T ại HàN ội ại thành phố Hồ Chí Minh
3.2.4 Chuyển đối sử dụng nhiên liệu thay thế cho xe mô tô, xe gắn máy
Xe cơ giới nói chung và xe mơ tơ, xe gắn máy sử dụng xăng nói riêng có thể trở nên rất sạch khi áp dụng các công nghệ kiểm sốt khí thải tiên tiến và thực hiện kiểm định khí thải định kỳ, bảo dưỡng, sửa chữa tốt trong sử dụng. Khơng tính đến chi phí thì việc đảm bảo hiệu quả và tuổi thọ của các thiết bị xử lý khí thải thường địi hỏi chất lượng nhiên liệu ở mức cao tương ứng, đặc biệt làm giảm hàm lượng lưu huỳnh trong xăng. Điều này không dễ dàng ở những nước đang phát triển. Vì vậy, sử dụng các nhiên liệu khác, vốn đã sạch để thay thế nhiên liệu lỏng truyền thống là xăng cũng là một hướng cần xem xét để giảm khí thải gây ô nhiễm.
a) Các loại nhiên liệu thay thế cho xe mô tô, xe gắn máy
Các loại nhiên liệu, năng lượng khơng kểxăng có khảnăng sử dụng cho xe mô tô, xe gắn máy đang sử dụng bao gồm: nhiên liệu khí, điện, nhiên liệu sinh học và hyđrô (sử dụng trong công nghệ pin nhiên liệu). Trong đó, điện chỉ được sử dụng cho xe mới được thiết kếđể chạy điện. Công nghệ pin nhiên liệu đang được nghiên cứu áp dụng cho xe mới và chưa được phổ biến rộng rãi. Vì vậy, xe mô tô, xe gắn máy đang sử dụng xăng chỉ có thể được hốn cải để chuyển sang sử dụng các loại nhiên liệu khí (LPG hoặc CNG) và nhiên liệu sinh học.
1 Nhiên liệu khí: bao gồm CNG và LPG
- CNG có thành phần chủ yếu là mêtan có hệ số chống kích nổ cao trên 120 nên có thể hoạt động ở tỷ số nén cao. Cịn LPG là hỗn hợp của các hyđrơ cácbon nhẹ, chủ yếu là propan và butan. LPG là sản phẩm từ quá trình tinh chế dầu mỏ và cũng được sử dụng nhiều để nấu bếp trong sinh hoạt. Propane cũng có chỉ số chống kích nổcao, trên 104 nhưng không bằng methane. Nhưng LPG lại dễ phân phối và tích chứa hơn CNG do chỉđịi hỏi áp suất từ4 đến 13 at so với 200 at của CNG. Xe
sử dụng nhiên liệu khí có hai dạng: Xe được thiết kế nguyên bản chỉ để sử dụng nhiên liệu khí hoặc xe đang sử dụng nhiên liệu lỏng được chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu khí. Vì phải có chỗđặt an tồn cho bình chứa áp suất cao, có kích thước lớn và các hệ thống dẫn khí nên nhiên liệu khí thường chỉ được sử dụng trên ô tô và xe ba bánh. CNG không thể sử dụng cho xe mô tô và xe gắn máy hai bánh. Do áp suất nhỏ hơn, nên về nguyên tắc LPG có thể sử dụng cho xe hai bánh nhưng chỉ là thử nghiệm, chưa được phổ biến. Ngoài ra, sử dụng các nhiên liệu khí đều địi hỏi phải có hệ thống truyền dẫn hoặc chun chở tốn kém và có chính sách trợ giá nhiên liệu để khuyến khích người dân sử dụng.
- Sử dụng nhiên liệu khí có những ưu điểm sau đây: + Sử dụng nhiên liệu khí làm đa dạng hóa nguồn năng lượng
+ Xe ba bánh 2 kỳ chuyển sang sử dụng CNG sẽ làm giảm đáng kể lượng phát thải bụi hạt, phát thải chất độc lơ lửng rất thấp và một lượng khơng đáng kể lưu huỳnh. Ngồi ra, xe cũng hoạt động êm dịu ít có mùi hơn. Sử dụng LPG cũng cho kết quả tương tự, ngoại trừđối với phát thải bụi hạt sẽ không giảm khi dùng cho xe 3 bánh 2 kỳvà tăng lên khi dùng cho xe xăng 4 kỳ.
