از زمان شناخت بنزين به عنوان مايع حركت و سرعت در خودروها و زندگي صنعتي امروزي، تغييرات زيادي در تركيب ساختاري آن وموتور خودروهاي وابسته به آن ايجاد شده است.برخي از اين تغييرات، جهت افزايش كارايي و راندمان خودروها بوده و برخي نيز جهت حفظ سلامت و جلوگيري از تهديدهاي آلاينده ها و فاجعه هاي مرئي و نامرئي حاصل از آنها. 

در اين مقاله، مروري بر ماهيت بنزين، تغييرات و اثرهاي آلايندگي آن از گذشته تا حال شده است.

محتوا
بنزين
عدد اكتان
بنزن
سرب
MTBE
مبدل هاي كاتاليستي(كنيستر)
بنزين سوپر
بنزين الكلي (سوخت زيستي)
جايگاه سوختهاي زيستي در ايران
گوگرد

بنزين
اين مايع فرار و اشتعالزا را نخستين بار در آلمان «بنزين» ناميدند كه ظاهراً گرفته شده از نام ماده شيميايي بنزن است. در انگليسي نيز نام اين سوخت "Petrol" مشتق شده از كلمه petroleum(نفت خام) و يا " Gasoline" (در ايالات متحده:Gas) است. بنزين تركيبي از چندين ماده آلي به دست آمده از تقطير جزء به جزء نفت خام همراه با مواد افزودني است. لذا عمده بنزينهاي توليدي شامل هيدروكربنهايي بين ٤ تا ١٢ اتم كربن در هر مولكول هستند(كه اصطلاحاً مواد C٤-C١٢ نيز ناميده مي شوند).

بنزين به عنوان يك ماده تركيبي شامل چه هيدروكربنهايي است؟
بنزين معمولي، مجموعه اي از هيدروكربنهايي مانند پارافين‌ها (آلكانها)، نفتن ها(سيكلو آلكانها) و اولفينهاست ولي مي شود اكتانها (C٨H١٨) را به عنوان يكي از تركيبات مشخص در بنزين به حساب آورد.
به طور كلي نسبتهاي هيدروكربنهاي موجود به عوامل زير بستگي دارد:

• پالايشگاه نفت سازنده بنزين،چون همه آنها داراي واحدهاي فرايند و توليد يكساني نيستند؛
• نوع نفت خام مصرفي پالايشگاه؛
• درجه بنزين و به طور خاص عدد اكتان آن.
امروزه بسياري از كشورها در مورد تركيبات آروماتيك بنزين به طور عام و بنزن به طور خاص و تركيب اولفينها محدوديتهايي را اعمال مي‌كنند. چنين مقرراتي مزيت تركيبات پارافيني(آلكاني) با اكتان خالص بالا (مانند آلكيلات) را افزايش داده و جهت كاهش بنزن، پالايشگاهها را مجبور به افزودن واحدهاي جديد در فرايند توليد مي كند . طبق استانداردهاي جهاني، ميزان بنزن موجود در هر ليتر بنزين نبايد بيش از يك درصد باشد.
در بنزين، تركيبات آلي ديگري مانند اترهاي آلي همراه با مقداري از آلاينده ها (به طور خاص تركيبات گوگردي) مي تواند باشد كه معمولاً در پالايشگاه جدا مي شوند.

عدد اكتان
با شناخت عملكرد سوختي مانند بنزين در موتور خودروها و به دنبال آن اثر تركيباتي به عنوان مواد افزودني به آن، تلاش سازندگان خودرو بالا و بالاتر بردن قدرت موتورها بدون رسيدن صدمه به اجزائي مانند سيلندرها و پيستونهاست. اما چگونه مي توان توان موتورها را بدون آسيب و مشكلي بالا برد؟ اين عمل درصورتي امكان پذير است كه بنزين و هواي مخلوط متراكم شده داخل موتور در حد امكان ديرتر مشتعل شود و نسبت به پديده احتراقِ مخرب مقاومتر باشد.
معياري كه مشخص مي كند سوخت تا چه ميزان توانايي متراكم شدن قبل از احتراق خودبخودي مخرب (بدون جرقه) را داراست ، عدد اكتان ناميده مي شود.

