Смеси этанола как автомобильное топливо

Введение

Смеси обычных типов этанольного топлива

Во всем мире используются несколько обычных смесей этанольного топлива. Использование чистого гидратированного или безводного этанола в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) возможно только в том случае, если двигатели спроектированы или модифицированы для этой цели и применяются исключительно в автомобилях, легких грузовиках и мотоциклах. Безводный этанол можно смешивать с бензином (газолином) для использования в бензиновых двигателях, но при высоком содержании этанола – только после модификации двигателя для дозирования увеличенного объема топлива, поскольку чистый этанол содержит лишь 2/3 от теплотворной способности эквивалентного объема чистого бензина. Смеси с высоким процентом этанола используются в некоторых гоночных двигателях, так как высокое октановое число этанола совместимо с очень высокой степенью сжатия. Смеси этанольного топлива имеют обозначение "E", указывающее процентное содержание этанола в смеси по объему; например, E85 содержит 85% безводного этанола и 15% бензина. Низкопроцентные смеси этанола обычно варьируются от E5 до E25, хотя на международном уровне термин чаще всего относится к смеси E10. Смеси E10 и ниже используются в более чем 20 странах мира, лидером среди которых являются Соединенные Штаты, где в 2011 году этанол составлял 10% от общего объема поставок бензина в США. Смеси от E20 до E25 используются в Бразилии с конца 1970-х годов. E85 широко используется в США и Европе для автомобилей с гибким топливным баком. Гидратированный этанол или E100 используется в бразильских автомобилях, работающих на чистом этаноле, и в легких автомобилях с гибким топливным баком, а гидратированный E15, известный как hE15, – для современных бензиновых автомобилей в Нидерландах. Смесь E10 и смеси с низким содержанием этанола применялись в ряде стран, и их использование в основном обусловлено несколькими мировыми энергетическими кризисами, произошедшими после нефтяного кризиса 1973 года. Другие распространенные смеси включают E5 и E7. Эти концентрации, как правило, безопасны для современных двигателей, рассчитанных на работу на чистом бензине. По состоянию на 2006 год обязательные требования к добавлению биоэтанола в моторное топливо были введены как минимум в 36 штатах/провинциях и 17 странах на национальном уровне, при этом большинство требований предусматривают добавление 10–15% этанола к бензину. Одним из показателей использования альтернативных видов топлива в США является "галон бензинового эквивалента" (GEG). В 2002 году в США в качестве моторного топлива было использовано этанола, эквивалентного 137 000 тераджоулей (ТД), что соответствует 1,13 миллиарда галлонов (4,3 миллиарда литров) бензина. Это составляло менее 1% от общего объема топлива, использованного в том году. Считается, что E10 и другие смеси этанола полезны для снижения зависимости США от импортной нефти и могут снизить выбросы угарного газа (CO) на 20–30% при благоприятных условиях. Хотя E10 и снижает выбросы CO и парниковых газов, таких как CO2, примерно на 2% по сравнению с обычным бензином, он может привести к увеличению испарительных выбросов и выбросов некоторых загрязняющих веществ в зависимости от таких факторов, как возраст автомобиля и погодные условия. По данным Министерства энергетики Филиппин, использование до 10% этанола в бензиновой смеси не наносит вреда топливным системам автомобилей. В целом, автомобильный бензин, содержащий спирт (этанол или метанол), не рекомендуется использовать в авиации.

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.

