Кіріспе
Әлемде этанол отынының бірнеше кең таралған қоспалары қолданылады. Ішкі жанатын қозғалтқыштарда (ІЖЖ) таза сулы немесе сусыз этанолды пайдалану тек осы мақсатта жасалған немесе өзгертілген қозғалтқыштарда ғана мүмкін, және олар автомобильдерде, жеңіл жүк көліктерінде және мотоциклдерде ғана қолданылады. Сусыз этанолды бензинмен (бензинмен) араластыруға болады, бензин қозғалтқыштарында пайдалану үшін, бірақ жоғары этанол құрамында, егер қозғалтқышты отын көлемін арттыру үшін өзгерткеннен кейін ғана, өйткені таза этанолда таза бензиннің эквивалентті көлемінің 2/3 бөлігі ғана BTU құрайды. Жоғары пайызды этанол қоспалары кейбір жарыс қозғалтқыштарында қолданылады, өйткені этанолдың өте жоғары октан саны өте жоғары сығылу қатынасымен үйлесімді. Этанол отынының қоспаларында "Е" нөмірлері бар, олар қоспадағы этанол отынының көлемдік пайызын көрсетеді, мысалы, E85 – бұл сусыз этанолдың 85% және бензиннің 15% құрамы. Аз этанол қоспалары әдетте E5-тен E25-ке дейін, бірақ халықаралық деңгейде терминнің ең көп таралған қолданылуы E10 қоспасына қатысты. E10 немесе одан аз қоспалар әлемнің 20-дан астам елінде қолданылады, олардың ішінде жетекшісі – АҚШ, онда 2011 жылы АҚШ-тың бензинмен қамтамасыз етілуінің 10% -ын этанол құрады. Бразилияда E20-ден E25-ке дейінгі қоспалар 1970-ші жылдардың соңынан бері қолданылып келеді. E85 АҚШ пен Еуропада жиі пайдаланылады. Сулы этанол немесе E100 Бразилиядағы таза этанолмен жүретін көліктерде және флекс-отынды жеңіл көліктерде, ал Нидерландыда қазіргі бензинді автомобильдер үшін hE15 деп аталатын сулы E15 қолданылады. E10 қоспасы және одан аз этанол құрамындағы қоспалар бірнеше елдерде қолданылды, және оны қолдануды 1973 жылғы мұнай дағдарысынан кейін орын алған бірнеше әлемдік энергия тапшылығы ынталандырды. Басқа кең таралған қоспаларға E5 және E7 жатады. Бұл концентрациялар таза бензинмен жұмыс істейтін жаңа қозғалтқыштар үшін қауіпсіз. 2006 жылы кем дегенде 36 штат/облыста және 17 елде көлік құралына биоэтанолды араластыруға міндеттемелер қабылданды, олардың көпшілігі бензинмен 10-15 пайыз этанолды араластыруды талап етеді. АҚШ-та баламалы отынның бір өлшемі – "бензинге тең келетін галлон" (GEG). 2002 жылы АҚШ 137 000 тераджоульге (ТДж) тең этанолды мотор отыны ретінде пайдаланды, бұл 1,13 миллиард галлон бензиннің энергиясына тең. Бұл сол жылы пайдаланылған отынның 1%-дан азын құрады. E10 және басқа этанол қоспалары АҚШ-тың шетелдік мұнайға тәуелділігін азайтуға көмектеседі және дұрыс жағдайда көміртек оксиді (CO) шығарындыларын 20-30% дейін азайта алады. E10 кәдімгі бензинге қарағанда CO және CO2 сияқты парниктік газдардың шығарындыларын шамамен 2% азайтады, бірақ ол булану шығарындыларын және кейбір ластаушы заттарды көбейтуі мүмкін, бұл көлік құралының жасы мен ауа райына байланысты. Филиппиннің Энергетика министрлігінің мәліметінше, 10% дейін этанол бензині қоспасын пайдалану көліктердің отын жүйесіне зиян келтірмейді. Әдетте, алкоголь (этанол немесе метанол) бар автомобиль бензині ұшақтарда қолданылмайды.