عدد اكتان چگونه تغيير مي كند؟
عدد اكتان بنزين با تغيير شكل مولكولهاي كربن آن تغيير مي كند، هر چه زنجيره مولكولي بنزين خطي تر باشد، عدد اكتان كمتري داشته و با پيچيده تر شدن آن، عدد اكتان بنزين نيز بالا مي رود؛ اگر بخواهيم هيدروكربن هاي موجود در بنزين را بر پايه عدد اكتان آن دسته بندي كنيم، آلكانها (هيدروكربنهاي خطي) داراي پايين ترين عدد اكتان و هيدروكربن هاي ايزومري (شاخه دارها) و حلقوي ها پس از آن قرار مي گيرند؛ و در آخر اين تقسيم بندي نيز آروماتيكها مانند بنزن با بالاترين عدد اكتان قرار دارند. بنابراين، عدد اكتان در آروماتيكها (كه به نظر مي رسد داراي پيچيده ترين شكل مولكولهاي كربن هستند) به بالاترين ميزان خود رسيده و در آلكانها يا هيدروكربنهاي خطي اين عدد حتي از صفر نيز پايين تر است.
هيدروكربن شاخه دار ايزو اكتان (۲،۲،۴-تري متيل پنتان) در بنزين - به عنوان مرجع استاندارد جهت سنجش تمايل آن به مقاومت در برابر خود اشتعالي - عدد اكتان ۱۰۰ و به هيدروكربن نرمال(خطي) هپتان كمترين مقاومت يعني عدد صفر داده شده است. پس عدد اكتان بنزين درصدي از ايزواكتان در نرمال هپتان است كه بيانگر خاصيت ضد كوبشي برابر با بنزين مورد آزمايش در شرايط آزمون استاندارد است.

ايزواكتان و هپتان نرمال

روشهاي اندازه گيري عدد اكتان
١. Research Octane Number) RON) – روش تحقيقي
ممعمولاً در همه كشورها مقدار عددي RON به عنوان عدد اكتان بنزين به كار مي رود. اين مقدار، از سوختن سوخت در موتور آزمايشگاهي با ضريب تراكم (CR)متغير و تحت شرايط كنترل شده تعيين مي شود و نتايج به دست آمده با نتايج مخلوط ايزواكتان و نرمال هپتان مقايسه مي شود.
٢. Motor Octane Number) MON) - روش موتوري
اندازه گيري اكتان در اين روش براي دانستن رفتار سوخت، تحت بار و فشار سخت ترِ آزمايش است. يعني اكتان سوخت مخلوط از قبل گرم شده،با سرعت موتور بالاتر و با سيستمهاي احتراقي متغير كه بستگي به ساختار سوخت دارد، اندازه گيري مي شود. MON سوختهاي جديد حدود ۸ تا ١٠ واحد پايين تر از RON خواهد بود. به هرحال ارتباط مستقيمي بين دو عدد MON و RON وجود ندارد.
٣. Anti-Knock Index) AKI) - شاخص ضد كوبش
در بسياري از كشورها از جمله ايران عدد اكتان براساس عدد بدست آمده RON است و در پمپ بنزينهاي كشورهايي مانند استراليا و اروپا عدد اكتان مشخص شده در بالاي پمپها براساس عدد RON محاسبه مي شود. اما در كشورهاي كانادا و ايالات متحده و ديگر كشورهايي مانند برزيل،عدد منعكس شده ميانگين RON و MON (R+M)/٢ است كه گاهي به آن Pump Octane Number) PON) نيز گفته مي شود.

مسلماً براي يك نوع بنزين مشخص به دليل شرايط سخت تر آزمايش در روش MON نسبت به روش RON، عدد به دست آمده از آزمايش به روش RON عدد بيشتري خواهد بود . فاصله ميان ۲ عدد بدست آمده از اين ۲ روش آزمايش را ، sensitivity يا حساسيت سوخت مينامند كه بسيار مهم است چرا كه ممكن است بنزيني بدليل نوع افزودني ها و مواد بكار رفته جهت بالا بردن اكتان در شرايط آزمايش RON عدد بالايي از اكتان را ارائه دهد اما در شرايط سخت تر ، توانايي مقابله بار كمتري نسبت به تراكم پذيري داشته و عدد حاصل از آزمايش MON بسيار پايين باشد ، لذا بين چند بنزين مختلف كه از آزمايش RON عدد مشابهي بدست آورده اند ، بنزيني مرغوبتر است كه فاصله اعداد بدست آمده از ۲ آزمايش RON و MON براي آن نوع بنزين كمتر از بقيه باشد ( حداكثر ۱۰ عدد اختلاف، قابل قبول است ).
با توجه به موارد فوق مبنا قرار دادن عدد بدست آمده از آزمايش RON بعنوان عدد اكتان ، چندان صحيح به نظر نمي رسد و حتي راه را براي تقلب شركتهاي نفتي و استفاده از افزودنيهاي ارزانتر باز مي گذارد. بدست آوردن عدد جديدي به نام PON يا Pump Octane Number اين مشكل را تا حد زيادي حل كرده و راه تقلب در اين زمينه را مي بندد.
حال با شناخت عدد اكتان، مهمترين مواد افزودني در بنزين كه با هدف افزايش اين عدد مورد استفاده قرار گرفته و مي شود مرور مي كنيم:

بنـزن
بنزن بعنوان يك ماده آلي آروماتيك بطور طبيعي در نفت خام و بالطبع در بنزين وجود دارد. ولي از آنجايي كه اين تركيب باعث افزايش عدد اكتان و بهسوزي بنزين و كاهش ضربه خوري موتور خودروها مي شود بسياري از كشورها(هم اكنون) تمايل به استفاده از اين ماده افزودني را در بنزين دارند.

