排放物：汽油 vs. 柴油 vs. 生物乙醇

當今汽車行業最常見的問題之一是「我們如何減少燃料消耗和二氧化碳排放」，一些汽車製造商指出了與車輛燃料系統或燃料本身相關的下一代技術。但除了這個問題之外，越來越多的汽車製造商面臨著同樣的困境：我們應該設計汽油、柴油還是生物乙醇動力發動機？世界各國政府一再堅持認為生物乙醇是更清潔環境的關鍵，甚至鼓勵國內汽車製造商採用這種燃料。此外，歐盟“建議”到 2020 年，整個歐洲大陸 10% 的公共交通網路應依賴污染較少的燃料來源。

在柴油車和汽油車之間進行選擇可能是一項極其困難的任務，因為這兩種選擇中的每一種都有自己的優勢，可能會也可能不會吸引客戶。例如，柴油發動機一直因其降低的燃油經濟性而受到稱讚，但考慮到世界各地開發的高端技術，這樣的比較將是浪費時間。另一方面，據說汽油提供的動力比柴油大得多，但全球汽車製造商再次投資了數百萬美元購買新系統，從而提高了柴油發動機的總產量並使其接近汽油。

簡而言之，柴油對環境的危害比汽油大得多，儘管全球汽車製造商做出了所有努力來平衡現狀。儘管在比較柴油和汽油柴油時您會注意到的前兩件事是氣味和黑色（燃燒的柴油比汽油產生更多的麻煩），但最糟糕的方面是柴油釋放的氮氧化物 （NOx） 比汽油多。NOx 是煙霧的主要成分之一。

在談到排放時，燃燒過程相對簡單，因為汽油和柴油燃料都是碳氫化合物的混合物，而碳氫化合物又包含氫和碳原子。根據美國環境保護署的說法，「在完美的發動機中，空氣中的氧氣會將燃料中的所有氫轉化為水，並將燃料中的所有碳轉化為二氧化碳。這意味著空氣中的氮氣幾乎不受影響。但是，汽油和柴油發動機排放的廢氣污染物多種多樣，如下所示：

• 碳氫化合物 – 它們通常發生在燃料分子僅部分燃燒並在氮氧化物和陽光存在下發生反應時。儘管碳氫化合物混合物通常會刺激眼睛，但一些廢氣碳氫化合物也可能導致癌症。

• 氮氧化物 （NOx） – 氮氧化物大多被稱為臭氧的成分，但它們與許多因素相結合，也會導致酸雨的形成。

• 一氧化碳 （CO） – 它會減少血液中的氧氣流動，並可能產生致命的後果

• 二氧化碳 – 二氧化碳因其對全球變暖的貢獻而聞名，是汽油和柴油產生的主要氣體之一。

雖然典型的汽油主要依賴於碳氫化合物（每個分子 5 到 12 個原子），但柴油燃料由 75% 的飽和碳氫化合物和 25% 的芳香烴製成——因此燃燒汽油的顏色以及它對環境的長期影響。

不幸的是，柴油和汽油都是當今 90% 以上車輛的主要動力來源，包括私家車、公共交通、工業和商用車輛。但更糟糕的是，公共交通產生的二氧化碳總排放量幾乎有三分之一來自燃料或柴油動力汽車，而私家車產生的二氧化碳排放量佔所有二氧化碳排放量的 60% 以上！

來自美國環境保護署：「2004 年，運輸活動（不包括國際船用燃料）占化石燃料燃燒二氧化碳排放量的33%。這個最終用途部門消耗的幾乎所有能源都來自石油產品。超過 60% 的排放來自個人車輛使用的汽油消耗。其餘排放來自其他運輸活動，包括重型車輛中的柴油燃料燃燒和飛機上的噴氣燃料。

統計數據遠非令人高興，因為 2002 年通過化石燃料燃燒向大氣中添加了大約 25,575 Tg 的二氧化碳，其中美國佔近 23%。此外，從 1990 年到 2004 年，化石燃料消耗產生的二氧化碳排放量以平均每年 1.3% 的速度增長。1990 年至 2004 年間，化石燃料燃燒產生的 CO2 排放量從 4,696.6 Tg CO2 當量增加到 5,656.6 Tg CO2 當量，在 14 年期間 （EPA） 中總共增加了 20%。從 2003 年到 2004 年，二氧化碳排放量增加了 85.5 Tg CO2（約 1.5%）。總體而言，從 1990 年到 2004 年，二氧化碳排放總量增加了 982.7 Tg CO 當量（20%）。

如您所見，汽油和柴油會產生大量的排放，儘管盡一切努力減少總產量，汽車數量不斷增長，加上一些汽車製造商對環保系統的無知，污染仍然是當今的主要問題。

然而，生物乙醇似乎是一種秘密武器，可以幫助我們（政府、當局、汽車製造商和消費者）在不降低發動機性能和燃料消耗的情況下減少排放。

如前所述，世界各國政府都在努力幫助汽車製造商專注於替代燃料來源，並推動它們更接近生物乙醇。目前，歐盟有許多生物乙醇站，如下所示：瑞典 – 1,200 個，法國 – 211 個，德國 – 193 個和瑞士 – 40 個。顯然，這個數位隨著我們說話的增長而增長，因此提供100%準確的數位相當困難。

在生物乙醇使用方面，瑞典顯然是領導者，儘管大多數乙醇來自國外。但更重要的是，瑞典立法要求國內加油站至少有一個替代燃料泵，在本例中為生物乙醇。斯德哥爾摩五輛汽車中有一輛依賴生物乙醇，而市政府計劃在未來幾年內用生物乙醇動力公交車取代整個公共交通車隊。

另一方面，美國生物乙醇的使用主要基於內部生產，由各州近 2,000 個加油站進行分銷。但即便如此，專用生物乙醇動力汽車在美國還是相當罕見的，包括通用汽車、克萊斯勒和福特在內的大型汽車製造商都依賴靈活燃料汽車（由普通汽油和生物乙醇提供動力的特殊車型）。

在化學方面，生物乙醇是由甘蔗和玉米等作物製成的，大多數植物依賴於糖的發酵和乙烯的水合。說到排放物，生物乙醇與氧氣一起燃燒，形成二氧化碳、水和醛類。作為汽油和生物乙醇產生的排放物的簡短比較，汽油產生約 2.44 kg/l 的 CO2，而乙醇產生 1.94 kg/l，這意味著它減少了 21% 的 CO2 排放量。

儘管生物乙醇聽起來像牛奶和蜂蜜，但它也有許多缺點。例如，依賴生物乙醇的汽車在寒冷季節開始會遇到很多問題，尤其是當蒸氣壓低於 45 kPa 時。為了解決這個問題，許多生物乙醇站還輸送低至 E70 的混合物，據說 E70 在 -12 攝氏度（10 華氏度）的溫度下工作。

正如你所看到的，生物乙醇幾乎可以在未來幾年內改變汽車行業。當然，汽車製造商和政府必須繼續在這一領域努力，但考慮到全球經濟衰退幾乎改變了每個人對燃料消耗和環境保護的看法，這可能是我們袖手旁觀的王牌。