Several common ethanol fuel mixtures are in use around the world. The use of pure hydrous or anhydrous ethanol in internal combustion engines (ICEs) is only possible if the engines are designed or modified for that purpose, and used only in automobiles, light duty trucks and motorcycles. Anhydrous ethanol can be blended with :gasoline (petrol) for use in gasoline engines, but with high ethanol content only after engine modifications to meter increased fuel volume since pure ethanol contains only 2/3 of the BTUs of an equivalent volume of pure gasoline. High percentage ethanol mixtures are used in some racing engine applications as the very high octane rating of ethanol is compatible with very high compression ratios. Ethanol fuel mixtures have "E" numbers which describe the percentage of ethanol fuel in the mixture by volume, for example, E85 is 85% anhydrous ethanol and 15% gasoline. Low ethanol blends are typically from E5 to E25, although internationally the most common use of the term refers to the E10 blend. Blends of E10 or less are used in more than 20 countries around the world, led by the United States, where ethanol represented 10% of the U. S. gasoline fuel supply in 2011. Blends from E20 to E25 have been used in Brazil since the late 1970s. E85 is commonly used in the U. S. and Europe for flexible fuel vehicles. Hydrous ethanol or E100 is used in Brazilian neat ethanol vehicles and flex fuel light vehicles and hydrous E15 called hE15 for modern petrol cars in the Netherlands. The E10 blend and lower ethanol content mixtures have been used in several countries, and its use has been primarily driven by the several world energy shortages that have taken place since the 1973 oil crisis. Other common blends include E5 and E7. These concentrations are generally safe for recent engines that should run on pure gasoline. As of 2006, mandates for blending bioethanol into vehicle fuels had been enacted in at least 36 states/provinces and 17 countries at the national level, with most mandates requiring a blend of 10 to 15% ethanol with gasoline. One measure of alternative fuels in the U. S. is the "gasoline equivalent gallon" (GEG). In 2002, the U. S. used as motor fuel, ethanol equal to 137,000 terajoules (TJ), the energy equivalent of 1.13 billion U. S. gallons (4.3 billion liters) of gasoline. This was less than 1% of the total fuel used that year. E10 and other blends of ethanol are considered to be useful in decreasing U. S. dependence on foreign oil, and can reduce carbon monoxide (CO) emissions by 20 to 30% under the right conditions. Although E10 does decrease emissions of CO and greenhouse gases such as CO2 by an estimated 2% over regular gasoline, it can cause increases in evaporative emissions and some pollutants depending on factors such as the age of the vehicle and weather conditions. According to the Philippine Department of Energy, the use of up to 10% ethanol gasoline mixture is not harmful to cars' fuel systems. Generally, automobile gasoline containing alcohol (ethanol or methanol) is not recommended to be used in aircraft.
Қолжетімділік
E10 2021 жылдың қыркүйегінен бастап Ұлыбританиядағы жанармай станцияларында стандартты отынға айналды. E5 әлі де үйлесімсіз автомобильдерге отын құюды қалаған жүргізушілер үшін қолданылатын нұсқа болып табылады, бірақ оның қолжетімділігі азайып барады. E10 2007 жылы Таиландта бүкіл ел бойынша енгізілді және 2013 жылы сол елде 91 октанды таза бензинді алмастырды. E10 Америка Құрама Штаттарының орталық-батыс аймағында кеңінен қолданылады. Сондай-ақ, 2010 жылдың соңына дейін Флорида штатындағы барлық стандартты автомобиль отынында қолдану міндетті болды. МТБЭ-нің бензинге қоспа ретінде кезең-кезеңмен тоқтатылуына және негізінен 2005 жылғы Энергия саясаты туралы заңда және 2007 жылғы Энергия тәуелсіздігі және қауіпсіздік туралы заңда белгіленген талаптарға байланысты, Америка Құрама Штаттарында этанол қоспаларының үлесі артты, ал 2009 жылға қарай АҚШ бензині нарығында этанолдың көлемдік үлесі шамамен 8%-ға жетті. Австралиядағы көптеген жанармай станциялары E10 сатады, әдетте қарапайым қорғасынсыз бензинге қарағанда литріне бірнеше цент арзан. Бұл өсімдік көбінесе Квинсленд штатында кең таралған, себебі ол жерде үлкен қант қамысы егістіктері бар. E10-ды қолдануға Квинсленд үкіметі де субсидия бөледі. Көптеген жанармай станциялары біртіндеп тоқтатуда немесе "Регуляр 91" бензинін ұсынбайды, оның орнына тек Регуляр E10 (91 немесе 94, маркасына байланысты), Премиум (95) және Премиум (98) ұсынады, бірақ Виктория және Жаңа Оңтүстік Уэльсте қарапайым қорғасынсыз бензин әлі де кең таралған. Швецияда 95 октанды бензиннің барлығы 2021 жылдың 1 тамызынан бастап E10 (6-дан 10 пайызға дейін этанол) құрамында болып табылады, этанолдың үлесі E5-тен арттырылғаннан кейін. 