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環保能源 生質汽油國內開跑

2007.05.23  作者:車訊網  

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      “能源危機”這個課題討論已久,在各車廠不斷的努力開發下,亦衍生出許多種替代能源。雖然大部份替代能源已能正常使用,但造價部份始終無法降低,以至於無法普及化;就目前情況來看,最有望脫穎而出的替代能源應是“生質汽油”。 

      近年來有幾種替代能源漸漸興起,最令大眾接受的應為柴油引擎。會有替代能源的出現,其原因來自於世界原油量日漸減少,再者內燃機(註:引擎)的使用量大所造成的溫室效應(註:全球性暖化)使然。為了應付以上兩點,迫使全球學者致力於替代能源的發展。 

      嚴格來說,柴油引擎應該僅能算是暫時的替代方案。早在1923年M-Benz便發表了一部使用柴油引擎的商用車,而在1934年才正式將柴油引擎運用在一般客車上。只是當時的柴油引擎無法克服許多瓶頸,其中最難解決的就是震動及噪音過大,再者是排污上的問題,一直到近期各車廠才有了更多的突破,也成功提升了柴油引擎的輸出。不過,柴油的生成終究是來自於原油,而且在燃燒過程中仍產生不少的毒物。 

      多種替代能源出現 國內資源仍然不足 

      除了柴油引擎外,國內尚有使用LPG(註:一般俗稱瓦斯車)的車輛。一般日常用車皆可透過合格商家協助,將愛車改裝成此種節能車,改裝價格約在30000元上下(註:依車型不同或認證與否),能自行切換使用瓦斯或汽油兩種能源。好處是瓦斯的價格便宜(約12.5元/L),但引擎輸出相對減少,並且需佔用到行李廂空間。至於常被人拿來討論的安全性問題,基本上來說,經由合格商家改裝,並通過認證的瓦斯車相當安全。 

      而最近較為國人所知的,大概就是油電混合車(註:英文Hybrid),當然在許多國家皆已使用單一電能的車輛,不過國內並無完善的充電站設置,也減少了該車種引進的可能性。油電混合車的動力來自一具小排氣量引擎,並加上電力的輔助。當車輛處於低負載、低速的情況下,電腦會自動將引擎進入靜止狀態,此時車輛則交給電能驅動,而高速或需要更大輸出時,引擎才會即時啟動驅動車輛,或者兩者共用,不但能有比單一引擎更高的輸出,也能減少內燃機的使用量,缺點是售價高。 



      相較之下,生質汽油能被大多數市售引擎接受,消費者能在免換車的前提下使用,國內使用生質汽油的可行性自然相對提高。此種燃料成分為15%汽油與85%酒精,而在此使用的酒精不同於一般熟悉的酒精,而是採用由植物上提煉出來的“生物乙醇”,借此來達到減緩汽油的消耗。 

      由危機而來的轉機 
      原油的生成品多不可數,從含量最少的飛機用油、汽、柴油及瀝青皆是,可見原油對整個地球的影響層面多大。面對日漸減少的原油產量,科學家及學者都以開發替代能源為主,另一方面則是減少對環境的污染,所以才會有太陽能車、電能車,或油電混合車及生質汽油引擎的產生。
圖box01 

      E85適用範圍 受限於引擎強度 

      生質汽油的運用很廣,而E85的名稱來自於生物乙醇的含量。簡單來說,生物乙醇含量若是10%,那該燃料就叫E10。如此的生質汽油已被許多國家所使用,特別是以農業為主且國土面積大的巴西,早在30年前便開始研發生質汽油技術,雖然造成部份民生用品的售價調漲,但和油價調幅相比下仍屬值得,符合環保及經濟效應。 

