全球碳排放创新高，乙醇如何成为减排之钥？
全球碳排放创新高，乙醇如何成为减排之钥？
全球碳排放量再次攀升至新高，2023年达到409亿吨，其中化石燃料碳排放量高达368亿吨，较2022年增长1.1%。与此同时，全球约90%的人口生活在空气质量不达标的环境中。在这样的背景下，乙醇作为一种清洁可再生能源，其在减排中的潜力日益受到关注。
全球碳项目（Global Carbon Project）近期发表在《地球系统科学数据》杂志上的研究显示，2023年全球二氧化碳排放量再次攀升，达到409亿吨，全球化石燃料的碳排放量更是高达368亿吨，与2022年相比总排放量增长了1.1%，达到创纪录的水平。与此同时，世界卫生组织（WHO）的最新数据显示，全球约90%的人口暴露在空气质量不达标的环境中。这些数据充分说明，全球减排计划仍面临严峻挑战。
汽车作为主要碳排放源和污染源之一，如何在汽车领域实现减排甚至零排放，是一个备受各方关注的问题。对此，各国政府也纷纷推出更严格的新规以推动汽车零排放和净化环境计划。美国日前宣布推出严格的汽车尾气排放限制规定。据《悉尼晨锋报》报道，Albanese政府准备从2025年12月起对新车实施更严格的有毒污染限制，并称这将拯救生命并降低健康成本。
在当前全球减排大背景和各国新规对汽车尾气更严格的排放标准下，乙醇作为更清洁的能源，其低碳特性、减少有害排放物的能力以及对环境的友好性格外受到关注。那么，汽油中添加乙醇到底是如何让空气变得更清洁的呢？下面我们将从乙醇的化学成分着手为您揭开谜底。
乙醇是一种简单的有机化合物，其化学成分由碳C、氢H和氧O元素组成（化学式C2H5OH），一个乙醇分子中只有2个碳原子。而汽油主要成分是碳氢化合物，一般来说，主要由碳原子和氢原子组成的烷烃、烯烃和芳香烃等碳氢化合物。
典型的汽油分子主要是烷烃，其中包含的碳原子数量可以在几个到十多个之间变化。常见的汽油成分包括较短的烷烃，如丙烷（3个碳原子）、丁烷（4个碳原子）、戊烷（5个碳原子），一直到较长的烷烃，如十二烷（12个碳原子），可以看出，汽油分子的含碳量普遍比乙醇高，甚至高出几倍。
乙醇在完全燃烧的情况下只产生二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O），很少产生有害物质。而因为乙醇分子中碳的数量相对较少，只有2个碳原子，且其分子结构中含有氧原子，这些特性使得乙醇在完全燃烧下生成的二氧化碳相对较少。
而汽油的含碳量比较多，燃烧后产生的二氧化碳也更多。相比之下，乙醇只有在不完全燃烧的情况下才会产生一些有害物质，但其可能产生的有害物质比汽油要少得多。
那么将乙醇添加到汽油中可以降低哪些污染物的尾气排放呢？
- 一氧化碳，它可以通过减少氧气输送到人体器官而对健康造成有害影响。
- 碳氢化合物，会产生臭氧，刺激眼睛，损伤肺部并加重呼吸道问题。
- 苯等空气毒素，可导致癌症、生殖影响或先天缺陷。
- 细颗粒物，可穿过喉咙和鼻子进入肺部，导致呼吸道疾病，引发严重健康问题。
我们来看一组数据。2022年，加州大学河滨分校对20辆车进行的测试发现，将E10替换为E15可以提供以下排放效益：
- 颗粒物减排18%
- 碳氢化合物排放减少5至8%
- 一氧化碳减排17%
- 氮氧化物减排3%
这些数据显示，加上乙醇取代汽油中有毒芳香化合物，可以有效减少有害气体的排放，减少对空气的污染，更多的乙醇意味着更少的污染，空气就越清洁。事实上，明尼苏达大学霍默尔研究所和伊利诺伊大学芝加哥能源资源中心的一项研究表明，含乙醇的汽油排放的致癌化学物质明显更低。
在全球减排的大潮中，乙醇作为一种清洁的可再生燃料的地位将越来越重要。然而，要实现乙醇在能源转型中的最大潜力，还需政府、企业和科研机构共同努力，持续推动技术创新，优化生产流程，进一步降低成本，以实现乙醇燃料的大规模商业化应用，为构建清洁、健康的环境做出积极的贡献。
资料来源：www.ethanolrfa.org