1990 жылдардың ортасында кейбір отын желілері E10 сата бастады. Швецияда сатып алынған барлық жаңа және көптеген ескі бензинді автомобильдер осы құрамды қабылдай алады, себебі 2011 жылдың қаңтарынан бастап Отын сапасы туралы директива (Директива 2009/30/EC) Швеция заңнамасына енгізілді, ол ЕО-ның 27 мүше елдері үшін міндетті. Ескі бензинді автомобильдер 98 октанды отынмен үйлесімді болуы керек, оның құрамында ең көп дегенде 5 пайыз этанол бар, көбінесе одан да аз. Басты отын желілерінің өнімдер туралы мәліметтер парақтарында 98 октанды бензиннің этанол мөлшері нақты көрсетілмеген, бірақ ол әр жерде әр түрлі. + Сутекті отын қоспалары арқылы жылыжай газдарының шығарылымдарын азайту міндеттемесіЖылГазолинДизельАвиакеросин20204,2 %21 % 20216,0 % (1 тамыз)26 % (1 тамыз)0,8 % (1 шілде)20227,8 %30,5 %1,7 %202310,1 %7,8 %**35 %30,5 %**2,6 %202412,5 %6%*40 %6%*3,5 %202515,5 %6%*45 %6%*4,5 %202619 %6%*50 %6%*7,2 %202722 %*54 %*10,8 %202824 %*58 %*15,3 %202926 %*62 %*20,7 %203028 %*66 %*27,0 % *) 2023 жылы Кристерссон кабинетінің заңына сәйкес азайту деңгейі ЕО ең төменгі деңгейіне (бензин және дизель үшін 6%) төмендетілді. **) Андерссон кабинетінің заң жобасы негізінде 2023 жылы одан әрі азайту тоқтатылды. 2011 жылдың қаңтарынан бастап Финляндиядағы барлық 95 октанды отын E10 болып табылады, сондай-ақ 98E5 октанды отын да қолжетімді. Мозамбикте этанолды міндетті түрде араластыруға рұқсат берілді, бірақ қоспадағы пайыздық үлес нақты көрсетілмеген. Монополиялық мемлекеттік отын өндіруші ANCAP 2009 жылдың желтоқсанында 10% биоэтанолмен жоғары сапалы бензинді араластыра бастады, ол 2010 жылдың қаңтарына дейін бүкіл елде қолжетімді болады. Қалған екі бензин түрі 2010 жылы іске қосылады. Доминикан Республикасының міндеттемесі 2015 жылға дейін 15% этанолды араластыру. 2018 жылдың қаңтарынан бастап Вьетнамдағы барлық 92 октанды отын құрамында 5 пайыз этанол (E5) болуы тиіс. 95 октанды отын үшін этанолды араластыру қажет емес. 2021 жылдың маусым айынан бастап Аргентина E12 ең төменгі деңгейін (27640 заң) бекітті, ал 2022 жылдың қазан айынан кейін ең көп E15 үшін рұқсат берді. + Әлемде қолданылатын аз этанол қоспалары (E5-тен E25-ке дейін) ЕліЭтанол қоспасы Заңды қолданылуы ЕліЭтанол қоспасы Заңды қолданылуы ЕліЭтанол қоспасы Заңды қолданылуы ШтатыЭтанол қоспасы ШтатыЭтанол қоспасы Міндетті қоспалары бар немесе ерікті пайдалану үшін қолжетімді елдер (тек қана міндетті мемлекеттер) group="n"</small> E6 Міндетті E10 Ерікті E10 E10 E10 E10 E10 E10 E10 E10 E10 E5/E10 E10 E10 E5 2010 жылдың 15 желтоқсанынан бастап E18/24 Міндетті E5/E10 Факультативті E10 Тоғыз провинция E8 Міндетті E5/E10 Факультативті E10 E10 Міндетті E10 Міндетті E4 Міндетті E10 Міндетті E7 Міндетті E10/E20 Міндетті E5/E10/hE15 Факультативті E20 Міндетті E5 Міндетті E4 Міндетті E10 Міндетті E20 Міндетті E5/E10 Міндетті E10 Міндетті Ел жазбаларын қараңыз Мақаланың соңында Финляндияның VTT техникалық зерттеу орталығы жүргізген 2011 жылғы зерттеуде 95E10 және 98E5 сатылатын коммерциялық бензиндер арасында көлік жүргізудің қалыпты жағдайында отын тұтынуда ешқандай айырмашылық байқалмады, қоғамдық пікірге қарамастан, 95E10 отынымен отын тұтыну айтарлықтай жоғары болады. VTT бақылау жағдайында зертханалық сынақтар жүргізді және олардың өлшемдері көрсеткендей, сынаған автомобильдер 95E10-ның бірлігіне шамамен , ал 98E5-тің бірлігіне шамамен қолданды. Орташа есеп бойынша 98E5-ке қарағанда 0,07-ге артықшылық болды, яғни 95E10 бензинін қолдану, этанолдың жоғары құрамына байланысты, тұтынуды 0,7%-ға арттырады. Өлшемдер нормаланғанда, айырмашылық 1,0%-ды құрайды, бұл шамамен отын құрамына негізделген калориялық мәндерді бағалаумен өте сәйкес келеді, ол E5 үшін 1,1%-ды құрады.
A 2011 study conducted by VTT Technical Research Centre of Finland found practically no difference in fuel consumption in normal driving conditions between commercial gasoline grades 95E10 and 98E5 sold in Finland, despite the public perception that fuel consumption is significantly higher with 95E10. VTT performed the comparison test under controlled laboratory conditions and their measurements showed the cars tested used an average of of 95E10 per , as opposed to of 98E5 per The difference was 0.07 in favor of 98E5 on average, meaning that using 95E10 gasoline, which has a higher ethanol content, increases consumption by 0.7%. When the measurements are normalized, the difference becomes 1.0%, a result that is highly consistent with an estimation of calorific values based on approximate fuel composition, which came out at 1.1% in favour of E5.
