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客人的博客

关于你油箱里的乙醇

政府旨在提高乙醇的产量,但没有证据表明它能省钱或保护环境

增加乙醇的比例可能会让中西部种植玉米的农民更高兴。但这对遏制气候变化不太可能起到多大作用,反而可能使空气污染恶化。(图片来源:Rusty Clark / CC / Flickr)

唐纳德·特朗普总统他向爱荷华州的支持者承诺联邦政府将采取措施增加玉米乙醇的销量。

这种植物衍生的燃料,大约包括1430亿加仑的10%美国人每年购买的汽油中,有一种用玉米制成的酒精。上世纪70年代,该国对减少对进口石油依赖的兴趣激增,在政府的支持下,该行业于20世纪80年代首次出现。后来,它获得了第二个目的:降低温室气体排放。

我有过去24年一直在研究替代燃料和混合燃料。根据我的研究,作为一名消费者,我可以说,增加与汽油混合的乙醇的数量会给旧的发动机带来问题,并可能由于燃料蒸发的增加而增加空气污染,而对遏制气候变化却没有什么帮助。

E10汽油和E15

自从亨利·福特吹捧生物燃料的潜力以来,美国人就一直将乙醇和汽油混合使用。他的T型车可以用汽油,乙醇或混合燃料。

但乙醇的使用直到20世纪70年代能源危机之后才开始兴起。在乔治·w·布什(George W. Bush)执政期间,随着“2005年可再生燃料标准.这项联邦计划要求增加可再生燃料与汽油和柴油的混合量。该计划为国内消费制定了一个目标150亿加仑的玉米乙醇自2015年以来。

一个世纪前,福特制造了第一辆弹性燃料汽车。

大多数发动机使用90%的汽油和10%的玉米乙醇的混合物就可以安全运行,这种标准配方被称为E10,在大多数美国加油站都可以买到。E15是含有15%乙醇的混合物。这种混合并不是在每个州都可用。

在E15销售的地区,目前还不能全年销售。

这是因为额外5%的乙醇,加上夏季的高温,会增加混合燃料蒸发的趋势.燃料的蒸发排放会导致臭氧的形成是雾霾的主要成分。在炎热的天气里,乙醇会加剧污染问题在城市。特朗普的提议将取消现有的夏季E15销售禁令。

赢家和输家

取消禁令可能会促进乙醇销售,帮助种植用于生产乙醇的玉米的农民160亿加仑包括出口,以及整个乙醇行业。

因为乙醇的比例越高,石油的比例就越低,使用更多的乙醇会对炼油企业造成伤害。这也会带来后勤方面的挑战。乙醇不能进入石油或天然气管道,因为它吸收多余的水和杂质在管道内。这意味着轨道车和油罐车运输所有的乙醇。

尽管乙醇的支持者说它的使用减少了碳排放,但证据是复杂的。

政府已经确定玉米乙醇含量很高不如其他生物燃料有效在减少碳排放方面,每生产一个单位的能源只产生1.5到2.1单位的能源。这比用大豆油制成的生物柴油效率低得多5.5个单位每单位生产消耗的可再生能源。

巴西人用甘蔗残渣生产乙醇,在减少该国碳足迹方面做得更好。将甘蔗废料转化为乙醇会产生超过9.4单位能量对于每一个生产这种燃料的单位来说。

有缺陷的参数

强制混合乙醇的最初目标之一是减少石油进口。虽然玉米乙醇确实直接取代了汽油消费,但其他减少石油进口的措施产生的影响要大得多。

近年来,美国进口石油的份额有所下降,但这主要是由于水力压裂法(通常称为水力压裂法)、水平钻井和其他技术带来的国内石油产量激增技术的进步.国内产量的增加取代了545亿加仑的进口石油每年-大约三倍多150亿加仑乙醇正在取代石油。

生物柴油和可再生柴油这种由植物油和动物脂肪制成的柴油,每年正在取代从石油中提取的近30亿加仑的柴油。

一个电视广告我曾在足球比赛中看到过另外两种支持增加玉米乙醇生产的有缺陷的论点:E15将意味着以“更低的成本”获得“更清洁的空气”。

问题在于将乙醇与其他燃料混合降低它们的能量含量,燃油经济性略有下降。给油箱加满油的成本可能会低一些,但根据我的计算,E15每加仑汽油减少的里程数意味着它对你的钱包没有影响。

同样,声称E15会导致更清洁的空气是不合理的。

首先,1975年以来制造的所有汽车都是这样催化转换器去除未燃烧的碳氢化合物和其他空气污染物。另一方面,能源部还没有发现任何与乙醇使用相关的尾气排放的全面减少。相反,它观察到,使用更多的乙醇可能会略微增加尾气中醛类物质的排放,这是呼吸道刺激

旧汽车和链锯

自2001年以来的所有汽车都可以安全地使用E15,但老款汽车不能。2001年以前生产的汽车如果使用E15,可能会遭受燃油系统或引擎损坏。政府要求对所有E15燃油泵进行标识,以防止因此而意外使用。

