราซิล เกี่ยวกับการนำเข้าแอลกอฮอล์และเทคโนโลยีของแอลกอฮอล์เป็นเชื้อเพลิงทางเลือก[ 19 ]

จีน

ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2478 จีนได้ผลิตรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์[ 20 ]จีนรายงานว่า การใช้ เมทานอล 70% แทน น้ำมันเบนซินทั่วไป ทำให้ จีน เป็นอิสระจากน้ำมันดิบ

คณะกรรมการแห่งชาติเพื่อการวางแผนและประสานงานการดำเนินการสำหรับรถยนต์สะอาดได้ระบุเทคโนโลยีสำคัญที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์/อีเทอร์และการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็วไว้ในวาระหลัก เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงทางเลือกหลัก 5 ชนิด ซึ่ง 2 ชนิดเป็นแอลกอฮอล์ ได้แก่เมทานอลและเอทานอ[ 21 ]

สหรัฐอเมริกา

ดูE85 ในสหรัฐอเมริกา

ณ สิ้นปี 2550 สหรัฐอเมริกาผลิตได้ 26.9 พันล้านลิตร (7 พันล้านแกลลอน) ต่อปี[ 22 ] E10 หรือ Gasohol มักวางจำหน่ายในเดลาแวร์ และ E85 พบได้ในหลายรัฐ โดยเฉพาะในแถบมิดเวสต์ซึ่งมีการผลิตเอทานอลจากข้าวโพดในท้องถิ่น

หลายรัฐและเทศบาลได้ออกข้อบังคับให้ผสมน้ำมันเบนซินทั้งหมดกับแอลกอฮอล์ (โดยปกติคือเอทานอล) อย่างน้อย 10 เปอร์เซ็นต์ในช่วงใดช่วงหนึ่งหรือตลอดทั้งปี เพื่อลดมลพิษและทำให้พื้นที่เหล่านั้นปฏิบัติตามข้อจำกัดด้านมลพิษของรัฐบาลกลาง เนื่องจากแอลกอฮอล์มีออกซิเจนเป็นส่วนประกอบบางส่วน จึงก่อให้เกิดมลพิษโดยรวมน้อยลง รวมถึงโอโซนด้วย ในบางพื้นที่ (โดยเฉพาะแคลิฟอร์เนีย) ข้อบังคับอาจกำหนดให้ใช้สูตรอื่นหรือสารเคมีเพิ่มเติมที่ช่วยลดมลพิษ แต่จะทำให้การกระจายเชื้อเพลิงซับซ้อนขึ้นและเพิ่มต้นทุนของเชื้อเพลิงด้วย

สหภาพยุโรป

การบริโภคไบโอเอทานอล (GWh) [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]
ประเทศ 2548 2006 2007 2008
 ฝรั่งเศส8711,7193,1644,693
 เยอรมนี1,6823,5443,4484,675
 สวีเดน1,6811,8942,1192,488
 เนเธอร์แลนด์01791,0231,512
 สเปน1,3141,3321,5121,454
 โปแลนด์3296118371,382
 สหราชอาณาจักร5025639061,223
 ฟินแลนด์01020858
 ออสเตรีย00199633
 ฮังการี28136314454
 สาธารณรัฐเช็ก0131378
 ไอร์แลนด์01359207
 ลิทัวเนีย1064135182
 เบลเยียม000145
 สโลวาเกีย0414076
 บัลแกเรีย-0072
 เดนมาร์ก0426050
 สโลวีเนีย02928
 เอสโตเนีย00017
 ลัตเวีย51200
 ลักเซมเบิร์ก001411
 โปรตุเกส0000
 อิตาลี59000
 กรีซ0000
 โรมาเนีย-000
 มอลตา0000
 ไซปรัส0000
 สหภาพยุโรป6,48110,13813,96220,538
1 toe = 11.63 MWh, 0 = ไม่มีข้อมูลการบริโภคแอลกอฮอล์ไม่ได้ระบุการใช้เชื้อเพลิงในการจราจรข้อมูลปี 2008 ยังไม่ได้รับการยืนยัน

ญี่ปุ่น

เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ชนิดแรกในญี่ปุ่นเริ่มต้นด้วยGAIAXในปี 1999 GAIAX ได้รับการพัฒนาในเกาหลีใต้และนำเข้าโดยญี่ปุ่น ส่วนประกอบหลักคือเมทานอล

เนื่องจาก GAIAX ไม่ใช่น้ำมันเบนซิน จึงได้รับการยกเว้นภาษีน้ำมันในญี่ปุ่นอย่างไรก็ตาม ผลที่ตามมาคือ การใช้ GAIAX ถูกมองว่าเป็นการลักลอบนำเข้าในญี่ปุ่นโดยรัฐบาลและอุตสาหกรรมปิโตรเลียม การจำหน่าย GAIAX จึงทำไปเพื่อหลีกเลี่ยงข้อกล่าวหาเรื่องการหลีกเลี่ยงภาษี โดยการจ่ายภาษีน้ำมันดีเซล แยกต่างหาก ตามระเบียบข้อบังคับของระบบกฎหมาย