Е15
Е15 құрамында 15% этанол және 85% бензин бар. Бұл, әдетте, АҚШ-та кейбір автоөндірушілер ұсынған E10 отынымен жүретін көліктерде қолдануға болатын этанол мен бензиннің ең жоғары арақатынасы. Бұл этанолдың суды сіңіру қабілетіне және еріткіштік қасиеттеріне байланысты. 2007 жылғы Энергия тәуелсіздігі және қауіпсіздік туралы заңның нәтижесінде, көлік секторында жаңартылатын отынның мөлшерін арттыру талап етілді, сол себепті АҚШ Энергетика министрлігі қазіргі көлік паркінде этанол отынының үлкен мөлшерде қолданылуын қамтамасыз ету үшін аралық этанол қоспаларын пайдалану мүмкіндігін бағалауды бастады. 2008 жылдың қазан айында жарияланған алдын ала есепте NREL E10, E15 және E20 бензин қоспаларының шығарындыстарға, катализатор мен қозғалтқыштың беріктігіне, көліктің жүргізуге қолайлылығына, қозғалтқыштың жұмыс істеу қабілетіне және көлік құралдары мен қозғалтқыш материалдарына тигізетін әсерін алғашқы бағалау нәтижелерін ұсынды. Басқа дереккөздер отынның үнемділігі туралы кері пікір білдіреді. Consumer Reports басылымының мәліметінше, "этанолдың энергия тығыздығы кәдімгі бензинге қарағанда төмен, сондықтан E15 бензинімен отынның үнемділігі нашарлайды". 2009 жылдың наурыз айында этанол өнеркәсібінің лоббистік тобы Growth Energy, АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінен (EPA) бензиндегі этанолдың мөлшерін 10%-дан 15%-қа дейін арттыруға рұқсат беруді ресми түрде сұрады. Мұндай зерттеулерді Энергетика департаменті, Миннесота штаты, Жаңартылатын отын қауымдастығы, Рочестер технология институты, Миннесота автокөлік зерттеу орталығы және Швециядағы Стокгольм университеті сияқты ұйымдар жүргізді. 2010 жылдың қазан айында EPA 2007 жылғы немесе одан кейінгі модельді автомобильдер мен жеңіл пикаптар үшін бензинмен араластырылған 15%-ға дейін этанолды сатуға рұқсат беру туралы шешім қабылдады, бұл АҚШ жолдарындағы көлік құралдарының шамамен 15%-ын құрайды. 2011 жылдың қаңтар айында бұл шектеу 2001-2006 жылдардағы жолаушылар көліктеріне E15 пайдалануға рұқсат беру үшін кеңейтілді. EPA сондай-ақ E15-ті мотоциклдерде, ауыр жүк көліктерінде немесе жолға жарамсыз қозғалтқыштарда қолдануға қатысты рұқсат бермеді, себебі қазіргі сынақ деректері мұндай шешімді қолдамайды. Жаңартылатын отын қауымдастығының мәліметтері бойынша, E15 рұқсаттары қазір АҚШ-тағы жолдағы көлік құралдарының 62%-ын қамтиды, ал этанол тобының бағалауынша, егер барлық 2001 жылғы және одан кейінгі автомобильдер мен пикаптар E15 қолданса, этанолды пайдалану үшін теориялық шектеу жылына шамамен 17,5 миллиард галлон (66,2 миллиард литр) болады. EPA әлі де ескі автомобильдер 15% этанол қоспасына төтеп бере ала ма, жоқ па, соны зерттеп жатыр. EPA-ның рұқсаты бойынша E15-ті тек 15 қыркүйектен 31 мамырға дейін қара түсті шланг арқылы, ал 1 маусымнан 14 қыркүйекке дейін сары түсті шланг арқылы икемді отынмен жүретін көліктерге сатуға рұқсат етіледі. Бөлшек саудагерлер қымбат нормативтік талаптарға байланысты инфрақұрылым салудан бас тартты, бұл жоғары қоспаны коммерцияландыруға кедергі келтірді. Көптеген жанармай станцияларында жаңа қоспаны ұсынуға жеткілікті сорғылар жоқ, қолданыстағы сорғылардың аз бөлігі E15 беруге сертификатталған, ал E15 сақтауға арналған арнайы резервуарлар жеткіліксіз. Сонымен қатар, E15 заңды түрде сатылуы үшін кейбір мемлекеттік және федералды ережелерді өзгерту қажет. 2012 жылдың шілдесінде Канзас штатының Лоуренс қаласындағы жанармай құю станциясы АҚШ-та бірінші болып E15 қоспасын сатты. Отын клиенттерге E10, E15, E30 немесе E85 арасын таңдауға мүмкіндік беретін қоспа сорғысы арқылы сатылады, соңғы қоспалар тек икемді отынмен жүретін көліктерге сатылады. 2013 жылы АҚШ-та 180 000 станцияның ішінде E15 сататын 24 май құю станциясы бар еді. 2013 жылдың маусым айында АҚШ Жоғарғы соты EPA-ның E15 туралы шешіміне қарсы шыққан өнеркәсіптік топтардың апелляциясын қараудан бас тартты және 2012 жылғы федералды апелляциялық соттың шешімін күшінде қалдырды. 2012 жылдан бастап E15 сатылымы Калифорнияда рұқсат етілмеген, ал Калифорнияның ауа ресурстары жөніндегі кеңесінің (CARB) мәлімдемесіне сәйкес, қоспа әлі де рұқсат алуды күтуде, агенттік "Калифорния нарығына жаңа көлік отынын енгізу үшін қажетті көлік құралдарын сынау мен ережелерді әзірлеуді аяқтау үшін бірнеше жыл қажет болады" деді. 2012 жылы Америка автомобиль қауымдастығы (AAA) жүргізген сауалнамаға сәйкес, 2012 жылы АҚШ жолдарындағы 240 миллионнан астам жеңіл көліктердің шамамен 12 миллионы ғана өндірушілермен толық сәйкес келіп, E15 бензинін қолдануға рұқсат етілген. Қауымдастық мәлімдемесіне сәйкес, BMW, Chrysler, Nissan, Toyota және Volkswagen компаниялары E15-ке байланысты зиянды жабуға кепілдік бермейді. Сондай-ақ, 2001 жылдан бері шығарылған Porsche автомобильдері өндірушісінің рұқсатымен E15 отынын қолдануға болады. Volkswagen компаниясы 2014 модельдік жылғы барлық автомобильдері E15 отынымен жұмыс істей алатынын хабарлады. Fiat Chrysler Automobiles компаниясы 2015 жылдың тамыз айында барлық 2016 модельдік жылғы Chrysler/Fiat, Jeep, Dodge және Ram автомобильдері E15 отынымен үйлесімді болатынын мәлімдеді. 2013 жылдың қараша айында Қоршаған ортаны қорғау агенттігі АҚШ-тағы бензин қоспасындағы этанол мөлшерін азайту туралы ұсынысын жариялап, оны қоғамдық талқылауға ұсынды, бұл 2007 жылғы Энергия тәуелсіздігі және қауіпсіздік туралы заңмен талап етілген. Агенттік этанол қоспасын 10%-дан жоғары арттырумен байланысты проблемаларды атап көрсетті. Бұл шектеу, "қоспа қабырғасы" деп белгілі, көлік отынына этанолдың көбейтілген мөлшерін енгізудегі практикалық қиындықтарды көрсетеді, бұл E10 ретінде сатылатын бензиннің көлемінен асып түседі.
