Nhiên liệu ethanol – đóng góp quan trọng trong hành trình chuyển đổi “xanh”

Thực tế, chỉ riêng năm 2023, việc pha trộn ethanol vào xăng đã giúp giảm 56,5 triệu tấn khí thải nhà kính trong lĩnh vực giao thông vận tải. Con số này tương đương với việc loại bỏ 12 triệu xe ô tô khỏi đường phố mỗi năm; lượng khí thải hàng năm của 15 nhà máy điện than; hoặc thậm chí tương đương với lượng khí thải từ 325.000 chuyến bay khứ hồi từ Los Angeles đến Thành phố New York.

Theo nghiên cứu của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, ethanol sản xuất từ các nguyên liệu nông nghiệp có thể giảm lượng khí thải nhà kính lên đến 80%, tùy thuộc vào nguyên liệu sử dụng. Một tương lai xanh mà ở đó ethanol trở thành nhiên liệu chính cho động cơ là hoàn toàn có thể.

Ethanol được sản xuất thông qua quá trình lên men tinh bột hoặc các sản phẩm hữu cơ chứa đường như ngô (chủ yếu ở Hoa Kỳ), mía (chủ yếu ở Brazil) hoặc các nguyên liệu cellulose (như mùn cưa hoặc dư lượng cây trồng). Khi ethanol được pha trộn với xăng theo tỷ lệ thích hợp, nó tạo thành nhiên liệu ethanol có thể được sử dụng cho các động cơ xe cộ tương tự như xăng có chì truyền thống.

Ethanol được sản xuất thông qua quá trình lên men tinh bột hoặc các sản phẩm hữu cơ chứa đường như ngô (chủ yếu ở Hoa Kỳ)

Khi nhận thức về môi trường gia tăng, các quốc gia trên thế giới ngày càng áp dụng nhiên liệu ethanol trên quy mô lớn hơn nhờ vào các ưu điểm vượt trội giúp làm giảm lượng khí thải trong giao thông vận tải.

Ethanol chứa một lượng lớn oxy trong các phân tử và khi được pha trộn với xăng sẽ giúp cho nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn, từ đó tăng hiệu suất động cơ.

Ở Việt Nam, nơi hầu hết người trưởng thành đều sở hữu phương tiện đi lại cá nhân, hiệu suất và độ bền của động cơ là những ưu tiên hàng đầu khi lựa chọn nhiên liệu. Do đó, xăng pha trộn với ethanol chính là một lựa chọn lý tưởng với chỉ số octan cao hơn (RON – Chỉ số Octan Nghiên cứu) so với xăng thông thường. Xăng được nén trong xi-lanh của động cơ ô tô và xe máy trước khi cháy; càng nén nhiều thì động cơ càng tạo ra nhiều sức mạnh. Tuy nhiên, nếu nhiên liệu bị nén quá nhiều trước khi đánh lửa, nó có thể tự phát nổ và gây hỏng hóc cho động cơ. Chỉ số octan giúp nhiên liệu chống lại việc tự phát nổ dưới áp suất cao, khiến việc tìm kiếm các phụ gia tăng chỉ số octan trở nên cần thiết cho ngành công nghiệp nhiên liệu.

Mặt khác, chỉ số octan cao trong ethanol cũng dẫn đến tỷ lệ nén động cơ cao hơn, dẫn đến hiệu suất nhiệt cao hơn, điều này đẩy nhanh một quá trình gọi là hóa hơi nhiệt, giúp làm mát xi-lanh của động cơ. Kết quả này được chứng minh bởi nghiên cứu về tác động của xăng pha trộn ethanol do Đại học Ứng dụng Al-Balqa thực hiện, cho thấy việc bổ sung ethanol có thể cải thiện công suất phanh khoảng 8,3%, hiệu suất thể tích 7%, hiệu suất nhiệt 9% và tiêu thụ nhiên liệu 5,7% cho các động cơ.

Năm 2023, một bài đăng trên Reddit về việc liệu nhiên liệu ethanol có ảnh hưởng đến động cơ xe cộ đã thu hút sự chú ý. Hầu hết các bài viết đều kết luận rằng điều này chỉ xảy ra với các phương tiện có động cơ rất cũ không được trang bị để xử lý ethanol trong xăng. Luận điểm này cũng được kiểm chứng bởi một nghiên cứu tại Hoa Kỳ – quốc gia đã phê duyệt sử dụng hoàn toàn E15 cho xe ô tô, xe SUV, xe bán tải, xe van hoặc các phương tiện hạng nhẹ khác được sản xuất sau năm 2000. Điều này cũng đồng nghĩa với việc hơn 96% các phương tiện trên đường hiện nay tại Hoa Kỳ được phê duyệt hợp pháp để sử dụng E15.

