生物柴油有望直達(dá)“國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)”

　　按照規(guī)定，國家公布的第四階段機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)(后簡稱“國四標(biāo)準(zhǔn)”) 最晚將于2011年，在全國范圍內(nèi)實施。“國四標(biāo)準(zhǔn)”等效于歐洲的“歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)”，相比“國三標(biāo)準(zhǔn)”，對機(jī)動車排放控制更趨嚴(yán)格，需要在滿足“國三標(biāo)準(zhǔn)”的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步降低30%—50%的污染物。

　　在我國當(dāng)前的汽車市場上，由于柴油發(fā)動機(jī)比汽油發(fā)動機(jī)節(jié)油30%，二氧化碳排放量低30%-45%，柴油化儼然成為今后重要的發(fā)展方向。但此前國家環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司羅毅副司長在題為《中國發(fā)展節(jié)能減排汽車的環(huán)保戰(zhàn)略與措施》的報告中指出：“柴油車的污染問題仍然是造成城市空氣污染的主要原因之一;清潔高科技的柴油轎車需要高品質(zhì)的超低硫柴油的供給。”一般認(rèn)為，柴油車達(dá)歐Ⅳ排放的技術(shù)路線有兩條：一是采用顆粒物過濾器(DPF)，二是采用NOx還原催化劑(SCR)。總之，無論哪條路都要加裝后處理系統(tǒng)。

　　但在前不久舉行的“清華-康明斯技術(shù)論壇”上，由清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實驗室副主任王建昕教授公布的有關(guān)生物柴油的最新研究結(jié)果表明，生物柴油不但具有替代石油基能源的作用，而且可以將生物柴油與其他燃料合理摻混，采用燃料重新設(shè)計的方法，就有可能在不使用后處理技術(shù)的前提下，使柴油機(jī)排放直接達(dá)到國四或歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。

　　基于生物柴油的燃料設(shè)計

　　搞發(fā)動機(jī)的人歷來都是根據(jù)柴油的已有特性來設(shè)計和優(yōu)化柴油機(jī)的燃燒特性，“那么能不能反過來，根據(jù)柴油機(jī)低排放燃燒的要求來重新設(shè)計燃料呢?”沿著這一思路，王建昕教授帶領(lǐng)他的團(tuán)隊設(shè)計了新的燃料方案：生物柴油占50%，柴油占35%，碳酸二甲酯(DMC)占15%。他們將這種生物質(zhì)含氧混合燃料用在康明斯公司的柴油機(jī)上，不用任何后處理系統(tǒng)，于2008年7月順利通過了國四標(biāo)準(zhǔn)正式檢測，并且申請了國家發(fā)明專利。

　　但為什么還要在其中添加DMC等其他燃料呢?與汽油車相比，柴油車排放了更多的顆粒物。生物柴油由于具有含氧、低芳烴、高十六烷值和低硫等特點(diǎn)，產(chǎn)生的顆粒物比傳統(tǒng)柴油少。但如果要求大幅度降低顆粒物排放，就必須提高燃料的含氧量，這單靠生物柴油是不夠的的，所以有必要添加含氧量高的成分。“最理想的是DMC，因為它的含氧量和十六烷值度都高于乙醇，但如果考慮到資源供應(yīng)現(xiàn)狀，乙醇也是可以的。”王建昕教授說。

　　發(fā)動機(jī)內(nèi)實現(xiàn)減排

　　但是高含氧量是把雙刃劍，生物柴油在降低顆粒物排放的同時，有可能使氮氧化物(NOx)升高10%—20%，其升高幅度隨著生物柴油采用的原料不同而有所區(qū)別。混合后的生物柴油中，加入了高含氧成分，NOx產(chǎn)生的幾率也就更高了。

　　在本次論壇上，環(huán)境保護(hù)部大氣與噪聲污染防治處副處長任紅巖透露，現(xiàn)行的空氣指標(biāo)評測體系將有變動，其中NOx有可能成為繼二氧化硫之后的二號污染物。所以大量NOx的生成直接影響到“國四標(biāo)準(zhǔn)”的實現(xiàn)，也會讓新設(shè)計的燃料方案的減排價值大打折扣，從而付出高昂的環(huán)保代價。

　　對此王建昕教授并不擔(dān)心，“其實這個問題解決起來不是很困難，我們有信心在發(fā)動機(jī)內(nèi)實現(xiàn)整個減排過程，而且保證采用的技術(shù)是最經(jīng)濟(jì)的。”因為這種基于生物柴油的混合燃料不同于普通柴油，在大量使用廢氣再循環(huán)技術(shù)降低NOx時，顆粒物不會明顯增加，所以可以不用任何后處理技術(shù)使排放物達(dá)到“國四標(biāo)準(zhǔn)”，是一條比較經(jīng)濟(jì)的柴油車排放控制技術(shù)路線。

　　原料多元化增強(qiáng)抗風(fēng)險能力

　　值得注意的是新方案中35%的柴油，以明確的比例將傳統(tǒng)柴油和生物柴油放在了一起。王建昕解釋說這主要是考慮到傳統(tǒng)柴油相對容易獲得，而且可以縮小生物柴油與傳統(tǒng)柴油的熱值差，降低生物柴油的粘度。

　　意義不止于此，傳統(tǒng)柴油的加入將會更好地促進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)。在生物柴油產(chǎn)業(yè)化過程中，價格變動一直是一個敏感的因素。

　　隨著國際油價的攀升，生物柴油以其價格和環(huán)保優(yōu)勢獲得了社會的親睞。除了三大石油公司之外，民營企業(yè)和外資公司也紛紛加入生物柴油生產(chǎn)的行列。但這種局勢在去年下半年發(fā)生了扭轉(zhuǎn)，國際油價每桶從147美元跌至40美元，國內(nèi)柴油供應(yīng)緊張的局面立即得到緩解，生物柴油因成本降不下去，導(dǎo)致銷路出現(xiàn)問題。“兩頭夾擊，讓企業(yè)出現(xiàn)負(fù)利潤，只能停產(chǎn)等待機(jī)會，”泉州一家生物柴油企業(yè)的老總稱，2008年的地溝油、廢渣油等原材料價格一路上揚(yáng)，從2004年的2600元/噸，上漲到2008年高峰時的5500元/噸，“原材料成本已接近成品柴油價，即使用工成本不算，銷售利潤也淪為負(fù)數(shù)，不少企業(yè)因此出現(xiàn)停產(chǎn)甚至倒閉”。目前形勢雖有所好轉(zhuǎn)，但這種價格存在變動的風(fēng)險。

　　但如果加入了傳統(tǒng)柴油，就能讓生物柴油擁有一個應(yīng)對國際油價漲跌的空間，可以隨著國際油價的變化浮動價格，這在一定程度上增強(qiáng)生物柴油在價格上的抗風(fēng)險能力。同時，加入35%的傳統(tǒng)柴油也可以增加生物柴油的總供應(yīng)量，擴(kuò)大其使用范圍，這對于生物柴油產(chǎn)業(yè)化的順利實現(xiàn)無疑是有益的。