Доступность

E10 стал стандартным топливом на автозаправочных станциях в Соединенном Королевстве с сентября 2021 года. E5 по-прежнему доступен для владельцев автомобилей, несовместимых с E10, но его предложение сокращается. E10 был внедрен во всей Таиланде в 2007 году и заменил 91-октановый чистый бензин в этой стране в 2013 году. E10 широко доступен на Среднем Западе Соединенных Штатов. К концу 2010 года его использование стало обязательным для всего стандартного автомобильного топлива в штате Флорида. В связи с отказом от использования МТБЭ в качестве присадки к бензину и, главным образом, из-за требований, установленных Законом об энергетической политике 2005 года и Законом об энергетической независимости и безопасности 2007 года, доля этанольных смесей увеличилась по всей территории Соединенных Штатов, и к 2009 году доля этанола в поставках бензина в США достигла почти 8% по объему. На многих автозаправочных станциях по всей Австралии продается E10, как правило, на несколько центов дешевле за литр, чем обычный 91-й бензин. Он более распространен в штате Квинсленд из-за обширных плантаций сахарного тростника. Использование E10 также субсидируется правительством Квинсленда. Многие автозаправочные станции постепенно отказываются от предложения "Регулярного 91" или уже предлагают только Регулярный E10 (91 или 94 в зависимости от марки), Премиум (95) и Премиум (98), хотя обычный 91-й бензин все еще широко доступен в Виктории и Новом Южном Уэльсе. В Швеции весь 95-октановый бензин является E10 (содержание этанола от 6 до 10 процентов) с 1 августа 2021 года, когда доля этанола была увеличена с E5. В начале-середине 1990-х годов некоторые топливные сети также продавали E10. Большинство новых и многие старые бензиновые автомобили, приобретенные в Швеции, приспособлены к этому топливу, поскольку с января 2011 года действует Директива о качестве топлива (Директива 2009/30/EC), внедренная в шведское законодательство как член 27 государств-членов ЕС. Старые бензиновые автомобили должны быть совместимы с 98-октановым топливом, которое содержит максимум 5 процентов этанола, часто значительно меньше. В технических паспортах основных топливных сетей содержание этанола в 98-октановом бензине указано нечетко, но оно варьируется в зависимости от места продажи. + Мандат на сокращение выбросов парниковых газов от ископаемого топлива в Швеции за счет смесей с биотопливом
ГодБензинДизельАвиационный керосин
20204,2 %21 %
20216,0 % (1 августа)26 % (1 августа)0,8 % (1 июля)
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 %
*) Сокращение было снижено до минимального уровня, установленного ЕС (6 процентов для бензина и дизельного топлива) в соответствии с законопроектом, представленным кабинетом министров Кристерссона в 2023 году.
**) Дальнейшее сокращение было приостановлено в 2023 году на основании законопроекта, представленного кабинетом министров Андерссона.
С января 2011 года весь 95-октановый бензин в Финляндии является E10, также доступен 98E5. Обязательное смешивание этанола было одобрено в Мозамбике, но процентное содержание этанола в смеси не определено. Монопольный государственный производитель топлива ANCAP начал смешивать премиальный бензин с 10% биоэтанола в декабре 2009 года, и к началу января 2010 года он стал доступен по всей стране. Две другие марки бензина будут выпущены позже в 2010 году. Доминиканская Республика имеет мандат на смешивание 15% этанола к 2015 году. С января 2018 года весь 92-октановый бензин во Вьетнаме должен содержать 5 процентов этанола (E5). Смешивание этанола с 95-октановым бензином не требуется. С июня 2021 года Аргентина утвердила минимальный уровень E12 (Закон 27640) и после октября 2022 года – возможность использования E15 в максимальном объеме. + Смеси этанола с низким содержанием, используемые во всем мире (E5–E25)
СтранаСодержание этанолаРегулированиеСтранаСодержание этанолаРегулированиеСтранаСодержание этанолаРегулирование
ШтатСодержание этанолаШтатСодержание этанола
Страны с обязательным или необязательным смешиванием (штаты, где смешивание обязательно)группа="n"</small>
E6ОбязательноеE10НеобязательноеE10ОбязательноеE10ОбязательноеE10ОбязательноеE10ОбязательноеE5/E10ОбязательноеE10ОбязательноеE5Начиная с 15 декабря 2010 г.E18/24ОбязательноеE5/E10НеобязательноеE10E10E10ОбязательноеE8ОбязательноеE5/E10НеобязательноеE10E10E10ОбязательноеE10ОбязательноеE4ОбязательноеE10E7ОбязательноеE10/E20ОбязательноеE5/E10/hE15НеобязательноеE20ОбязательноеE5НеобязательноеE4ОбязательноеE10ОбязательноеE20ОбязательноеE5/E10ОбязательноеE10Обязательное
Исследование, проведенное VTT Technical Research Centre of Finland в 2011 году, показало практически отсутствие разницы в расходе топлива в нормальных условиях вождения между коммерческими марками бензина 95E10 и 98E5, продаваемыми в Финляндии, несмотря на распространенное мнение о том, что расход топлива с 95E10 значительно выше. VTT провело сравнительные испытания в контролируемых лабораторных условиях, и их измерения показали, что протестированные автомобили потребляли в среднем 95E10 на , по сравнению с 98E5 на . Разница составила 0,07 в пользу 98E5 в среднем, что означает, что использование бензина 95E10, содержащего больше этанола, увеличивает расход на 0,7%. При нормализации измерений разница составляет 1,0%, что соответствует оценке калорийности на основе приблизительного состава топлива, которая составила 1,1% в пользу E5.