      而適用生質汽油的車款到底為何?相信這是大多數人的疑問。大部份的汽油引擎皆可使用生質汽油,只是耐用度的差異。縱使生物乙醇和汽油有許多相同特性,所以能讓兩者結合;但其中也有不同之處,特別是生物乙醇在燃燒及低溫狀態下的活性不同,以致於使用高含量生物乙醇的引擎需要部份強化。以現今引擎製造水準來看,都能承受到E20的等級,但各車廠仍不建議如此極限的使用,所以在許多使用此種燃料的國家,大約都將乙醇的含量控制在4~5%之間。 

      引擎強化的部份主要有氣門及氣門座,減少燃燒時對機件的損傷。再來是油箱的部份,使用由於生質汽油有許多種組合,若要讓引擎能正常使用,必須在油箱內裝設感應器,將測得的乙醇比例回報給電腦,讓引擎能在最佳的狀況下運作,達到減少爆震、排污及損害的效果。 

      驚人的生質汽油 
      一般而言,E85的生質汽油有高達104的辛烷值,使用於同一款引擎時可創造出更高的動力,馬力及扭力可分別增加14%及11%。以Saab 9-5車型來說,原本使用汽油的輸出為185hp及28.5kgm,而使用E85燃料後,輸出增加為210hp及31.6kgm,0-100km/h的加速成績能快上0.6秒。另外,GM集團中的性能車部門,開發出一輛使用E85燃料的Cobalt SS賽車,於猶他州創造出高達276.288km/h的世界記錄。 



      動力更強、排污乾淨 成本較高、設站困難 

      生質汽油的好處相當多,最顯而易見的就是“環保”。引擎使用含量高達85%的生物乙醇作燃料,燃燒後二氧化碳生成量遠低於汽油約70%,這樣的數字對於日漸增加的內燃機使用量影響極大,而且引擎輸出也會比使用汽油較多出10%以上,並擁有更好的油耗表現。 

      生質汽油固然有許多好處,但仍有許多問題存在,首先是製程方面。生物乙醇雖然來自於植物,但並非所有植物都適合煉成;一般來說,具備提煉生物乙醇的植物需要有“高含糖量”的條件,而且要有大量的原料,才能生成符合成本的生物乙醇,但也會因此造成原物料的價格高漲,特別是原本即屬於日常食品的玉米、甘蔗等農產品。關於這點,國土面積較小,採用精緻農業的國家較不適合發展生物乙醇的製成,而台灣正是標準的精緻農業代表國家之一。 

      再者,由於乙醇的揮發性高也具有相當的侵蝕性,加油站的設置難度相對提高。根據調查,設立一個專屬的E85燃料加油站需要約20萬美金,由於儲存裝置及加油設備不同,就算由原本的加油站改制,也節省不了多少錢,這也是E85燃料難以普及化的限制之一。 

      生質汽油的最大阻力 
      由於設站的困難度及花費的金額也高,導致生質汽油加油據點不易推廣,這樣的情形不易克服,就連國土大且車輛數多的美國同樣遭遇此問題。若要推廣此種燃料的普及率,還是得由政府在背後施力,初期若以乙醇含量為5%的生質汽油為主,應可得到不錯的成效。 



 

油電雙混車也是解決能源危機、兼顧環保的方法之一,可惜製造成本頗高,在政府不輔助的狀況下較難普及化。

由於E85的未來行情看漲,居於世界領導品牌的M-Benz也推出適用E85燃料的引擎。 


 

Saab致力於Bioethanol(生質酒精)的運用,能壓榨出更大的動能,並減少油耗及排污。

新的Town & Country也能使用酒精含量較少的生質汽油作為燃料,可見生質汽油為未來車廠的發展重點。

為因應美國政府提倡環保課題,身為美國警車最大提供車廠的Ford,也提供使用生質汽油的警車。

除了能源危機外,從近來各地的奇異氣候就可看出,全球溫室效應日漸惡化,新一代能源的發展變得更重要。

巴西已經製造出可讓一般的汽油引擎使用生質汽油的改裝品,只要透過簡單且快速的安裝即可。

新款Volvo全車系均可使用生質汽油,但依每款引擎的強度不同,分別適用於高、低含量不等的生質酒精燃料。

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