اسدالله غلام پور: اتانول به عنوان سوخت حمل ونقل

اتانول یا الکل اتیلیک یا اتیل الکل یا الکل میوه ترکیب شیمیایی با بوی خاص و آتش‌گیر است و مشخصاً به عنوان ماده شیمیایی آلی اکسیژن‌دار معرفی شده است. این الکل همان ماده‌ای است که خاصیت مست‌کنندگی دارد و در نوشیدنی‌های الکلی با درصدهای مختلف پیدا می‌شود. علاوه بر این در صنایع مختلف کاربرد فراوان دارند. کاربرد اتانول، در عطر‌ها و ادکلن‌ها و در وانیل، صنعت یخ‌سازی و همچنین به عنوان سوخت در برخی ماشین‌های جدید می‌باشد. بیشتر بنزین های فروخته شده در ایالات متحده حاوی مقداری اتانول هستند. مقدار دقیق ممکن است بسته به منطقه و فصل سال متفاوت باشد. به طور کلی، محتوای اتانول بنزین موتور، بیش از ۱۰٪ حجمی نیست. E10، E15 و E85 سه ترکیب اولیه اتانول بنزین-سوخت هستند. رایج ترین استفاده از اتانول سوخت در مخلوط بنزین موتور می باشد. در ایالات متحده، پمپ های بنزینی که بنزین موتور حاوی اتانول سوختی را توزیع می کنند، بنزین را بر اساس حداکثر سطح ترکیب اتانول شناسایی یا برچسب گذاری می کنند: E10، E15، و E85. مخلوطی از ۱۰ درصد اتانول و ۹۰ درصد بنزین (حجمی) به عنوان بنزین E10 شناخته می شود. بنزین موتور تا ۱۵ درصد اتانول E15 نامیده می شود. E10 منبع اصلی مصرف اتانول ایالات متحده است. E85 یک ترکیب بنزین-اتانول و حاوی ۵۱٪ تا ۸۳٪ اتانول، بسته به جغرافیا و فصل است،. E85 به عنوان سوخت جایگزین تعریف شده است. اگرچه بیشترین استفاده از E85 در ایالات متحده در غرب میانه انجام می شود، حدود ۴۳۰۰ ایستگاه عمومی سوخت E85 در سراسر کشور ایجاد شده است.
همه مدل‌ خودروهای فروخته شده در ایالات متحده می‌توانند از E10 استفاده می کنند، اما فقط خودروهای سبک با مدل سال 2001 یا جدیدتر می‌توانند از مخلوط‌های بنزینی بالاتر از E10 استفاده کنند، مگر اینکه وسیله نقلیه خودرویی با سوخت انعطاف‌پذیر باشد. خودروهای دارای سوخت انعطاف پذیر می توانند با هر مخلوطی از اتانول و بنزین تا E85 کار کنند. خودروهای سوخت فِلِکس ممکن است با نشان یا پلاک روی بدنه خودرو با E85، Flex Fuel یا FFV شناسایی شوند.
فلکس فیول (Flex-Fuel) یا فلکسیبل فیول (Flexible-Fuel) سوخت نیست بلکه به خودروهای دارای پیشرانه‌های احتراق داخلی گفته می‌شود که می‌توانند با طیف مختلفی از سوخت‌های ترکیبی پایه اتانول کار کنند، به همین دلیل به آن‌ها فلکس فیول یا “سوخت منعطف” یا “سوخت انطباق پذیر” گفته می‌شود. سوخت این نوع خودروها معمولا ترکیب مشخصی از یک سوخت فسیلی چون گازوئیل و بنزین با اتانول (اتیلیک الکل) است که با نسبت‌های مشخصی با یکدیگر ترکیب شده و با کد E به همراه یک عدد که نشانگر درصد اختلاط اتانول است، شناسایی می‌شوند. وجود الکل باعث می‌شود که میزان آلاینده‌های این سوخت بسیار کم باشد و از این رو سوخت پاک و تمیزی به شمار آید. نشان معمولی E85 برای شناسایی خودروهای سوخت انعطاف پذیر در ایالات متحده استفاده می شود. از آنجایی که اتانول حدود ۶۷ درصد از محتوای انرژی بنزین در هر گالن را دارد، استفاده از ترکیبات اتانول باعث کاهش مصرف سوخت خودرو (مایل ها در هر گالن) نسبت به بنزینی می شود که حاوی اتانول نیست. به عنوان مثال، مصرف سوخت خودرو ممکن است در هنگام استفاده از E10 حدود ۳ درصد کاهش یابد. در آمریکا، سیاست های دولت به افزایش مصرف اتانول کمک می کند. اتانول یکی از اولین