E10 became the standard fuel at petrol stations in the United Kingdom as of September 2021. E5 is still an option for drivers who wish to fuel incompatible cars but is decreasing in availability. E10 was introduced nationwide in Thailand in 2007, and replaced 91 octane pure gasoline in that country in 2013. E10 is commonly available in the Midwestern United States. It was also mandated for use in all standard automobile fuel in the state of Florida by the end of 2010. Due to the phasing out of MTBE as a gasoline additive and mainly due to the mandates established in the Energy Policy Act of 2005 and the Energy Independence and Security Act of 2007, ethanol blends have increased throughout the United States, and by 2009, the ethanol market share in the U. S. gasoline supply reached almost 8% by volume. Many petrol stations throughout Australia sell E10, typically at a few cents cheaper per litre than regular unleaded. It is more commonly found throughout the state of Queensland due to its large sugarcane farming regions. The use of E10 is also subsidised by the Queensland government. Many petrol stations are either slowly phasing out or already do not offer a "Regular 91" petrol option, instead only offering Regular E10 (91 or 94 depending on brand), Premium (95) and Premium (98), although regular unleaded still remains commonly available in Victoria and New South Wales. In Sweden, all 95 octane gasoline is E10 (6 to 10 percent of ethanol) since 1 August 2021, when the proportion of ethanol was increased from E5. In the early mid 1990s, some fuel chains also sold E10. All newer and many older petrol cars bought in Sweden should handle this, since from January 2011, the Fuel Quality Directive (Directive 2009/30/EC) applied through its transposition into the law of Sweden as a member of the 27 member states of the EU. Older petrol cars should be compatible with 98 octane fuel, which includes maximum 5 percent of ethanol, often much less. The product data sheets of the major fuel chains has not clearly stated ethanol content of their 98 octane gasoline, but it varies between places. + Reduction mandate of greenhouse emissions from fossil fuels in Sweden by means of biofuel mixturesYearGasolineDieselJet kerosene20204,2 %21 % 20216,0 % (1 Aug)26 % (1 Aug)0,8 % (1 July)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 % *) The reduction was reduced to the EU minimum level (6 percent for petrol and diesel) according to a bill by the Kristersson Cabinet in 2023. **)Further reduction was paused during 2023 based on a bill by the Andersson Cabinet. From January 2011, all 95 octane fuel in Finland is E10, and 98E5 octane fuel is also available. Mandatory blending of ethanol was approved in Mozambique, but the percentage in the blend has not been specified. The monopolic, state owned fuel producer ANCAP started blending premium gasoline with 10% of bioethanol in December 2009, which will be available in all the country by early January 2010. The other two gasolines will follow later in 2010. The Dominican Republic has a mandate for blending 15% of ethanol by 2015. From January 2018, all 92 octane fuel in Vietnam is mandated to contain 5 percent ethanol (E5). No ethanol blending is required for 95 octane fuel. From June 2021, Argentina approved an E12 minimum (Law 27640), and after October 2022 a waiver for a maximum of E15. + Low ethanol blends used around the world (E5 to E25) CountryEthanol blend Legal use CountryEthanol blend Legal use CountryEthanol blend Legal use StateEthanol blend StateEthanol blend Countries with mandatory blends or available for optional use (states where mandatory only)group="n"</small> E6 Mandated E10 Optional E10 E10 E10 Optional E10Optional E10 Optional E5/E10 Mandated E10 E10 E5 Starting on December 15, 2010. E18/24 Mandated E5/E10 Optional E10 E10 Nine provinces E8 Mandated E5/E10 Optional E10 E10 E10 Mandated E10 Mandated E4 Mandated E10 E7 Mandated E10/E20 Mandated E5/E10/hE15 Optional E20 Mandated E5 Optional E4 Mandated E10 Mandated E20 Mandated E5/E10 Mandated E10 MandatedSee the country notes at the end of the article

