“21世纪上半叶,石油仍将是的人类不可替代主要能源。”石油化工专家、中国工程院院士李大东先生,近日在一个研讨会上,说出如是论断。
面对空气的污染、石油的紧俏,人们希望早日用上清洁的替代燃料,为什么这些替代燃料,不能早日成为能源的主角呢?
记者采访了一些汽车燃料专家,他们就此问题发表了看法。
目前,世界上清洁替代燃料包括4大类:气体燃料(天然气、液化气、氢气)、合成氢燃料(煤制油、天然气合成油)、醇类燃料(甲醇、乙醇)、生物柴油。其中,使用最广泛的是压缩天然气、液化天然气和液化石油气。
但作为汽车燃料,除了对人类健康、环境及安全等无害外,还应该具备以下性能要求:
————满足发动机动力性的热值;
————满足正常启动、行驶、加速、怠速工况要求的蒸发性;
————良好的材料适用性,对汽车发动机的金属、橡胶部件无腐蚀,对发动机寿命和可靠性没有不良影响;
————能量密度高,贮存运输方便;
————发动机结构改动小,技术上可行;
根据我国的条件:煤炭、天然气和可再生天然资源丰富,我国汽车代用燃料,应充分利用燃料乙醇、天然气、煤制油等。我国煤炭探明的可开采储量达1145亿吨;天然气达13700亿立方米;玉米、薯类等燃料乙醇生产原料连年丰收。
但是,这些替代燃料目前存在着很多问题,我国技术及生产管理部门很难解决。
乙醇。车用乙醇汽油,就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成。由于乙醇的热值较低,使用乙醇汽油,发动机的油耗会增加,资料表明,使用含10%乙醇的混合汽油时,发动机的油耗约增加5%。而且,乙醇汽油不易起动,汽车驱动性能下降。在环保上,汽车的CO和碳氢排放明显降低,NOx略有上升。由于乙醇与汽油不能直接混合,按照传统工艺生产,成本较高,且操作复杂,产品稳定性也很不理想。根据美国、巴西乙醇汽油的应用经验表明,推广乙醇燃料在技术上是可行的,但它是一个系统工程,国家应该制定相应的税收政策、法规、规范及管理办法,但我国对车用乙醇汽油的生产、储运管理、成品油市场的整顿及专营体制的建立,都没有什么管理办法。
天然气、液化气。天然气和液化气是目前使用较多的两种气体替代燃料,使用它们,可使发动机构造相对简单,且各缸分配均匀、工作平稳;提高燃料经济性;但由于技术原因,机动车使用天然气,减少了新鲜空气进入气缸的量,导致了发动机功率下降;此外,天然气含有微量的H2S,会对发动机造成腐蚀,使发动机寿命减短。液化气在使用过程中,存在蒸发器或过滤器堵塞、低温启动性差等问题。更重要的是:天然气、液化气续使里程短,不能充分利用现有的燃料储运、分配、销售系统,需要建立各自独立的储运、销售网络。尤其是天然气,需要建立长距离的输送管道,很大程度上限制了气体燃料的推广运用。
甲醇。不是21世纪汽车代用燃料的发展方向。使用甲醇汽油可以有效提高发动机的热效率,减少汽车一氧化碳CO及碳氢化合物HC的排放。然而,使用甲醇汽油,对发动机及汽车部件金属材料的防腐橡胶材料防落涨要求非常高,除要求提高发动机压缩比外,还应对甲醇汽车的发动机和化油器进行改造或更换材质,未经过专门改造的汽车或发动机不宜使用含甲醇的汽油。尽管国内外已开发成功各种腐蚀抑制剂,但这类技术还不能完全解决甲醇汽油的腐蚀问题,只能部分抑制或减缓腐蚀的发生。另外,甲醇为神经毒物,具有显著的麻醉作用。因此,甲醇不适宜作为汽车代用燃料。
专家建议说,汽车行业是高度产业化的行业,需要汽车企业投入大量人力财力进行相关研究。然而与国外大公司纷纷出巨资研究替代燃料不同,我国汽车行业还没有在相关研究中“扛大梁”,目前活跃在这一领域的大多是科研机构和一些知名度不高的企业,更重要的是,目前我国汽车企业还不具备这种实力,这也说明,若对我国替代燃料进行大规模研究,是不切实际的;让清洁燃料代替石油,也是不可能的。
作者:俞清木杨秀峰
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