1 当前能源现状
汽油、柴油是目前广泛使用的汽车发动机燃料, 它们都是由石油和它的副产品制得的产物。但是近年来石油资源日益紧张, 已无法满足全球的能耗需求, 从而导致了石油价格的暴涨。市场因素促使世界各国开始致力研究开发经济实用的新型代用能源。我国政府倡导节约型和谐社会, 以应对能源紧张对我国的经济增长的影响, 同时人们越来越注重生存质量和环境保护问题, 因此要求新型能源必须满足可再生以及对人类健康、环境保护无危害的条件, 正是由于这些原因使得到经济环保的可再生能源生物燃料的研究开发得到了迅速发展。许多国家都使用燃料乙醇作为汽车等的替代燃料, 即在汽油中添加一定量的乙醇。
2 燃料乙醇使用状况
燃料酒精或称燃料乙醇, 可用作车用代替燃料。目前世界上普遍使用的燃料乙醇有两大类, 分别是变性乙醇和含水乙醇。含水乙醇是纯度为93.2%左右的乙醇, 可直接用作车用燃料, 但必须使用专门设计的发动机, 变性乙醇是无水乙醇 (>99%) , 和汽油或柴油以一定比例混合燃烧的乙醇燃料, 当乙醇在混合燃料中的比例不超过25%时, 可采用原有发动机。根据乙醇在混合燃料中的含量多少可以将变性燃料乙醇分为替代燃料 (含量较高) 和燃料添加剂两种。在国外, 车用乙醇汽油的生产和使用技术已经十分成熟。2001年, 中国国家质量监督检验检疫总局负责组织制定了《变性燃料乙醇》 (GB18350—2100) 和《车用乙醇汽油》 (GB18351—2001) 2项国家标准, 并于2001年4月开始实施。我国为了积极、稳妥地推广车用乙醇汽油, 这2项标准被作为国家强制性标准来执行。
3 燃料乙醇的特点及其乙醇能源的有效性
乙醇作为燃料具有一系列的特点: (1) 酒精的热值较高, 纯乙醇的低位热值为27110千焦/千克, 虽然只有汽油低位热值的62%, 但乙醇分子的结构内含有氧成分 (占重量成分的35%) , 理论燃烧所需的空气量较少, 其单位容积理论燃烧的空气混合物热值只比汽油的相应值低4.5%。实际上影响发动机单位容积功率的是可燃混合气体的热值, 就这一点来说, 酒精只比汽油略有逊色。 (2) 乙醇的辛烷值高达111, 相当于高级的汽油, 与不添加抗爆剂的汽油掺和, 就能达到发动机对辛烷值的要求。 (3) 乙醇燃烧产生的污染物很少, 试验证明燃气轮机燃用酒精时, 其NOx的排放量只有燃用一般柴油的1/4左右。面临着今后环境条件的严峻形势, 更具有重大的价值。 (4) 乙醇蒸发温度很低, 着火速度很快, 酒精含水量高达60%时, 其与空气的混合物还能着火, 这就有可燃用品位较低的酒精溶液。
4 我国发展燃料乙醇的优势
4.1 有利于减少国家对石油的依赖, 减少石油对经济发展的制约性
2009年, 我国石油消费总量为3.92亿吨, 其中进口为2.04亿吨, 对外石油依存度达52%。专家预计2020我国石油消费总量将到达4.5亿吨到6.1亿吨, 为此, 发展生物燃料酒精, 有助于形成自产自给的局面。
4.2 有利于环境保护与可持续发展
我国已成为第二大能源生产国和消费国。国际上正在制订各种限制CO2排放的公约, 而我国又是以煤炭为主的能源消耗国, 使得我国面临越来越大的压力。燃料酒精以生物质为原料, 可循环利用。而且对于普通的汽油加入燃料酒精后, 由于它含氧量高达35%, 所以能使燃料充分燃烧, 降低35%以上的有害物质, 温室气体减排3.9%。
4.3 有利于节约外汇, 发展农业经济
2009年, 我国汽油消费量约为7000万吨, 如果每顿汽油加入10%的燃料酒精, 则可以为国家节约700万吨汽油进口量。再者, 发展燃料酒精需要大量的生物质原料, 包括木薯、玉米、甘蔗等。这样必将为我国长期发展落后的农业发展注入新的活力。据估计, J建设10Mt发酵酒精生产能力需要100～150亿投资和近50万劳动力, 产值在630亿左右, 同时还对机械加工、建筑、运输、电力、商业等许多国民经济部门起重要的带动作用。
从燃料酒精的特性来看, 燃料酒精可以提高辛烷值, 更好地清洁汽车引擎, 减少机油替换的作用, 且汽油中加入10%的燃料酒精对汽车动力没有明显改变。
总之, 我国现阶段开发燃料乙醇综合效益高, 特别是利用一些陈化粮生产乙醇, 可收到更好的效果。
摘要：社会的高速发展促使地球上的能源日益减少, 世界石油资源日益枯竭, 燃烧矿物油的内燃机严重污染环境, 人们正在寻求新一代能源。而无水乙醇不但可以改善能源结构, 减少对石油的依赖, 还可以降低燃烧燃料对环境的有害排放, 是一种极其具有潜力的代替燃料, 在我国具有极大的发展优势。
关键词：能源,燃料,乙醇
参考文献
[1] 张君, 刘德华.世界燃料酒精工业发展现状与展望[J].酿酒科技, 2004, 5 (5) ;
[2] 徐惠娟, 王世锋, 龙敏南.燃料酒精生产的研究进展[J].厦门大学学报 (自然科学版) , 2006, 5 (45)