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

E15 содержит 15% этанола и 85% бензина. Это, как правило, самое высокое соотношение этанола к бензину, которое возможно использовать в транспортных средствах, рекомендованных некоторыми автопроизводителями для работы на E10 в США. Это обусловлено гидрофильностью этанола и его растворяющей способностью. В результате принятия Закона об энергетической независимости и безопасности 2007 года, который требует увеличения доли возобновляемых видов топлива в транспортном секторе, Министерство энергетики США начало оценку целесообразности использования промежуточных этанольных смесей в существующем автопарке как способа повысить потребление этанольного топлива. В предварительном отчете, опубликованном в октябре 2008 года, NREL представил результаты первых оценок влияния бензиновых смесей E10, E15 и E20 на выбросы из выхлопной трубы и испарения, долговечность катализатора и двигателя, управляемость транспортного средства, работоспособность двигателя, а также материалы, используемые в транспортных средствах и двигателях. Другие источники утверждают обратное относительно экономии топлива. Согласно Consumer Reports, "этанол менее энергоемкий, чем обычный бензин, поэтому с E15 вы увидите снижение экономии топлива". В марте 2009 года лоббистская группа индустрии этанола Growth Energy официально обратилась в Агентство по охране окружающей среды США (EPA) с просьбой разрешить увеличить содержание этанола в бензине с 10% до 15%. Среди организаций, проводивших подобные исследования, были Министерство энергетики, штат Миннесота, Ассоциация производителей возобновляемого топлива, Технологический институт Рочестера, Центр автомобильных исследований Миннесоты и Стокгольмский университет в Швеции. В октябре 2010 года EPA предоставило разрешение на продажу смесей, содержащих до 15% этанола, смешанного с бензином, только для автомобилей и легких грузовиков модельного года 2007 и более поздних, что составляет около 15% транспортных средств на дорогах США. В январе 2011 года разрешение было расширено, чтобы разрешить использование E15 для легковых автомобилей модельных годов 2001–2006. EPA также решило не предоставлять никаких исключений для использования E15 в мотоциклах, тяжелых транспортных средствах или двигателях, не предназначенных для использования на дорогах общего пользования, поскольку имеющиеся данные испытаний не подтверждают такие исключения. По данным Ассоциации производителей возобновляемого топлива, отступления от требований к E15 теперь охватывают 62% автомобилей на дорогах США, и этанольная группа оценивает, что если бы все автомобили и пикапы 2001 года выпуска и более новые использовали E15, теоретический предел смешивания для использования этанола составил бы примерно 17,5 миллиардов галлонов (66,2 миллиарда литров) в год. EPA все еще изучало, смогут ли более старые автомобили выдерживать смесь, содержащую 15% этанола. Согласно EPA, продажа E15 разрешена только с 15 сентября по 31 мая через черный шланг, а для автомобилей с гибким топливом – через желтый шланг только с 1 июня по 14 сентября. Розничные продавцы воздерживались от строительства инфраструктуры из-за дорогостоящих нормативных требований, которые создали практический барьер для коммерциализации более высоких смесей. На большинстве автозаправочных станций недостаточно насосов для новой смеси, лишь немногие существующие насосы сертифицированы для отпуска E15, и нет специальных резервуаров для хранения E15. Кроме того, некоторые государственные и федеральные правила должны быть изменены, прежде чем E15 сможет быть законно продано. В июле 2012 года автозаправочная станция в Лоуренсе, штат Канзас, стала первой в США, которая начала продавать смесь E15. Топливо продается через насос-смеситель, который позволяет клиентам выбирать между E10, E15, E30 или E85, причем последние смеси продаются только для автомобилей с гибким топливом. По состоянию на 2013 год около 24 автозаправочных станций продают E15 из 180 000 станций по всей территории США. В июне 2013 года Верховный суд США отказался рассматривать апелляцию от отраслевых групп, выступающих против решения EPA о E15, и оставил в силе решение федерального апелляционного суда 2012 года. По состоянию на 2012 год продажа E15 не разрешена в Калифорнии, и, согласно California Air Resources Board (CARB), смесь все еще ожидает одобрения. В публичном заявлении агентство заявило, что "для завершения тестирования транспортных средств и разработки правил, необходимых для внедрения нового транспортного топлива на рынок Калифорнии, потребуется несколько лет". Согласно опросу, проведенному Американской автомобильной ассоциацией (AAA) в 2012 году, только около 12 миллионов из более чем 240 миллионов легковых транспортных средств на дорогах США в 2012 году одобрены производителями и полностью соответствуют требованиям к использованию бензина E15. По данным ассоциации, BMW, Chrysler, Nissan, Toyota и Volkswagen предупредили, что их гарантии не будут покрывать повреждения, связанные с использованием E15. Также автомобили Porsche, выпущенные после 2001 года, одобрены производителем для использования E15. Volkswagen объявила, что для модельного года 2014 вся ее линейка будет совместима с E15. Fiat Chrysler Automobiles объявила в августе 2015 года, что все автомобили Chrysler/Fiat, Jeep, Dodge и Ram модельного года 2016 будут совместимы с E15. В ноябре 2013 года Агентство по охране окружающей среды открыло для публичного обсуждения свое предложение о снижении количества этанола, необходимого в бензине США, как это предписано Законом об энергетической независимости и безопасности 2007 года. Агентство сослалось на проблемы, связанные с увеличением содержания этанола выше 10%. Этот предел, известный как "стена смешивания", относится к практической сложности включения все больших объемов этанола в транспортное топливо в объемах, превышающих те, которые достигаются при продаже почти всего бензина в виде E10.