- Tuy nhiên, việc sử dụng nhiên liệu khí có nhiều nhược điểm cần chú ý:
+ Sử dụng nhiên liệu khí có khả năng mất an toàn trong sử dụng cao hơn so với nhiên liệu lỏng. Khi bị rị rỉ, nhiên liệu khí dễ bị bắt nhiệt và gây nổ hơn. Vì vậy, bình chứa và hệ thống ống dẫn được làm bằng vật liệu đặc biệt. Khi lắp đặt cũng phải tuân theo các yâu cầu nghiêm ngặt như phải có cách nhiệt, bảo vệ chống va chạm khi đặt bên ngoài xe hoặc khi đặt bên trong xe phải được bố trí trong khoang kín, có thơng hơi ra ngồi để tránh hiện tượng tập trung khí rị rỉ có thể gây nổ. Vì vậy cần lưu ý đặc biệt khi sử dụng LPG cho xe hai bánh do thiếu chỗđặt bình chứa. + Xe sử dụng CNG là nguồn phát thải lớn mê tan, một khí gây hiệu ứng nhà kính. + Xe xăng 4 kỳđược áp dụng cơng nghệ kiểm sốt khí thải hiện đại, như sử dụng bộ chuyển đổi xúc tác, sẽ cho hiệu quả giảm phát thải lớn hơn nhiều so với thay đổi nhiên liệu sử dụng. Do vậy, xe sử dụng nhiên liệu khí thường chỉ có tác dụng giảm
+ Chuyển đổi xe đang sử dụng nhiên liệu lỏng sang sử dụng nhiên liệu khí sẽ rẻhơn là thay thế bằng xe mới sử dụng nhiên liệu khí tuy nhiên việc chuyển đổi phải được thực hiện đúng kỹ thuật và có sự giám sát chặt chẽ nhằm bảo đảm an toàn và hiệu quả giảm phát thải trong sử dụng. Việc chuyển đổi không đúng kỹ thuật sẽlàm tăng phát thải một số chất khác (không phải bụi hạt).
+ Phạm vi và tính năng hoạt động của xe sử dụng nhiên liệu khí nhỏ, thấp hơn. Năng lượng chứa trong CNG ít hơn xăng hoặc điêzen tính trên một đơn vị thể tích. Chuyển đổi xe sử dụng xăng sang sử dụng CNG thông thường làm cơng suất giảm đi 10%. Bình nhiên liệu khí to và nặng hơn cũng làm giảm tính kinh tế nhiên liệu và quãng đường phanh lớn hơn.
+ Do thị trường nhỏ nên chi phí sản xuất xe sử dụng nhiên liệu khí đắt hơn, giá thành cao hơn hoặc phải mất chi phí chuyển đổi từ xe sử dụng nhiên liệu lỏng, chủ yếu là chi phí cho bình chứa. Do vậy, phải có chính sách hỗ trợ để giảm chi phí trong sử dụng, thường là giá nhiên liệu khí phải thấp hơn.
+ Việc sử dụng nhiên liệu khí địi hỏi phải có hệ thống hạ tầng cung cấp khí (trạm cấp, hệ thống truyền dẫn hoặc chuyên chở) phức tạp, tốn kém và mức độ an toàn phải cao, nhất là đối với CNG.
2 Nhiên liệu sinh học, bao gồm metanol và etanol nhưng được sử dụng chủ yếu là etanol.
Etanol là rượu cồn, chủ yếu được sản xuất bằng cách lên men các sản phẩm nông nghiệp như ngũ cốc và mía. Etanol cần được khuyến khích sử dụng làm nhiên liệu thay thế vì những lý do sau:
Etanol chứa một lượng đáng kể ô xy bên trong làm tăng hiệu quả cháy, giảm phát thải HC và CO được 40-50 % ở chế độ đầy tải, trong khi phát thải NOx giảm đi ở tốc độđộng cơ thấp (dưới 3500 v/phút) và tăng lên ở tốc độcao hơn. Ở chếđộ chạy không tải, phát thải HC tương đương với khi sử dụng xăng nhưng CO và NOx giảm đi tương ứng là 20 % và 80 % [3].