国会正在审议一项两党法案,该法案将进一步扩大标签的尺寸,并要求它们警告消费者查看它们的主人手册。

另一个问题是乙醇浓度超过10%会伤害非汽车引擎吗美国能源部(Energy Department)发现。这些包括,例如,在草坪和花园设备的马达,摩托车和快艇

较小的发动机缺乏计算机控制,无法调整以适应混合乙醇的操作。如果,比如说,你的电锯上的链条在你无意的情况下啮合,你可能会陷入真正的危险。这种故障可能会导致人们失去手指甚至四肢的事故

即使制造商重新设计他们的除草机和电锯发动机,使其与更高的乙醇混合燃料兼容,如果E15成为加油站的标准燃料,那些拥有旧设备的消费者仍将面临由于燃料成分变化而导致设备故障的风险。

拥有草坪、园艺设备和快艇的人将不得不通过购买来避免这个问题。”纯汽油.”

简而言之,E15的全年销售可能不会对减少石油进口或减少国家的碳足迹起到多大作用。要实现这些有价值的目标,就需要采取更具雄心和战略性的能源政策。

André Boehman是密歇根大学机械工程教授和W.E. Lay汽车实验室主任。这篇文章最初出现在谈话的内容。

10评论

  1. 用户- 4053553||# 1

    真实的情况是,农民们想要保持他们的利润流,并扩大它。
    一旦我们开始大规模过渡到电动汽车,这个计划就会崩溃,但在那之前,我们会被这枚愚蠢的黄金困住。

  2. Jon_R||#2

    我的经验是,E10在一些旧设备中也不安全。维基百科说E5或E7通常是安全的,这听起来更有可能。

  3. 专家成员
    Dana多赛特||# 3

    在10年内(或许5年内),在美国销售的几乎所有汽车和轻型卡车都将是插电式的,要么只有电池,要么混合动力,混合动力汽车的内燃机将兼容乙醇,但未来10年,美国液态汽车燃料的总销量将出现巨大而迅速的下降。

    现在使用更高的乙醇混合燃料将加速老旧汽车的退役。虽然这对那些不读标签或不了解问题的人来说可能是一种“拿走”,但取代它们的车辆对环境的总体破坏较小。

    我哥哥只在他的竞赛越野摩托车上使用航空燃料——这比当地加油站的任何燃料都要好得多。

    1. Jon_R||# 4

      对于任何在正常条件下运行乙醇敏感发动机的人,我将使用无乙醇的“娱乐气体”超过100LL的av气体-铅对人有害,对发动机有害。

    2. 用户- 4053553||# 5

      我希望是5-10年,但我不认为到那时特斯拉能每年生产1亿辆汽车,传统的玩家似乎仍然认为否认会让他们的高薪工作继续下去。
      现在我希望我是错的,特斯拉将会大幅扩张,而那些笨重的恐龙将会被Model Y和皮卡吃掉。

      1. 专家成员
        Dana多赛特||# 6

        特斯拉是谁?这与特斯拉无关。

        否认?

        这在十几年前可能是真的,但这列火车已经离开车站,并正在加快速度,所有的汽车制造商都明白存在的威胁!

        就在这个月,通用汽车公司宣布关闭汽车厂,停止生产大部分的轿车(包括混合动力车Volt),目的是集中精力发展电池电动车系列。

        https://www.mprnews.org/story/2018/12/06/what-do-the-big-general-motors-plant-closures-mean-for-electric-cars-

        到2030年,在爱尔兰、丹麦、印度(巨大的潜在增长市场)、荷兰和以色列销售内燃机汽车将是非法的。在此之前,韩国(汽车出口大国)将于2020年禁止销售新型ICE汽车,哥斯达黎加将于2021年禁止销售,挪威将于2025年禁止销售。中国(增长巨大的市场,拥有多家电动汽车制造商)、台湾、西班牙和法国将颁布销售禁令,但到那时,市场已经发生了变化。从生命周期的角度来看,驾驶电池电动车甚至比最高效的ICE汽车更便宜。在2025年之前,电动汽车的购买价格将与同等的内燃机汽车持平,具有更高的可靠性和更低的维护成本。

        任何依靠燃料乙醇或原油为生的人,在未来十年都将经历一段相当艰难的旅程。海啸从一个薄的楔形开始,但上升得越来越快!