E15 contains 15% ethanol and 85% gasoline. This is generally the highest ratio of ethanol to gasoline that is possible to use in vehicles recommended by some auto manufacturers to run on E10 in the US. This is due to ethanol's hydrophilia and solvent power. As a result of the Energy Independence and Security Act of 2007, which mandates an increase in renewable fuels for the transport sector, the U. S. Department of Energy began assessments for the feasibility of using intermediate ethanol blends in the existing vehicle fleet as a way to allow higher consumption of ethanol fuel. In a preliminary report released in October 2008, the NREL presented the results of the first evaluations of the effects of E10, E15 and E20 gasoline blends on tailpipe and evaporative emissions, catalyst and engine durability, vehicle driveability, engine operability, and vehicle and engine materials. Other sources make the opposite claim about fuel economy. According to Consumer Reports, "ethanol isn’t as energy dense as regular gasoline so you will see worse fuel economy with E15 gas.”

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 лет

С 2008 года на общественных заправочных станциях в Нидерландах введена смесь 15% водного этанола и 85% бензина, hE15. Спецификации на этанол во всем мире традиционно предписывают использование безводного этанола (менее 1% воды) для смешивания с бензином. Это приводит к дополнительным затратам, энергопотреблению и негативному воздействию на окружающую среду, связанным с дополнительным этапом обработки, необходимым для обезвоживания водяного этанола, полученного путем дистилляции (3,5–4,9 об.% воды), для соответствия текущим спецификациям безводного этанола. Патентованное открытие показывает, что водный этанол может эффективно использоваться в большинстве областей применения смесей этанола и бензина. Согласно спецификации бразильского Национального агентства по нефти (ANP), водяной этанол содержит до 4,9 об.% воды. В hE15 это составит до 0,74 об.% воды в общей смеси. Японские и немецкие научные данные показали, что вода является ингибитором коррозии, вызываемой этанолом. Эксперименты показали, что вода в топливном этаноле подавляет сухую коррозию. При содержании 10 000 ppm воды в экспериментах E50, проведенных JARI, и 3500 ppm воды в экспериментах E20, проведенных TU Darmstadt, коррозия алкоголятов/алкоксидов прекратилась. В топливном этаноле это соответствует 20 000 ppm или 2 об.% в случае JARI и 5 x 3500 = 17 500 ppm, или 1,75 об.% в случае TU Darmstadt. Эти наблюдения согласуются с тем фактом, что водяной этанол, как известно, менее коррозионен, чем безводный этанол. Механизм реакции будет аналогичным и для смесей с более низким и средним содержанием этанола. Когда в топливе присутствует достаточное количество воды, алюминий предпочтительно реагирует с водой, образуя оксид алюминия, восстанавливая защитный слой оксида алюминия, что и останавливает коррозию. Алкоголят/алкоксид алюминия не образует плотного оксидного слоя, поэтому коррозия продолжается. Иными словами, вода необходима для восстановления целостности оксидного слоя. Основываясь на японских и немецких результатах, в настоящее время предлагается установить минимальное содержание воды в 2 об.% или 2,52 мас.% при пересмотре спецификации на водяной этанол для смешивания с бензином при концентрациях E10+ и выше. Впрыск воды оказывает дополнительное положительное влияние на характеристики двигателя (термодинамическую эффективность) и снижает общие выбросы CO2. В целом, переход от безводного к водному этанолу для смешивания с бензином, как ожидается, внесет значительный вклад в повышение конкурентоспособности этанола по стоимости, улучшение энергетического баланса топливного цикла, качества воздуха и сокращение выбросов парниковых газов. Уровень смешивания выше 10% (об./об.) выбран как с технической (безопасности) точки зрения, так и для того, чтобы отличить продукт в Европе от обычного неэтилированного бензина в целях налогообложения и обеспечения ясности для потребителей. Небольшие испытания показали, что многие транспортные средства с современными типами двигателей могут плавно работать на этой смеси гидроэтанола. Смешанное заправка с безводными смесями этанола с содержанием 5% или 10% не приводит к расслоению. Поскольку смешивание с E0, особенно при экстремально низких температурах, не рекомендуется в логистических системах и двигателях, отдельная спецификация для контролируемого использования представлена в Нидерландском техническом соглашении NTA 8115. NTA 8115 разработан для применения во всем мире в торговле и смешивании топлива.