In March 2009, a lobbying group from the ethanol industry, Growth Energy, formally requested the U. S. Environmental Protection Agency (EPA) to allow the ethanol content in gasoline to be increased from 10% to 15%. Organizations doing such studies included the Energy Department, the State of Minnesota, the Renewable Fuels Association, the Rochester Institute of Technology, the Minnesota Center for Automotive Research, and Stockholm University in Sweden. In October 2010, the EPA granted a waiver to allow up to 15% of ethanol blended with gasoline to be sold only for cars and light pickup trucks with a model year of 2007 or later, representing about 15% of vehicles on U. S. roads. In January 2011, the waiver was expanded to authorize use of E15 to include model year 2001 through 2006 passenger vehicles. The EPA also decided not to grant any waiver for E15 use in any motorcycles, heavy duty vehicles, or nonroad engines because current testing data do not support such a waiver. According to the Renewable Fuels Association, the E15 waivers now cover 62% of vehicles on the road in the US, and the ethanol group estimates if all 2001 and newer cars and pickups were to use E15, the theoretical blend wall for ethanol use would be approximately 17.5 billion gallons (66.2 billion liters) per year. The EPA was still studying if older cars can withstand a 15% ethanol blend. The EPA waiver authorizes sale of E15 only from Sep 15 to May 31 out of a black hose and a yellow hose to flex fuel vehicles only from June 1 to Sep 14. Retailers have shunned building infrastructure due to the costly regulatory requirements which have created a practical barrier to the commercialization of the higher blend. Most fuel stations do not have enough pumps to offer the new blend, few existing pumps are certified to dispense E15, and no dedicated tanks are readily available to store E15. Also, some state and federal regulations would have to change before E15 can be legally sold. In July 2012, a fueling station in Lawrence, Kansas became the first in the U. S. to sell the E15 blend. The fuel is sold through a blender pump that allows customers to choose between E10, E15, E30 or E85, with the latter blends sold only to flexible fuel vehicles. as of 2013, there are about 24 fueling stations selling E15 out of 180,000 stations across the U. S. In June 2013 the U. S. Supreme Court declined to hear an appeal from industry groups opposed to the EPA ruling about E15, and let the 2012 federal appeals court ruling stand. as of 2012, sales of E15 are not authorized in California, and according to the California Air Resources Board (CARB), the blend is still awaiting approval, and in a public statement the agency said that "it would take several years to complete the vehicle testing and rule development necessary to introduce a new transportation fuel into California's market." According to a survey conducted by the American Automobile Association (AAA) in 2012, only about 12 million out of the more than 240 million light duty vehicles on the U. S. roads in 2012 are approved by manufacturers are fully compliant with E15 gasoline. According with the association, BMW, Chrysler, Nissan, Toyota, and Volkswagen warned that their warranties will not cover E15 related damage. Also Porsches built since 2001 are approved by its manufacturer to use E15. Volkswagen announced that for the 2014 model year, its entire lineup will be E15 capable. Fiat Chrysler Automobiles announced in August 2015 that all 2016 model year Chrysler/Fiat, Jeep, Dodge and Ram vehicles will be E15 compatible. In November 2013, the Environmental Protection Agency opened for public comment its proposal to reduce the amount of ethanol required in the U. S. gasoline supply as mandated by the Energy Independence and Security Act of 2007. The agency cited problems with increasing the blend of ethanol above 10%. This limit, known as the "blend wall," refers to the practical difficulty in incorporating increasing amounts of ethanol into the transportation fuel supply at volumes exceeding those achieved by the sale of nearly all gasoline as E10.