Nhiên liệu ethanol được sử dụng phổ biến ở nhiều quốc gia – Ảnh minh họa

Một lợi ích quan trọng khác của việc chuyển sang sử dụng nhiên liệu ethanol là giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Điều này giúp tăng cường an ninh năng lượng và hạn chế các rủi ro liên quan đến sự biến động giá cả và sự gián đoạn nguồn cung.

Người Việt Nam cũng ngày càng quan tâm đến việc bảo vệ sức khỏe. Theo một cuộc khảo sát thực hiện năm 2023, 83% người Việt Nam cho biết họ đã thay đổi ưu tiên về sức khỏe sau đại dịch; tập trung nhiều hơn vào lối sống lành mạnh để tăng cường hệ miễn dịch (54%), cải thiện sức khỏe tổng thể (53%), phát triển thói quen ăn uống tốt (50%) và cải thiện sức khỏe tinh thần (50%). Sự thay đổi này cũng giải thích tại sao ngày càng có nhiều người chuyển sang sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo và bền vững để giảm thiểu lượng khí thải mà nhiều trong số đó có thể dẫn đến ung thư, các vấn đề tim mạch và hô hấp ra môi trường.

Do đó, lợi ích sức khỏe cho con người khi giảm lượng khí thải từ động cơ xe cộ cũng quan trọng không kém lợi ích với môi trường. Ngày nay, hầu hết các phương tiện hiện đại được trang bị các hệ thống kiểm soát khí thải tiên tiến. Khi kết hợp với việc sử dụng nhiên liệu ethanol, các hệ thống này có thể giảm đáng kể lượng khí thải có hại ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sử dụng nhiên liệu ethanol làm giảm đáng kể lượng phát thải hạt mịn (PM), ngăn ngừa gián tiếp các bệnh liên quan về tim mạch hoặc hô hấp. Việc pha trộn ethanol vào xăng cũng giảm mức benzene hợp chất có nguy cơ gây ung thư – trong nhiên liệu. Ngoài ra, ethanol có thể thay thế chất phụ gia MTBE trong xăng, một hợp chất dẫn đến ô nhiễm nước ngầm, và các hỗn hợp Ethanol 10% (E10) đã được chứng minh là giảm hơn 15% lượng khí thải độc gây ung thư.

Với nhiều ưu điểm đối với môi trường, động cơ, sức khỏe và kinh tế, nhiên liệu ethanol ngày càng được khuyến khích và thúc đẩy bởi các quốc gia trên toàn thế giới. Tại Brazil, nhiên liệu ethanol đã được áp dụng bắt buộc từ những năm 1970 với tỷ lệ pha trộn ethanol hiện tại được thiết lập ở mức 27% hoặc cao hơn. Ở Hoa Kỳ, năm 2023 đã chứng kiến việc tiêu thụ gần 54 triệu tấn nhiên liệu ethanol — năm tăng thứ tư liên tiếp kể từ năm 2020. Trung Quốc, Ấn Độ, Canada, Anh và các quốc gia khác ở Đông Nam Á như Indonesia, Philippines, Thái Lan – nhà sản xuất và tiêu thụ nhiên liệu sinh học lớn thứ bảy trên thế giới cũng đang chuyển đổi sang nhiên liệu ethanol.

Việc chuyển sang các nguồn nhiên liệu bền vững như xăng ethanol là cần thiết để phát triển hệ thống giao thông xanh giúp Việt Nam đạt mục tiêu phát thải khí nhà kính ròng bằng 0 vào năm 2050

Tại Việt Nam, Bộ Công Thương đã và đang xây dựng các chính sách khuyến khích, thúc đẩy tiêu thụ nhiên liệu ethanol. Với gần 100 triệu dân và khoảng 79 triệu phương tiện (73 triệu xe máy và hơn 6 triệu ô tô), việc chuyển sang các nguồn nhiên liệu bền vững như xăng ethanol là cần thiết để phát triển hệ thống giao thông xanh giúp Việt Nam đạt mục tiêu phát thải khí nhà kính ròng bằng 0 vào năm 2050. Tăng cường sử dụng nhiên liệu ethanol không chỉ vì một tương lai phát triển bền vững, mà còn là cách tiếp cận lý tưởng để nâng cao thu nhập nông thôn, thúc đẩy nền kinh tế chung của cả nước và đảm bảo môi trường sống lành mạnh hơn cho các thế hệ hiện tại và tương lai.

M.P