A 15% hydrous ethanol and 85% gasoline blend, hE15, has been introduced at public gas stations in the Netherlands since 2008. Ethanol fuel specifications worldwide traditionally dictate use of anhydrous ethanol (less than 1% water) for gasoline blending. This results in additional costs, energy usage and environmental impacts associated with the extra processing step required to dehydrate the hydrous ethanol produced via distillation (3.5 4.9 vol.% water) to meet the current anhydrous ethanol specifications. A patented discovery reveals hydrous ethanol can be effectively used in most ethanol/gasoline blending applications. According to the Brazilian Agência Nacional do Petróleo (ANP) specification, hydrous ethanol contains up to 4.9 vol.% water. In hE15, this would be up to 0.74 vol.% water in the overall mixture. Japanese and German scientific evidence revealed the water is an inhibitor for corrosion by ethanol. The experiments show that water in fuel ethanol inhibits dry corrosion. At 10,000 ppm water in the E50 experiments by JARI and 3,500 ppm water in the E20 experiments by TU Darmstadt the alcoholate/alkoxide corrosion stopped. In the fuel ethanol this resembles 20,000 ppm or 2 volume% in the case of JARI and 5 x 3500 = 17,500 ppm of 1.75 volume% in the case of TU Darmstadt. The observations are in line with the fact that hydrous ethanol is known for being less corrosive than anhydrous ethanol. The reaction mechanism will be the same at lower mid blends. When enough water is present in the fuel, the aluminum will react preferably with water to produce aluminum oxide, repairing the protective aluminum oxide layer, which is why the corrosion stops. The aluminum alcoholate/alkoxide does not make a tight oxide layer, which is why the corrosion continues. In other words, water is essential to repair the holes in the oxide layer. Based on the Japanese/German results, a minimum of 2 vol.% or 2.52% m/m water is currently proposed in the revision of the hydrous ethanol specification for blending in petrol at E10+ levels. Water injection has additional positive effects on the engine performance (thermodynamic efficiency) and reduces overall CO2 emissions. Overall, a transition from anhydrous to hydrous ethanol for gasoline blending is expected to make a significant contribution to ethanol's cost competitiveness, fuel cycle net energy balance, air quality, and greenhouse gas emissions. The level of blending above 10% (V/V) is chosen both from a technical (safety) perspective and to distinguish the product in Europe from regular unleaded petrol for reasons of taxes and customer clarity. Small scale tests have shown many vehicles with modern engine types can run smoothly on this hydrous ethanol blend. Mixed tanking scenarios with anhydrous ethanol blends at 5% or 10% level do not induce phase separation. As avoiding mixing with E0, in particular at extremely low temperatures, in logistic systems and engines is not recommended, a separate specification for controlled usage is presented in a Netherlands Technical Agreement NTA 8115. The NTA 8115 is written for a worldwide application in trading and fuel blending.

E70, E75

E70 содержит 70% этанола и 30% бензина, а E75 – 75% этанола. Эти зимние смеси используются в Соединенных Штатах и Швеции для автомобилей с гибким топливным двигателем, рассчитанных на E85, в холодное время года, но при этом продаются на заправочных станциях под маркировкой E85. Например, в штате Вайоминг E70 продается как E85 с октября по май. В Швеции все автомобили с гибким топливным двигателем, работающие на E85, используют зимнюю смесь E75. Эта смесь была введена начиная с зимы 2006/07 годов, и E75 используется с ноября по март. При температуре ниже 15 °C (5 °F) всем автомобилям с гибким топливным двигателем, рассчитанным на E85, требуется подогреватель блока двигателя для предотвращения проблем с холодным пуском.

Е85

E85, смесь 85% этанола и ~15% бензина, обычно является топливной смесью с самым высоким содержанием этанола, доступной в Соединенных Штатах и ряде европейских стран, особенно в Швеции, поскольку эта смесь является стандартным топливом для автомобилей с гибким топливным баком. Эта смесь имеет октановое число 108, однако молекула этанола также содержит атом кислорода, в то время как бензин – нет, что фактически требует от двигателя внутреннего сгорания самостоятельно потреблять меньше воздуха на единицу объема, что снижает насосные потери и дополнительно усиливает экзотермическую химическую реакцию. Этанольное топливо считается – хотя и не широко известно как – форма "химического наддува", аналогичная оксиду азота (N2O) и нитрометану (CH3NO2). Предел содержания этанола в 85% был установлен для снижения выбросов этанола при низких температурах и предотвращения проблем с холодным пуском в холодную погоду при температурах ниже 11 °C (52 °F). В США к августу 2014 года насчитывалось 3354 общедоступных колонки для заправки E85, расположенных в 2154 городах, преимущественно в Среднем Западе. Таиланд внедрил топливо E85 к концу 2008 года, а к середине 2010 года было доступно всего четыре заправочные станции E85, с планами расширения до 15 станций к 2012 году. Основным фактором, сдерживающим продажи автомобилей с гибким топливным баком, работающих на E85, или заправку E85, является ограниченная инфраструктура для продажи E85 населению, поскольку по состоянию на 2014 год E85 предлагали только 2% автозаправочных станций. По состоянию на 2015 год в США насчитывалось всего 3218 бензиновых автозаправочных станций, продающих E85 населению, в то время как около 156 000 розничных точек продажи топлива не предлагали смесь E85. Количество станций E85 выросло с 1229 в 2007 году до 2442 в 2011 году, но увеличилось всего на 7% с 2011 по 2013 год, достигнув общего числа 2625. Основным препятствием для более быстрого расширения доступности E85 является необходимость в специальных резервуарах для хранения на заправочных станциях. Исследование, проведенное Министерством энергетики США, показало, что переоборудование каждой заправочной станции в Америке для работы с E85 обойдется от 3,4 до 10,1 миллиарда долларов.

