全球碳項目（Global Carbon Project）近期發表在《地球系統科學資料》雜誌上的研究顯示，2023年全球二氧化碳排放量再次攀升，達到409億噸，全球化石燃料的碳排放量更是高達368億噸，與2022年相比總排放量增長了1.1%，達到創紀錄的水準。與此同時，世界衛生組織（WHO）的最新資料顯示，全球約90%的人口暴露在空氣品質不達標的環境中。這些資料充分說明，全球減排計畫仍面臨嚴竣挑戰。
汽車作為主要碳排放源和污染源之一，如何在汽車領域實現減排甚至零排放，是一個備受各方關注的問題。對此，各國政府也紛紛推出更為嚴格的新規以推動汽車零排放和淨化環境計畫。美國日前宣佈推出嚴格的汽車尾氣排放限制規定。據《悉尼晨鋒報》報導，Albanese政府準備從2025年12月起對新車實施更嚴格的有毒污染限制，並稱這將拯救生命並降低健康成本。
在當前全球減排大背景和各國新規對汽車尾氣更為嚴格的排放標準下，乙醇作為更清潔的能源，其低碳特性、減少有害排放物的能力以及對環境的友好性格外受到關注。那麼，汽油中添加乙醇到底是如何讓空氣變得更清潔的呢？下面我們將從乙醇的化學成分著手為您揭開謎底。
乙醇是一種簡單的有機化合物，其化學成分由碳C、氫H和氧O元素組成(化學式C2H5OH)，一個乙醇分子中只有2個碳原子。而汽油主要成分是碳氫化合物，一般來說，主要由碳原子和氫原子組成的烷烴、烯烴和芳香烴等碳氫化合物。
典型的汽油分子主要是烷烴，其中包含的碳原子數量可以在幾個到十幾個之間變化。常見的汽油成分包括較短的烷烴，如丙烷（3個碳原子）、丁烷（4個碳原子）、戊烷（5個碳原子），一直到較長的烷烴，如十二烷（12個碳原子），可以看出，汽油分子的含碳量普遍比乙醇高，甚至高出幾倍。
乙醇在完全燃燒的情況下只產生二氧化碳（CO2）和水蒸氣（H2O），很少產生有害物質。而因為乙醇分子中碳的數量相對較少，只有2個碳原子，且其分子結構中含有氧原子，這些特性使得乙醇在完全燃燒下生成的二氧化碳相對較少。
而汽油的含碳量比較多，燃燒後產生的二氧化碳也更多。相比較於汽油，乙醇只有在不完全燃燒的情況下才會產生一些有害物質，但其可能產生的有害物質比汽油要少得多。
那麼將乙醇添加到汽油中可以降低哪些污染物的尾氣排放呢？
- 一氧化碳，它可以通過減少氧氣輸送到人體器官而對健康造成有害影響。
- 碳氫化合物，會產生臭氧，刺激眼睛，損傷肺部並加重呼吸道問題。
- 苯等空氣毒素，可導致癌症、生殖影響或先天缺陷。
- 細顆粒物，可穿過喉嚨和鼻子進入肺部，導致呼吸道疾病，引發嚴重健康問題。
我們來看一組資料。2022年，加州大學河濱分校對20輛車進行的測試發現，將E10替換為E15可以提供以下排放效益：
- 顆粒物減排18％
- 碳氫化合物排放減少5至8％
- 一氧化碳減排17％
- 氮氧化物減排3％
這些資料表明，加上乙醇取代汽油中有毒芳香化合物，可以有效減少有害氣體的排放，減少對空氣的污染，更多的乙醇意味著更少的污染，空氣就越來越清潔。事實上，明尼蘇達大學霍默爾研究所和伊利諾大學芝加哥能源資源中心的一項研究表明，含乙醇的汽油排放的致癌化學物質明顯更低。
在全球減排的大潮中，乙醇作為一種清潔的可再生燃料的地位將越來越重要。然而，要實現乙醇在能源轉型中的最大潛力，還需政府、企業和科研機構共同努力，持續推動技術創新，優化生產流程，進一步降低成本，以實現乙醇燃料的大規模商業化應用，為構建清潔、健康的環境做出積極的貢獻。
資料來源：www.ethanolrfa.org