เหตุเพลิงไหม้รถยนต์โดยอุบัติเหตุที่เติมน้ำมัน GAIAX เริ่มมีรายงานในช่วงประมาณปี 2000 เมื่อการอภิปรายเรื่องการหลีกเลี่ยงภาษีใกล้จะสิ้นสุดลง อุตสาหกรรมรถยนต์ในญี่ปุ่นวิพากษ์วิจารณ์ GAIAX โดยกล่าวว่า "เกิดเพลิงไหม้เนื่องจากแอลกอฮอล์ที่มีความหนาแน่นสูงกัดกร่อนท่อส่งน้ำมัน" GAIAX ถูกเรียกว่า "เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ที่มีความหนาแน่นสูง" และมีการรณรงค์เพื่อกีดกันไม่ให้วางจำหน่ายในตลาดในระยะยาว ในที่สุดกระทรวงเศรษฐกิจ การค้า และอุตสาหกรรมก็เข้าร่วมการรณรงค์นี้ด้วย[ 26 ]

วิธีการตรวจสอบคุณภาพน้ำมันเบนซินได้รับการแก้ไขในปี 2546 โดยอ้างเหตุผลด้านความปลอดภัย การแก้ไขนี้ห้ามการผลิตและจำหน่าย "เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ความหนาแน่นสูง" และเพิ่มข้อห้ามจำหน่าย GAIAX อย่างมีนัยสำคัญ โดยการแก้ไขกฎหมายนี้ ผู้ผลิตเชื้อเพลิงถูกห้ามไม่ให้เติมแอลกอฮอล์ลงในน้ำมันเบนซินเกิน 3% การแก้ไขกฎหมายนี้เป็นเหตุผลที่ทำให้ไม่สามารถจำหน่ายเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ที่มีความเข้มข้นมากกว่า E3 ในญี่ปุ่นได้

ปัจจุบันอุตสาหกรรมปิโตรเลียมในญี่ปุ่นกำลังดำเนินการวิจัยและพัฒนาเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ชนิดใหม่ที่แตกต่างจาก GAIAX อย่างไรก็ตาม การผลิตและการจำหน่ายเชื้อเพลิงใหม่ใดๆ อาจถูกขัดขวางโดยกฎหมายที่มีอยู่ซึ่งปัจจุบันห้าม GAIAX ออกจากตลาด นอกจากนี้ ความไม่นิยมอย่างรุนแรงของผู้บริโภคชาวญี่ปุ่นต่อเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ที่มีความหนาแน่นสูงทุกประเภท อาจเป็นอุปสรรคต่อความสำเร็จทางการค้าของเชื้อเพลิงใหม่ใดๆ

ดูเพิ่มเติม

  • ธนาคารโลก, เชื้อเพลิงชีวภาพ: คำมั่นสัญญาและความเสี่ยง รายงานการพัฒนาโลกปี 2008: เกษตรกรรมเพื่อการพัฒนา
  • ไบโอแอลกอฮอล์จากEERE
  • http://www.greencarcongress.com/biobutanol/index.html เก็บถาวรเมื่อ 2 เมษายน 2558 ที่Wayback Machine
  • https://web.archive.org/web/20080528051420/http://www.ethanol.org/pdf/contentmgmt/2007_Ethanol_Fact_Book.pdf
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Alcohol_fuel&oldid=1357720211 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์

แอลกอฮอล์ หลายชนิดถูกนำมาใช้เป็น เชื้อเพลิง สำหรับ เครื่องยนต์สันดาปภายใน แอลกอฮอล์ อะลิฟาติก สี่ชนิดแรก( เมทานอ ล เอทานอล โพ รพานอล และ บิวทานอล ) เป็นที่น่าสนใจในฐานะเชื้อเพลิง...

เมทานอลและเอทานอล

เมทานอลและเอทานอลสามารถผลิตได้จาก เชื้อเพลิงฟอสซิล ชีวมวล หรือจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ โดยทั่วไปแล้วเอทานอลจะผลิตได้จากการหมักน้ำตาล และเมทานอลจะผลิตได้จากการสังเคราะห์ก๊าซ แต่ก็มีวิธีการที่ทันสมัยกว่าในการผลิตเชื้อเพลิงเหล่านี้ สามารถใช้เอนไซม์แทนการหมักได้...

บิวทานอลและโพรพานอล

โพรพานอ ล และ บิวทานอล มีความเป็นพิษและระเหยยากกว่าเมทานอลมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งบิวทานอลมี จุดวาบไฟ สูง ถึง 35 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นข้อดีในด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัย แต่ก็อาจเป็นอุปสรรคต่อการสตาร์ทเครื่องยนต์ในสภาพอากาศหนาวเย็น อย่างไรก็ตาม...

บราซิล

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ บราซิล เป็นผู้ผลิตเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์รายใหญ่ที่สุดในโลก โดยทั่วไปจะหมักเอทานอลจาก อ้อย