مقایسه ای بر اتانول و MTBE در فرآورده‌های نفتی

مقایسه اتانول و MTBE به عنوان افزودنی اکسیژن‌دار در فرآورده‌های نفتی (بنزین)

اتانول (Ethanol) و متیل ترت‌بوتیل اتر (MTBE) هر دو به عنوان افزودنی‌های اکسیژن‌دار (oxygenate) در بنزین استفاده می‌شوند تا عدد اکتان را افزایش دهند، احتراق را بهبود بخشند و انتشار برخی آلاینده‌ها مانند مونوکسید کربن (CO) را کاهش دهند. این افزودنی‌ها پس از ممنوعیت سرب در بنزین (به دلیل سمیت بالا) رواج یافتند. با این حال، به دلیل مشکلات زیست‌محیطی MTBE، اتانول در بسیاری از کشورها به عنوان جایگزین برتر انتخاب شده است.
مزایای مشترک هر دو افزودنی
افزایش عدد اکتان و بهبود احتراق.
کاهش انتشار CO و برخی هیدروکربن‌ها (HC).
کمک به رعایت استانداردهای آلایندگی هوا (مانند Clean Air Act در آمریکا).
مقایسه کلیدی: چرا اتانول جایگزین بهتری است؟
بر اساس مطالعات علمی متعدد، اتانول در جنبه‌های زیست‌محیطی، سلامت عمومی و پایداری بر MTBE برتری دارد، هرچند برخی معایب فنی دارد. جدول زیر خلاصه‌ای از مقایسه است:

شواهد علمی نشان‌دهنده برتری اتانول

مطالعه چرخه حیات (Life Cycle Assessment):

در یک مقاله منتشرشده در ScienceDirect (۲۰۲۰)، مقایسه E۱۰ (۱۰% اتانول) و M۱۰ (۱۰% MTBE) نشان داد که تأثیر زیست‌محیطی کلی E۱۰ حدود ۱۵.۴% کمتر از M۱۰ است. اتانول در کاهش آلودگی کلی برتر است، هرچند در مصرف آب و پسماند جامد کمی ضعیف‌تر عمل می‌کند. این مطالعه نتیجه گرفت که جایگزینی MTBE با اتانول تأثیر مثبت بر محیط زیست دارد.

آلودگی آب:

MTBE به دلیل حلالیت بالا و تجزیه‌پذیری کم، باعث آلودگی گسترده آب‌های زیرزمینی شد (مانند موارد گزارش‌شده توسط EPA آمریکا). اتانول سریع تجزیه می‌شود و خطر کمتری دارد (Nadim et al., ۲۰۰۱؛ EPA reports).

جایگزینی واقعی در جهان:

در آمریکا، پس از Energy Policy Act ۲۰۰۵، MTBE ممنوع و اتانول جایگزین شد. بیش از ۹۰ کشور (از جمله چین و مکزیک) اتانول را ترجیح می‌دهند. در ایران نیز پروژه‌هایی برای تولید بنزین با اتانول زیستی (به جای MTBE) در حال اجرا است تا آلودگی کاهش یابد.
انتشار آلاینده‌ها: مطالعات (مانند Poulopoulos et al., ۲۰۰۵) نشان می‌دهد اتانول کاهش مشابهی در CO و HC ایجاد می‌کند، اما بدون خطر آلودگی پایدار MTBE.

معایب احتمالی اتانول و راه‌حل‌ها

افزایش فشار بخار (RVP) که ممکن است تبخیر را افزایش دهد: با تنظیم فرمولاسیون بنزین (مانند E۱۰ با RVP مشابه) قابل کنترل است.
جذب رطوبت و سازگاری کمتر با برخی مواد قدیمی: در خودروهای مدرن مشکلی ایجاد نمی‌کند.
کاهش جزئی ارزش حرارتی سوخت: تأثیر ناچیز در مصرف واقعی.
در مجموع، شواهد علمی قوی نشان می‌دهد که اتانول جایگزین خوب و برتر برای MTBE در فرآورده‌های نفتی است، به ویژه از نظر کاهش مخاطرات زیست‌محیطی و سلامت. این جایگزینی در بسیاری کشورها اجرا شده و مزایای بلندمدت آن بر معایب فنی غلبه دارد.

منابع و رفرنس‌ها (مقالات علمی کلیدی)

Song, H. et al. (۲۰۲۰). “Comparative study on life cycle assessment of gasoline with methyl tertiary-butyl ether and ethanol as additives”. Journal of Cleaner Production. (نشان‌دهنده ۱۵.۴% برتری اتانول در LCA).
Poulopoulos, S.G. et al. (۲۰۰۵). “Comparative effects of MTBE and ethanol additions into gasoline on exhaust emissions”. Atmospheric Environment.
Nadim, F. et al. (۲۰۰۱). “Ethanol as a substitute for MTBE: Benefits in reducing water contamination”.
U.S. EPA Reports (۲۰۰۶-۲۰۲۵): Overview of MTBE phase-out and ethanol replacement.
مقالات فارسی: شاکری، رضا (۱۳۸۵). “استفاده از اتانول به جای MTBE در بنزین، راهکاری برای کاهش مخاطرات زیست محیطی”. کنفرانس مهندسی حمل و نقل ایران.
برای دسترسی کامل به مقالات، به سایت‌هایی مانند ScienceDirect یا PubMed مراجعه کنید.