+ Etanol là nhiên liệu có thể tái sinh vì phát thải CO2 do đốt etanol có thểđược hấp thụ lại của các thế hệ cây trồng tiếp theo. Nền cơng nghiệp etanol hiệu quả có thể khơng gây phát thải khí nhà kính khi sử dụng etanol.
+ Ngồi ra etanol có tiềm năng củng cốan tồn năng lượng.
+ Trên thế giới, việc sử dụng etanol cho xe mơ tơ, xe gắn máy cịn đang trong q trình nghiên cứu nhưng đối với ơ tơ đã có những mẫu xe chạy bằng etanol hoặc hỗn hợp của etanol với xăng. Động cơ sử dụng etanol có rất ít thay đổi so với động xăng.
b) Khả năng sử dụng nhiên liệu thay thế cho xe mô tô, xe gắn máy
Cho đến nay, việc sử dụng nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu truyền thống là xăng và dầu điêzen ở nước ta chiếm tỷ lệ vô cùng nhỏ. Việc ứng dụng LPG cho xe hai bánh mới chỉ giới hạn trong phạm vi đề tài nghiên cứu, áp dụng thử nghiệm. Ngày 20 tháng 11 năm 2007, Thủ tướng Chính phủđã ký quyết định 177/2007/QĐ- TTg phê duyệt Đề án phát triển và sử dụng nhiên liệu sinh học tại Việt nam nhưng vẫn phải cần thời gian nghiên cứu, thử nghiệm, sản xuất và xây dựng hệ thống phân phối cũng như cơ chế chính sách để khuyến khích sử dụng.
Việc phát triển sử dụng nhiên liệu khí cho xe mơ tơ, xe gắn máy ở nước ta có một số hạn chếnhư sau:
- Đối tượng sử dụng nhiên liệu thay thế là các loại xe có kinh doanh vận tải. Ở nước ta, xe ba bánh đã bị hạn chế tại các thành phố, xe hai bánh chủ yếu là xe cá nhân khơng phải là đối tượng chính sử dụng nhiên liệu thay thế.
- Về mặt kỹ thuật thì CNG khơng có khảnăng sử dụng cho xe mơ tơ, xe gắn máy hai bánh do kích thước bình chứa q lớn. Cịn đối với LPG thì Việt Nam là nơi đầu tiên trên thế giới nghiên cứu, thử nghiệm để chuyển đổi sử dụng cho xe mô tô, xe gắn máy 2 bánh nhưng chưa được chấp nhận rộng rãi [3].
- Để phát triển sử dụng nhiên liệu thay thế thì ngồi u cầu về kỹ thuật cịn phải có hệ thống sản xuất, cung ứng, phân phối rộng khắp và chính sách trợ giá nhiên liệu. Ngồi việc, chúng ta chưa có chính sách đồng bộ để khuyến khích sử
dụng LPG thì việc thiếu một hệ thống các điểm cung cấp LPG rộng khắp cũng là một cản trở chính cho việc phát triển sử dụng LPG.
- Vì vậy việc phát triển sử dụng nhiên liệu thay thế nên được xem xét chung cho các loại xe cơ giới, cả ô tô và xe mô tô, xe gắn máy. Đề án phát triển sử dụng nhiên liệu sinh học đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt. Việc phát triển sử dụng các loại loại nhiên liệu thay thếkhác cũng cần được xem xét như vậy.
- Mặt khác, nếu chất lượng xăng được nâng lên, xe được trang bị các hệ thống kiểm sốt, xử lý khí xả và quan trọng là thực hiện kiểm định khí thải thì xe mơ tơ, xe gắn máy chạy bằng xăng cũng có mức phát thải rất thấp.