15 жыл
Нидерландыда 2008 жылдан бері 15% сулы этанол мен 85% бензин қоспасы hE15 қолданысқа енгізілді. Әлемдік этанол отынының техникалық талаптары дәстүрлі түрде бензинге қосу үшін сусыз этанол (1% судан кем) қолдануды талап етеді. Бұл дистилляция арқылы алынған сулы этанолды (3,5-4,9 об.% су) қазіргі сусыз этанол талаптарына сәйкес келтіру үшін қажетті қосымша кептіру қадамына байланысты қосымша шығындарға, энергия тұтынуға және қоршаған ортаға тигізетін әсерге әкеледі. Патенттелген жаңалық сулы этанолды этанол мен бензин қоспасын жасауда тиімді пайдалануға болатынын көрсетті. Бразилияның Ұлттық мұнай, газ және биокөміртегі агенттігінің (ANP) талаптарына сәйкес, сулы этанолда 4,9 об.% дейін су болуы мүмкін. hE15 құрамында бұл жалпы қоспада 0,74 об.% дейін суға тең келеді. Жапон және неміс ғалымдарының зерттеулері судың этанолдың коррозияға қарсы әсерін күшейтетінін көрсетті. Эксперименттер сулы этанолдың құрғақ коррозияны тежейтінін дәлелдеді. JARI жүргізген E50 эксперименттерінде 10 000 ppm су, ал TU Darmstadt жүргізген E20 эксперименттерінде 3 500 ppm су алкоголят/алкоксид коррозиясын тоқтатты. Отын этанолында бұл JARI үшін 20 000 ppm немесе 2 об.%, ал TU Darmstadt үшін 5 x 3500 = 17 500 ppm немесе 1,75 об.% құрайды. Бұл байқаулар сулы этанолдың сусыз этанолға қарағанда аз коррозиялық екенін көрсетеді. Төменгі және орташа концентрациядағы қоспаларда реакция механизмі бірдей болады. Отын құрамында жеткілікті мөлшерде су болған кезде алюминий сумен әрекеттесіп алюминий оксидін түзеді, бұл қорғаныш қабатын жаңартады, соның салдарынан коррозия тоқтатылады. Алюминий алкоголяты/алкоксиді тығыз оксид қабатын жасамайды, сондықтан коррозия жалғаса береді. Яғни, оксид қабатындағы тесіктерді жабу үшін су қажет. Жапондық/неміс зерттеулерінің нәтижелеріне сәйкес, қазіргі уақытта бензинге E10+ деңгейінде қосу үшін сулы этанолдың техникалық талаптарын қайта қарау кезінде кемінде 2 об.% немесе 2,52% м/м су мөлшері ұсынылуда. Су инъекциясы қозғалтқыштың жұмысын жақсартады (термодинамикалық тиімділік) және жалпы CO2 шығарындыларын азайтады. Жалпы алғанда, бензинге қосу үшін сусыздан сулы этанолға көшу этанолдың өндіріс құнының бәсекеге қабілеттілігіне, отын айналымының энергиялық балансына, ауа сапасына және парниктік газдар шығарындыларына орасан зор үлес қосады деп күтілуде. 10%-дан жоғары қоспа деңгейі (көлем бойынша) техникалық (қауіпсіздік) тұрғысынан және Еуропадағы өнімді салықтар мен тұтынушылардың түсінігі үшін әдеттегі қорғасынсыз бензиннен ерекшелеу үшін таңдалған. Кішкентай масштабтағы сынақтар көрсеткендей, көптеген заманауи қозғалтқыштары бар көліктер бұл сулы этанол қоспасымен үздіксіз жұмыс істей алады. 5% немесе 10% деңгейіндегі сусыз этанол қоспаларымен араластыру фазалық бөлінуге әкелмейді. Логистикалық жүйелерде және қозғалтқыштарда, әсіресе өте төмен температурада E0-мен араласу ұсынылмайды, сондықтан бақыланатын қолдану үшін Нидерландтың NTA 8115 техникалық келісімінде арнайы талаптар келтірілген. NTA 8115 сауда және отын қоспасын жасау саласында бүкіл әлемде қолдануға арналған.
E70, E75
E70 құрамында 70% этанол және 30% бензин бар, ал E75 құрамында 75% этанол бар. Бұл қысқы қоспалар АҚШ және Швецияда суық ауа райында E85 икемді отынмен жүретін көліктер үшін қолданылады, бірақ сорғыда әлі де E85 деп белгіленеді. Мысалы, Вайоминг штатында қазаннан мамырға дейін E70, E85 ретінде сатылады. Швецияда барлық E85 икемді отынмен жүретін көліктер E75 қысқы қоспасын пайдаланады. Бұл қоспа 2006-2007 жылдардың қысынан бастап енгізілді және E75 қарашадан наурызға дейін қолданылады. 15 °C (5 °F) төмен температурада барлық E85 икемді көліктеріне қозғалтқышты суықтан іске қосу қиындықтарын болдырмау үшін қозғалтқыш блогын жылытқыш қажет.