E85, a mixture of 85% ethanol and ~15% gasoline, is generally the highest ethanol fuel mixture found in the United States and several European countries, particularly in Sweden, as this blend is the standard fuel for flexible fuel vehicles. This mixture has an octane rating of 108, however, the Ethanol molecule also carries with it an oxygen atom, where as gasoline does not, effectively requiring the internal combustion engine to ingest less air per unit volume by its own accord, which reduces pumping losses, and further increases the exo thermic chemical reaction. Ethanol fuel is considered – although not widely known as – a form of "chemical supercharging", similar to that of Nitrous Oxide (N2O) & Nitromethane (CH3NO2). The 85% limit in the ethanol content was set to reduce ethanol emissions at low temperatures and to avoid cold starting problems during cold weather, at temperatures lower than 11 °C (52 °F). The United States had 3,354 public E85 fuel pumps located in 2,154 cities by August 2014, mostly concentrated in the Midwest. Thailand introduced E85 fuel by the end of 2008, and by mid 2010, only four E85 filling stations were available, with plans to expand to 15 stations by 2012. A major restriction hampering sales of E85 flex vehicles or fuelling with E85, is the limited infrastructure available to sell E85 to the public, as by 2014 only 2 percent of motor fuel stations offered E85, as of 2015, there were only 3,218 gasoline fueling stations selling E85 to the public in the entire U. S., while about 156,000 retail motor fuel outlets do not offer the E85 blend. The number of E85 grew from 1,229 in 2007 to 2,442 in 2011, but only increased by 7% from 2011 to 2013, when the total reached 2,625. The main constraint for a more rapid expansion of E85 availability is that it requires dedicated storage tanks at filling stations, A study conducted by the U. S. Department of Energy concluded that every service station in America could be converted to handle E85 at a cost of $3.4 billion to $10.1 billion.

ЭД95

ED95 обозначает смесь 95% этанола и 5% улучшителя воспламенения; он используется в модифицированных дизельных двигателях, где для воспламенения топлива применяется высокое сжатие, в отличие от бензиновых двигателей, использующих свечи зажигания. Это топливо было разработано шведским производителем этанола SEKAB. По состоянию на 2010 год, шведский двигатель ED95 был уже третьим поколением и соответствовал стандартам выбросов Euro 5 без какой-либо дополнительной очистки выхлопных газов. Двигатель, работающий на этаноле, также проходит сертификацию как экологически чистый транспорт (EEV) в муниципалитете Стокгольма. Дата вступления в силу правила EEV в Европе пока не определена, и оно строже, чем стандарт Euro 5. Ноттингем стал первым городом в Англии, начавшим регулярное автобусное сообщение на транспортных средствах, работающих на этаноле. Три одноэтажных автобуса ED95 вышли на регулярные маршруты в городе в марте 2008 года. Вскоре после этого в Ридинге также были представлены двухэтажные автобусы ED95. В рамках проекта «Биоэтанол для устойчивого транспорта» более 138 автобусов, работающих на биоэтаноле ED95, участвовали в демонстрационных испытаниях в четырех городах – трех в Европе и одном в Бразилии – в период с 2006 по 2009 год. В Бразилии первый автобус Scania ED95 с модифицированным дизельным двигателем был запущен в тестовом режиме в городе Сан-Паулу в декабре 2007 года, а с ноября 2009 года два автобуса ED95 работали на регулярных маршрутах. Бразильский экспериментальный проект продолжался три года, и за показателями производительности и выбросами следил Национальный центр эталонных данных по биомассе (CENBIO – Centro Nacional de Referência em Biomassa) при Университете Сан-Паулу. Первые автобусы на этаноле были поставлены в мае 2011 года, а 50 автобусов должны были выйти на регулярные маршруты в июне 2011 года в южном регионе Сан-Паулу. Стоимость 50 автобусов ED95 составила 20 миллионов реалов (12,3 миллиона долларов США). В связи с более высокой стоимостью топлива ED95 и меньшей энергетической ценностью этанола по сравнению с дизельным топливом, одна из компаний, участвующих в соглашении о сотрудничестве, Raísen (совместное предприятие Royal Dutch Shell и Cosan), поставляет топливо муниципалитету по цене, составляющей 70% от рыночной цены обычного дизельного топлива.

