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在石油价格飙涨的带动下,国内燃料乙醇发展迅速,无论是从经济角度、能量转换角度、环保角度讲,大力推广乙醇汽油不同程度仍存在着一些问题。
乙醇作为内燃机燃料并不是什么新的发明,早在1885年发明的内燃机就是用乙醇为燃料的。 美国刚开始生产汽车时,享利?福特设计的就是用乙醇为燃料的内燃机汽车。20世纪30年代,由于无水乙醇工业化生产成功,许多国家开始使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油是在汽油中添加5-25%的无水乙醇所组成的一种混合燃料。二战以前,德、法、意、日、巴西等国规定汽油中必须掺5-20%的乙醇。1973年出现的“石油危机”促使许多国家对乙醇燃料产生兴趣,巴西和美国尤为突出,发展乙醇燃料速度较快。日本、菲律宾、印度、澳大利亚等国也都制定了发展乙醇燃料的计划。
使用乙醇汽油可以替代部分汽油,可以减少汽车尾气污染,可以缓解我国目前卖粮难和库存陈粮的问题,然而也存在诸多不利的方面:
1、经济问题
目前政府对四大生产厂家实行补贴政策,这样使其缺乏长期竞争力,而且目前国内粮食也将步入短期时代,再用粮食生产燃料有点不现实,因此国家发改委也表示不再支持燃料乙醇用粮食为原料,而用木薯、高粮等经济作物代替。
2、能量转换问题
以粮食为原料生产乙醇与开采石油、天然气不同。粮食转变成乙醇有一个能量转换的问题,即粮食在生产和运输过程中需要能量投入,在乙醇生产中:原料粉碎、蒸煮、发酵和蒸馏等过程更需要投入大量能量,这些能量都是由煤、石油、电(目前我国仍以煤发电为主)转换而来,即获得一定量的乙醇能量,同时要消耗一定量的其他能源的能量。根据美国能源部估算乙醇发酵的能量平衡,产生的净能量玉米为5%,甘蔗为143%,木薯为10%,甜高粮80-100%。可见以粮食为原料的乙醇发酵产生的净能量是很低的。
3、环保问题
发展乙醇汽油带来的另一个重大问题是环保问题。粮食原料发酵制造乙醇产生的大量蒸馏废液,如不进行处理,排入水体后将严重影响环境。进行处理,将遇到两大问题,其一,废水的处理场和处理设备投资巨大。其二,废水处理的能量消耗和运转费用都很大。用曝气法处理每吨BOD约需1000kWh电,并形成大量剩余污泥需要处理。根据浙江某啤酒厂用曝气法处理啤酒废水,处理1吨废水几乎与当地1吨自来水的价格相同。处理时结合厌氧沼气(甲烷)发酵,产生的沼气虽能回收部分能量,但要达到能量自给是十分困难的。
另外,乙醇汽油确实可以降低汽车排气对大气的污染,但在乙醇生产过程中燃煤废气等对大气的污染和产生的温室效应也是不能忽视的。
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