E85
E85, 85% этанол мен ~15% бензиннің қоспасы, әдетте АҚШ және бірнеше Еуропа елдерінде, әсіресе Швецияда кездесетін ең жоғары этанол отын қоспасы болып табылады, себебі бұл қоспа икемді отынмен жүретін көлік құралдары үшін стандартты отын есептеледі. Бұл қоспаның октан саны 108-ге жетеді, бірақ этанол молекуласы оттегі атомын да алып жүреді, ал бензинде ол жоқ. Бұл ішкі жану қозғалтқышының бірлік көлемге аз ауа жұмсауын қамтамасыз етеді, соның салдарынан сору шығындары төмендейді және экзотермиялық химиялық реакция күшейеді. Этанол отыны – азот оксиді (N2O) және нитрометан (CH3NO2) сияқты, "химиялық күшейткіш" ретінде қарастырылады, бірақ бұл кеңінен белгілі емес. Этанол құрамының 85%-ға дейін шектелуі төмен температурада этанол шығарылымын азайту және суық ауа райында, 11 °C (52 °F) төмен температурада қозғалтқышты іске қосуда қиындықтарды болдырмау мақсатында белгіленген. 2014 жылдың тамызына қарай АҚШ-та 2,154 қалада 3,354 мемлекеттік E85 отын сорғысы орналасқан, олардың көп бөлігі Орта Батыс аймағында шоғырланған. Таиланд 2008 жылдың соңында E85 отынын енгізді, ал 2010 жылдың ортасына дейін тек төрт E85 май құю станциясы болды, 2012 жылға қарай олардың санын 15-ке дейін жеткізу жоспарланған. E85-пен жүретін көліктердің сатылымын немесе E85 отынымен жанармай құюды шектейтін басты фактор – E85-ті халыққа сатуға арналған инфрақұрылымның жеткіліксіздігі. 2014 жылға дейін моторлы отын станцияларының барлық 2 пайызы ғана E85 ұсынды, ал 2015 жылы бүкіл АҚШ-та E85-ті халыққа сататын 3,218 бензин құю станциясы болды, ал 156,000-нан астам бөлшек саудадағы моторлы отын сату орындарында E85 қоспасы ұсынылмайды. E85 станцияларының саны 2007 жылы 1,229-дан 2011 жылы 2,442-ге дейін өсті, бірақ 2011 жылдан 2013 жылға дейін тек 7%-ға ғана өсті, соның нәтижесінде олардың жалпы саны 2,625-ке жетті. E85 қолжетімділігін одан да жылдам арттыруға кедергі келтіретін басты себеп – май құю станцияларында арнайы сақтау резервуарларының қажеттігі. АҚШ Энергетика министрлігі жүргізген зерттеуде АҚШ-тағы барлық май құю станцияларын E85-ті қолдануға бейімдеуге 3,4 миллиард доллардан 10,1 миллиард долларға дейін шығын кететіні анықталды.
ED95
ED95 – 95% этанол мен 5% жануды жақсартатын қоспаны білдіреді; ол жанармайды жандыру үшін жоғары қысымды қолданатын, өзгертілген дизельді қозғалтқыштарда қолданылады, бұл бензинді қозғалтқыштардан өзгеше, оларда тұтандыру үшін ұшқыштар қолданылады. Бұл жанармайды швед этанол өндірушісі SEKAB әзірледі. 2010 жылға қарай шведтік ED95 қозғалтқышы үшінші буынға жетті және ешқандай түкеу газдарын өңдемей-ақ Euro 5 шығарындылар стандартына сәйкес келді. Этанолмен жұмыс істейтін қозғалтқыш Стокгольм муниципалитетінде экологиялық таза көлік (EEV) ретінде де сертификатталды. EEV ережесінің Еуропада күшіне ену күні әлі белгісіз және ол Euro 5 стандартынан қатаң. Ноттингем Англияда этанолмен жұмыс істейтін көліктермен тұрақты автобус қызметін іске қосқан алғашқы қала болды. 2008 жылдың наурызында қалада үш ED95 бір қабатты автобусы тұрақты қызметке кірді. Содан кейін Рединг ED95 екі қабатты автобустарын да енгізді. «Тұрақты көлік үшін биоэтанол» жобасы аясында 2006-2009 жылдар аралығында төрт қалада – Еуропаның үшеуінде және Бразилияның біреуінде 138 биоэтанолмен жабдықталған ED95 автобусы сынақтан өтті. Бразилияда 2007 жылдың желтоқсанында Сан-Паулу қаласында өзгертілген дизельді қозғалтқышы бар алғашқы Scania ED95 автобусы сынақ ретінде пайдаланылды, ал 2009 жылдың қарашасынан бастап екі ED95 автобусы тұрақты қызметке кірді. Бразилиялық сынақ жобасы үш жылға созылды, ал өнімділік пен шығарындыларды Сан-Паулу университеті жанындағы Ұлттық биомасса орталығы (CENBIO – Centro Nacional de Referência em Biomassa) бақылады. Алғашқы этанолмен жұмыс істейтін автобустар 2011 жылдың мамырында жеткізілді, ал 50 автобус 2011 жылдың маусымында Сан-Паулудың оңтүстік аймағында тұрақты қызметке кіреді. 50 ED95 автобусының құны 20 миллион реаль (12,3 миллион доллар) болды. ED95 жанармайының жоғары құны және дизельмен салыстырғанда этанолдың төмен энергетикалық мазмұнына байланысты, ынтымақтастық келісіміне қатысушы фирмалардың бірі Raísen (Royal Dutch Shell және Cosan бірлескен кәсіпорны) муниципалитетке жанармайды нарықтағы дизель бағасының 70% мөлшерінде жеткізеді.