        1. 用户- 4053553||# 7

          通用汽车的声明可能更多地是在把电动汽车当作替罪羊。它没有工作。Bolt虽然有先发优势,但销量不佳,在卡利可以获得5-10K的折扣。愚蠢的是,他们拒绝出售足够多的产品以满足其他地方的需求。他们说他们计划加速生产,他们的加速是可悲的(双关语)。
          他们还停产了伏特,这实际上不是一件坏事,在大计划。插电式混合动力汽车是一只死鸭子。ICE是行尸走肉。他们应该把Volt再保留5年。
          但电池供应将像一吨砖头一样打击传统玩家。他们几乎没有准备好。
          我们不要忘记,除了特斯拉,所有人都在努力降低中国的电动汽车要求,大众在抱怨德国的要求无法实现,并试图压制它,或至少淡化它,他们计划的250K电动汽车将不足以满足任何目标,等等。我一直记得菲亚特的首席执行官乞求客户不要购买他的电动汽车。什么样的白痴会这么做?
          这很可能是一个或更多的遗产球员将倒闭的业务,本田和丰田仍然痴迷于傻瓜细胞,福特有它的头如此远的屁股,他们可以赢得奥运会,如果这样的类别存在,许多其他的是可悲的半姿态。
          具有讽刺意味的是,这对中国电动汽车和特斯拉来说都是一个机会。Model 3在美国销量排名第五,也是美国收入最高的车型(这要归功于它的高价)。
          我们都同意一件事,快速充电、家用充电和250英里以上的电动汽车将摧毁ICE,一旦更多的车型上市,尤其是皮卡,底特律将遭受损失。
          我也同意他们的生命周期已经破坏了天然气,百万英里的特斯拉发动机将是伟大的,弱点将是在道路盐区身体。但接近洲际交易所的收购价格和油价冲击将是巨大的动力。销售更多的是关于购买价格和情绪,而不是生命周期成本。商业是相反的,低生命周期成本将击败所有其他因素。
          那些传统的球员最好快点振作起来,否则他们将面临一个痛苦的世界。煤气灯、谎言和强大的武装不能拯救世界领导人。
          我很感兴趣的是,挪威的石油需求终于开始下降,去年下降了大约3%,这要归功于他们的激励措施

  4. 专家成员
    Dana多赛特||# 8

    目前,欧洲、中国和韩国正在建设多个大型电池工厂。这是一场赛跑,看谁跑得最快,跑得最快。目前还不清楚电池供应是否会成为问题,除非其中一些厂商远远领先于市场,在电动汽车市场真正蓬勃发展之前破产。我确信一些传统玩家会失败,但我也确信许多玩家会幸存下来。

    前通用汽车首席执行官里克·瓦格纳现在是电动汽车充电公司ChargePoint的董事会成员。

    今年挪威销售的所有汽车中有30%是纯电动汽车,超过了插电式混合动力车的销量,后者仅占总销量的19%。好吧,不到50%(勉强),但这仍然是2018年,比ICE禁令早了7年,电池仍然处于两位数的百分比学习曲线上。挪威2008年的电动汽车市场份额低于美国2018年的电动汽车市场份额——10年(甚至5年)内可能会发生很多事情。当续航里程达300英里的电动汽车达到与洲际交易所同等价格时,市场软木塞将离开香槟瓶的瓶颈,这几乎可以肯定在2028年之前发生。

    中国电动汽车公司比亚迪(BYD)正计划在墨西哥和加拿大建立电动汽车电池卡车和轿车的工厂。由于美国目前的贸易战姿态,其中一些计划被搁置了,但没有理由相信他们不会在10年内在这片大陆上制造汽车。他们也不会是这个街区唯一的新生。

  5. DEnd2000||# 9

    引擎损坏使用E15是一个有点虚假的声明,特别是在单独燃油系统损坏后。

    虽然NREL的报告确实显示了一些排放的增加,但却没有显示出发动机的实际危害。是的,排放增加意味着更多可能的碳积聚,从而导致发动机受损,但情况并非总是如此。

    虽然催化转化器确实可以去除未燃烧的碳氢化合物,但它们并不能去除所有的碳氢化合物,不如说它们被还原了。

    pubmed网站上的这项研究的链接是关于在小型汽油发动机中使用乙醇会增加排放,而不是因为使用乙醇会造成意外伤害。此外,链在链锯上的意外啮合要么是设备故障,要么是操作失误,这两种情况都不能确定与汽油中的乙醇有关。使用链锯的真正危险是由于发动机的输出功率减少,链可能更容易绑定,由于操作失误,可能导致操作人员受伤,使锯断开。

    要正确调整引擎以使用乙醇混合汽油,完全不需要计算机控制。一旦燃油系统(包括化油器)实现了乙醇安全,那就只需要对发动机进行调整了,这是任何一家小型发动机制造厂都能做到的。我还认为,汽油中乙醇含量的增加降低了燃料的可变性,尽管我承认这一点是有争议的,因为它也允许使用较低质量的基础库存来制造汽油。

    此外,非汽车用户已经特意购买“纯”汽油。增加乙醇含量不太可能增加这一点。

    和文章作者一样,我明确表示,我不赞成提高汽油中的乙醇含量,至少在我们找到更好的生产方法之前是这样。这应该根据能源总量、污染物总量和温室气体排放总量来判断。

    1. Jon_R||# 10

      由于乙醇(E10)损坏,我不得不更换3台发动机的燃料系统部件。

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