سوخت های خودرو در ایالات متحده بوده است. به جز در طول دو جنگ جهانی، تا دهه ۱۹۷۰ فقط مقادیر کمی از اتانول سوخت استفاده می شد. تحریم نفتی علیه ایالات متحده توسط تولیدکنندگان عمده نفت در خاورمیانه در سال ۱۹۷۳ و افزایش قیمت نفت در اواخر دهه ۱۹۷۰ و اوایل دهه ۱۹۸۰، علاقه به اتانول سوخت را به عنوان راهی برای کاهش واردات نفت ایالات متحده برانگیخت. سیاست ها و برنامه های مختلف دولت ایالتی و فدرال که قدمت آنها به اواسط دهه ۱۹۷۰ باز می گردد، منجر به افزایش مصرف اتانول در بنزین شده است. حدود دو میلیون گالن اتانول سوخت در سال ۱۹۸۱ و حدود ۱۴ میلیارد گالن در سال ۲۰۲۲ مصرف شده است. مصرف اتانول سوخت در سال ۲۰۲۰ به همراه مصرف بنزین به دلیل اثرات اقتصادی ناشی از همه گیری کووید کاهش یافت. مصرف اتانول سوخت در سال ۲۰۲۱ با بازگشت اقتصاد به فعالیت عادی، افزایش یافت. برنامه استاندارد سوخت تجدیدپذیر نیاز به ترکیب اتانول سوخت با بنزین دارد. استفاده از اتانول سوخت در سال ۲۰۰۲ به طور قابل توجهی افزایش یافت زیرا ایالت ها شروع به ممنوعیت متیل ترشری بوتیل اتر (MTBE)، کردند زیرا نگرانی هایی در مورد آلودگی آب های زیرزمینی وجود داشت. اتانول به سرعت جایگزین MTBE به عنوان یک اکسیژن بنزین در سراسر کشور شد. استفاده از اتانول نیز پس از تصویب کنگره الزامات استاندارد سوخت تجدیدپذیر (Renewable Fuel Standard (RFS) طبق قانون سیاست انرژی در سال ۲۰۰۵ افزایش یافت و سپس RFS را تحت قانون امنیت و استقلال انرژی در سال ۲۰۰۷ گسترش داد. استاندارد سوخت تجدیدپذیر (RFS) نیاز به افزایش سالانه مصرف سوخت تجدیدپذیر ایالات متحده دارد تا زمانی که تا سال ۲۰۲۲ به ۳۶ میلیارد گالن رسید. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) مسئول توسعه و اجرای برنامه استاندارد سوخت تجدیدپذیر ایالات متحده (RFS) است تا اطمینان حاصل شود که سوخت حمل و نقل فروخته شده در ایالات متحده حاوی حداقل حجم سوخت تجدید پذیر است.
اهداف استاندارد سوخت تجدیدپذیر (RFS) بر این فرض بود که مصرف بنزین ایالات متحده در طول زمان افزایش می یابد، بنابراین اتانول بیشتری را می توان در آینده با بنزین مخلوط کرد. اشباع عرضه بنزین ایالات متحده با اتانول فروخته شده به عنوان E10، که دیوار ترکیبی نامیده می شود، صنعت اتانول را برانگیخت تا به دنبال مجوز برای عرضه یک مخلوط اتانول سطح متوسط – E15 باشد. دیوار ترکیبی نقطه ای است که در آن زیرساخت تامین سوخت و تمام موتورهای خودرو باید به روز شوند تا با مخلوط های بزرگتر از E10 سازگار باشند. سهم درصد اتانول سوخت از کل مصرف بنزین موتور از سال ۲۰۱۷ بیش از ۱۰ درصد بوده است. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) در حال توسعه فرآیندها و رویه هایی در مورد چگونگی فروش مخلوط های اتانول بیشتر از E10 است. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) در ژانویه ۲۰۱۱ حکم داد که E15 می تواند در خودروها و کامیون های سبک ساخته شده پس از سال ۲۰۰۱ استفاده شود. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) همچنین برچسب جدید E15 را برای پمپ های بنزین تایید کرد تا مصرف کنندگان بدانند چه سوختی می خرند. فقط خودروهای دارای سوخت انعطاف پذیر می توانند از ترکیبات بالاتر مانند E85 استفاده کنند. تقریباً تمام بنزین های فروخته شده در ایالات متحده حاوی اتانول است.