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本文包括:
  1. 1. 引言
  2. 2. 生物柴油的历史和优点
  3. 3. 生物柴油的缺点和未来
  4. 4. 了解更多信息
  5. 5. 阅读所有代用燃料类文章

目前美国生物柴油生产的主要原料是大豆油或类似的植物油,或餐馆烹饪油的循环油。
Bob Allan 供图
目前美国生物柴油生产的主要原料是大豆油或类似的植物油,或餐馆烹饪油的循环油。
生物燃料的概念历史久远。鲁道夫•狄塞尔最先设想将植物油作为发动机的燃料源,现在就是用他的姓名命名该发明的。实际上,他早期的工作就与使用生物燃料有关。例如,1900年,在法国巴黎世界博览会上,狄塞尔展示了使用花生油运行的发动机。类似地,亨利•福特设想使其T型车使用乙醇(谷物产品)来运行。最后,在狄塞尔和福特的事例之后,石油出现了,并被证明是最合理的燃料来源。这是基于其他燃料的供应、价格和效率而言的。尽管当时没有普遍应用,但植物油在20世纪30和40年代也曾被用作柴油机燃料。

在20世纪70和80年代,有人在美国再次提出了使用生物燃料的想法。1970年发生的最重要的事件之一就是美国国家环保局(EPA)通过了清洁空气法。这使美国国家环保局可以更具体地控制污染物(如二氧化硫、一氧化碳、臭氧以及氮氧化物)排放标准。这为开发清洁燃烧燃料创造了条件,也为燃料添加剂设定了标准。

由于1973-1974年阿拉伯石油禁运和1978-1979年伊朗革命等海外事件的发生,加上国内石油生产量减少,导致了石油价格上涨。根据美国能源部能源信息管理局的消息,美国原油进口在禁运期间减少了30%,并且“国际原油价格从1979年最初的每桶约14美元上涨到1981年1月的每桶35美元以上。此后价格没有丝毫下降,直到1983年国际价格才稳定在每桶28到29美元之间”。

在石油价格上涨的同时,研究人员开始寻求其他的解决方法。1982年8月,有关植物油的第一次国际会议在美国北达科他州的法戈召开。这次会议涉及燃料成本、植物油效果,燃料添加剂和提取方法等问题。

1990年,清洁空气法进行了修订,并加入了更为严格的车辆排放限制。修订中引入了以下一些条款:如增加汽油中的氧含量(以降低一氧化碳排放)和降低柴油燃料中的硫含量。

1992年,美国国家环保局通过了《能源政策法案》》(Energy Policy Act),即 EPACT。制定该法案的目的是为了增加美国政府运输车队对替代燃油的使用量,以减少对国外石油的依赖性。 1998年的EPACT修正案规定,在政府部门现有的柴油车上使用生物燃料,以此作为最初EPACT规定的要求采购代用燃料汽车(AFV)的一个可接受的备选方案。

随着这些法规和规定的出现,任何可行的石油替代品都将受到广泛欢迎。考虑到这一想法时,最显著的问题却仍然存在:生物柴油真的能起作用吗?

生物柴油的优点
生物柴油具有以下几个主要优点:

  • 环保。
  • 有助于降低对国外石油的依赖性。
  • 有助于润滑发动机,减轻发动机的磨损。
  • 几乎可用于所有柴油机(对发动机进行微小改动或无需改动)。
  • 比传统柴油更安全。
生物柴油的主要卖点之一就是它的环保性。生物柴油比标准柴油的排放物少,是可生物降解且可再生的能量来源。

排放控制是生物柴油的争论核心,特别是在立法方面。排放中有少量成分是特别有害的,这引起了科学家、立法者和消费者的关注。硫元素及其相关化合物是形成酸雨的主要原因;一氧化碳是公认的毒素;二氧化碳是温室效应的元凶。此外,还有一些不是很有名的化合物引起了关注,如多环芳烃(PAH)、环形化合物,它们与某些类型的癌症形成有关。颗粒物(PM)对健康具有负面的影响,并且未燃烧的碳氢化合物是烟雾和臭氧形成的主要原因。

生物柴油可以降低有害排放。在当前的生物燃料中,生物柴油是唯一成功通过《清洁空气法》排放测试的燃料。

与传统柴油相比,生物柴油的平均排放
排放成分 B100 B20
未燃烧的碳氢化合物总量 -67% -20%
一氧化碳 -48% -12%
颗粒物 -47% -12%
氮氧化物
+10% +2%
硫酸盐 -100% -20%
多环芳烃 -80% -13%
资料来源: 美国生物柴油委员会

另外B100可以使CO2排放量降低78%,并使柴油燃料致癌物成分减少94%(美国生物柴油委员会、美国能源部交通运输技术办公室)。

生物柴油的另一特征是可生物降解,这表示它可以在自然成分(如细菌)的作用下分解。根据美国国家环保局的资料,生物柴油的降解速度比传统柴油燃料快四倍。因此,如果出现喷溅,清洁起来会更容易,并且后果不会很严重。这对于生物柴油混合物也是一样的。

除此之外,生物柴油还可以降低美国对进口石油的依赖性,并增加能源安全性。美国大多数生物柴油是由大豆油制成的,大豆是其主要的国产谷物。在美国石油需求增加和世界供应减少的同时,如果适当使用可再生燃料(如生物柴油),则可以缓解美国能源需求的紧张状况。

生物柴油还可以使发动机更润滑,或更易转动。生物柴油作为一种溶剂,有助于疏通发动机内侧可能造成阻塞的沉积物和其他黏性物质。由于纯生物柴油自身不会形成沉积物,这可以提高发动机的使用寿命。据估算,1%的生物柴油混合物可以增加高达65%的燃油润滑度(美国能源部交通运输技术办公室)。

生物柴油更安全。它是无毒的(其毒性比食盐低10倍),并且比传统柴油具有更高的燃点。由于在高温下它才会燃烧,因此不太可能发生意外燃烧。这使其更易适应移动和存放的规定。接下来,让我们来了解一下生物柴油的缺点以及它的未来。


本文包括:
  1. 1. 引言
  2. 2. 生物柴油的历史和优点
  3. 3. 生物柴油的缺点和未来
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