ED95 designates a blend of 95% ethanol and 5% ignition improver; it is used in modified diesel engines where high compression is used to ignite the fuel, as opposed to the operation of gasoline engines, where spark plugs are used. This fuel was developed by Swedish ethanol producer SEKAB. As of 2010, the Swedish ED95 engine is in its third generation and already has complied with Euro 5 emission standards, without any kind of post treatment of the exhaust gases. The ethanol powered engine is also being certified as environmentally enhanced vehicle (EEV) in the Stockholm municipality. The EEV rule still has no date to enter into force in Europe and is stricter than the Euro 5 standard. Nottingham became the first city in England to operate a regular bus service with ethanol fuelled vehicles. Three ED95 single deck buses entered regular service in the city in March 2008. Soon after, Reading also introduced ED95 double deck buses. Under the auspices of the BioEthanol for Sustainable Transport project, more than 138 bioethanol ED95 buses were part of demonstration trial at four cities, three in Europe, and one in Brazil, between 2006 and 2009. In Brazil, the first Scania ED95 bus with a modified diesel engine was introduced as a trial in São Paulo city in December 2007, and since November 2009, two ED95 buses were in regular service. The Brazilian trial project ran for three years and performance and emissions were monitored by the National Reference Center on Biomass (CENBIO Centro Nacional de Referência em Biomassa) at the Universidade de São Paulo. The first ethanol powered buses were delivered in May 2011, and the 50 buses will start regular service in June 2011 in the southern region of São Paulo. The 50 ED95 buses had a cost of R$ 20 million ($12.3 million) and due to the higher cost of the ED95 fuel and the lower energy content of ethanol as compared to diesel, one of the firms participating in the cooperation agreement, Raísen (a joint venture between Royal Dutch Shell and Cosan), supplies the fuel to the municipality at 70% of the market price of regular diesel.

Е100

E100 – чистое этанольное топливо. Прямой гидратированный этанол в качестве автомобильного топлива широко используется в Бразилии с конца 1970-х годов для автомобилей, работающих на чистом этаноле. Азеотроп – это максимальная концентрация этанола, которую можно получить путем простой фракционной перегонки. Максимальное содержание воды согласно спецификации Национального агентства нефти (ANP) составляет 4,9 об.% (приблизительно 6,1 мас.%). Номенклатура E не используется в Бразилии, но гидратированный этанол может маркироваться как E100, что означает отсутствие бензина, поскольку содержание воды является не добавкой, а остатком процесса дистилляции. Однако некоторые авторы называют прямой гидратированный этанол E95. Первым коммерческим автомобилем, способным работать на чистом этаноле, был Ford Model T, выпускавшийся с 1908 по 1927 год. Он был оснащен карбюратором с регулируемым жиклером, позволяющим использовать бензин, этанол или их комбинацию. В то время и другие автопроизводители предлагали двигатели, предназначенные для работы на этанольном топливе, после испытаний нескольких прототипов, разработанных бразильскими подразделениями Fiat, Volkswagen, General Motors и Ford. По состоянию на 2012 год в Бразилии эксплуатировалось 1,1 миллиона автомобилей, работающих на чистом этаноле. С 2003 года новые бразильские автомобили с гибким топливом могут работать на чистом гидратированном этаноле (E100) или на смеси с бензином E20–E27,5 (смесь, приготовленная из безводного этанола) – национальной обязательной смесью. Было разработано улучшенное поколение двигателей с гибким топливом, которое позволило отказаться от дополнительного топливного бака за счет подогрева этанольного топлива при запуске, обеспечивая запуск при температуре до 5 °C (23 °F) – самой низкой ожидаемой температуре на территории Бразилии. Polo E Flex, представленный в марте 2009 года, стал первой моделью с гибким топливом, не оснащенной вспомогательным баком для холодного запуска. Система подогрева, получившая название Flex Start, была разработана компанией Robert Bosch GmbH. Шведские автопроизводители разработали двигатели, работающие исключительно на этаноле, для нового Saab Aero X BioPower 100 Concept E100 с двигателем V6, полностью работающим на биоэтаноле E100, и лимитированной серии Koenigsegg CCXR – версии CCX, переоборудованной для использования E85 или E100, а также стандартного 98-октанового бензина. В настоящее время это самый быстрый и мощный автомобиль с гибким топливом, оснащенный двухнаддувным двигателем V8 мощностью 1018 л.с. при работе на биотопливе, по сравнению с 806 л.с. на 91-октановом бесприсадном бензине. Более высокая топливная эффективность E100 (по сравнению с метанолом) в гоночных автомобилях высокой производительности привела к тому, что гонки Indianapolis 500 в 2007 и 2008 годах проводились на 100% этаноле, соответствующем требованиям к топливу.

E100 is pure ethanol fuel. Straight hydrous ethanol as an automotive fuel has been widely used in Brazil since the late 1970s for neat ethanol vehicles
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.