Е100
E100 – таза этанол отыны. Автомобильдік отын ретінде тікелей сулы этанол 1970-ші жылдардың соңынан бері Бразилияда таза этанолға арналған көліктерде кеңінен қолданылып келеді. Азеотроп – қарапайым фракциялық дистилляция арқылы қол жеткізілетін этанолдың ең жоғары концентрациясы. Agência Nacional do Petróleo (ANP) талабына сәйкес судың максималдық концентрациясы 4,9 об.% (шамамен салмағы бойынша 6,1%). E номенклатурасы Бразилияда қабылданбаған, бірақ гидратталған этанол E100 деп таңбалануы мүмкін, яғни құрамында бензин жоқ, себебі су – қоспа емес, дистилляция процесінің қалдығы. Дегенмен, кейбір авторлар тікелей сулы этанолды E95 деп атайды. Таза этанолда жұмыс істейтін алғашқы коммерциялық көлік – 1908 жылдан 1927 жылға дейін өндірілген Ford Model T. Ол бензин немесе этанол, немесе олардың қоспасын пайдалануға мүмкіндік беретін реттелетін жиектері бар карбюратормен жабдықталған. Сол кезде басқа автомобиль өндірушілер де этанол отынына арналған қозғалтқыштарды ұсынды, Fiat, Volkswagen, General Motors және Ford компанияларының бразилиялық еншілес фирмалары бірнеше прототиптерді сынағаннан кейін. 2012 жылға қарай Бразилияда әлі де 1,1 миллион таза этанолмен жүретін көлік пайдаланылып келді. 2003 жылдан бастап, бразилиялық жаңа флекс-отын көліктері таза сулы этанолмен (E100) немесе E20-ден E27.5 бензинге дейінгі кез келген араласымен (сусыз этанол қосылған аралас) жұмыс істей алады, бұл – ұлттық міндетті талап. Екіншілік жанармай багінің қажеттілігін жою үшін, этанол отынын іске қосу кезінде жылыту және оларды 5 °C (23 °F) төмен температурада іске қосуға мүмкіндік беру үшін жақсартылған флекс-отын қозғалтқышының жаңа буыны әзірленді, бұл Бразилия аумағындағы ең төмен температура. 2009 жылдың наурызында шығарылған Polo E Flex – суық старт үшін қосымша баксыз алғашқы флекс-отын моделі болды. Flex Start деп аталатын жылыту жүйесі Robert Bosch GmbH компаниясымен әзірленді. Швециялық автомобиль өндірушілері жаңа Saab Aero X BioPower 100 Concept E100 үшін тек этанолда жұмыс істей алатын қозғалтқыштарды жасады, оның V6 қозғалтқышы толығымен E100 биоэтанолымен жұмыс істейді, ал Koenigsegg CCXR шектеулі шығарылымы CCX моделіне E85 немесе E100, сондай-ақ стандартты 98 октанды бензинге айналдырылды, қазіргі уақытта биоотын пайдаланғанда 1018 а.к. қуат беретін қос турбонаддувты V8 қозғалтқышы бар ең жылдам және қуатты флекс-отынмен жүретін көлік (91 октанды бензинмен 806 а.к.). Жоғары өнімділік жарыс машиналарын E100-дің (метанолмен салыстырғанда) отын тиімділігінің артықшылығы 2007 және 2008 жылдары Индианаполис 500 жарыстарында 100% отын сапасындағы этанолмен өткізілуіне мүмкіндік берді.
The azeotrope is the highest concentration of ethanol that can be achieved by simple fractional distillation. The maximum water concentration according to the Agência Nacional do Petróleo (ANP) specification is 4.9 vol.% (approximately 6.1 weight%) The E nomenclature is not adopted in Brazil, but hydrated ethanol can be tagged as E100, meaning it does not have any gasoline, because the water content is not an additive, but rather a residue from the distillation process. However, straight hydrous ethanol is also called E95 by some authors. The first commercial vehicle capable of running on pure ethanol was the Ford Model T, produced from 1908 through 1927. It was fitted with a carburetor with adjustable jetting, allowing use of gasoline or ethanol, or a combination of both. At that time, other car manufacturers also provided engines for ethanol fuel use. after testing with several prototypes developed by the Brazilian subsidiaries of Fiat, Volkswagen, General Motors and Ford. as of 2012, there were 1.1 million neat ethanol vehicles still in use in Brazil. Since 2003, Brazilian newer flex fuel vehicles are capable of running on pure hydrous ethanol (E100) or blended with any combination of E20 to E27.5 gasoline (a mixture made with anhydrous ethanol), the national mandatory blend. An improved flex fuel engine generation was developed to eliminate the need for the secondary gas tank by warming the ethanol fuel during starting, and allowing them to start at temperatures as low as 5 °C (23 °F), the lowest temperature expected anywhere in the Brazilian territory. The Polo E Flex, launched in March 2009, was the first flex fuel model without an auxiliary tank for cold start. The warming system, called Flex Start, was developed by Robert Bosch GmbH. Swedish carmakers have developed ethanol only capable engines for the new Saab Aero X BioPower 100 Concept E100, with a V6 engine which is fuelled entirely by E100 bioethanol, and the limited edition of the Koenigsegg CCXR, a version of the CCX converted to use E85 or E100, as well as standard 98 octane gasoline, and currently the fastest and most powerful flex fuel vehicle with its twin supercharged V8 producing 1018 hp when running on biofuel, as compared to 806 hp on 91 octane unleaded gasoline. The higher fuel efficiency of E100 (compared to methanol) in high performance race cars resulted in Indianapolis 500 races in 2007 and 2008 being run on 100% fuel grade ethanol.