بنزن
تا قبل از سال ١۹٥٠ اين تركيب در بنزين مصرف مي شد تا وقتي كه تترااتيل سرب بعنوان يك افزودني ضد ضربه خوري موتور، بطور گسترده اي مورد استفاده قرار گرفت.
بنزن تركيبي بسيار خطرناك بوده كه به سرعت تبخير مي‌شود و خوشبو است. اين ماده درسالهاي اخير به مقدار زيادي در بنزين توليد داخل وجود داشت. اين هيدروكربن آروماتيك درصنايع پلاستيك، رزين و نايلون‌سازي‌ نيز به كار مي‌رود. عامل اصلي به وجود آمدن آلاينده بنزن، بخارات ناشي از مصرف بنزين است كه متأسفانه كنترلي بر اين بخارها كه ناشي از فعاليت پمپ هاي بنزين و خودروها است وجود نداشت. لازم به ذكر است كه در اثر احتراق ناقص بنزين در محفظه احتراق موتور خودروها، چند نوع تركيب آروماتيك چند حلقه اي از جمله بنزن توليد مي شود.
برابر با استاندارد ۲۲۸ EN و ۱۳۱۹ ASTM D حداكثر ميزان مجاز بنزن در بنزين ۱ درصد حجمي است. براي سال ۲۰۱۱ ميلادي ايالات متحده ميزان مجاز بنزن در بنزين را به ۶٢/٠ درصد كاهش داد.
حد استاندارد اروپا براي آلاينده بنزن موجود در هوا ٥ ميلي گرم در مترمكعب و در ژاپن ٣ ميلي گرم بر مترمكعب است در حالي كه در سال ١٣۸۸ در پنج منطقه آلوده تهران بالاترين ميزان بنزن موجود در هوا ۱۵۰ ميلي گرم بر متر مكعب و كمترين ميزان ۵۰ ميلي گرم در متر مكعب بود. يعني حدود ١٢ برابر حد مجاز.

اثرات بنزن
بنزن به عنوان تركيبي سرطانزا شناخته شده‌است. تمام روش كارهاي آزمايشگاهي با بنزن را بايد در زير هود انجام داد و از دستكش‌هاي آزمايشگاهي استفاده كرد.
از بنزن در گذشته به عنوان يك حلال متداول در آزمايشگاه‌ها استفاده مي‌شد ولي بعد از اينكه دانشمندان پي به هويت سرطانزايي آن بردند، استفاده از آن به عنوان يك حلال بسيار محدود شد و سعي گرديد از حلال‌هاي مشابه مانند استون و... استفاده شود.
تماس طولاني مدت با بنزن، تأثيرات مخربي را بر روي بافت‌هاي سازنده سلول‌هاي خون خصوصاً سلولهاي مغز استخوان مي‌گذارد. عوارض تماس مزمن با بنزن، كاهش خون سازي بدن، ناتواني در سيستم ايمني بدن و همچنين سرطان خون، اختلال در سيستم تنفسي، تأخير در استخوان بندي جنين انسان، صدمه به سيستم توليد مثل انسان، ناباروري، توليد تومورهاي غدد لنفاوي و صدمه به كبد است.
چندين مؤسسه از جمله انجمن تحقيقات سرطان دنيا، انجمن حفاظت محيط زيست آمريكا، اداره خدمات بهداشت آمريكا، بنزن را عامل سرطان خون (لوسمي) و داراي درجه سرطان زايي يك معرفي كرده‌اند. دوره پنهاني سرطان خون به طور معمول ۵ تا ۱۵ سال بعد از اولين تماس روي مي‌دهد.

سـرب
بعد از تشخيص خطرناك بودن بنزن بتدريج ماده افزودني ديگر با تركيب سرب دار وارد بازار مصرف شد. اضافه كردن آن يعني تترا اتيل سرب CH٣CH٢)٤Pb TEL) به بنزين به دو علت انجام مي‌گيرد. ١- اين ماده بعنوان ضد كوبش (تق‌تق كردن) موتور عمل مي‌كند . ٢- از احتراق اين تركيبات، سرب روي ديواره محفظه احتراق مي‌نشيند و به عنوان روانكار از سايش سوپاپ جلوگيري مي‌كند .
ولي از طرف ديگر وجود سرب در بنزين : ١. براي سلامتي انسان خصوصاً اطفال و زنان باردار مضر است ( باعث بروز عقب‌ماندگي ذهني در اطفال مي شود) ٢. امكان استفاده از كاتاليزورهاي ضدآلودگي مانند كانورتور (دستگاه تبديل كننده گازهاي مضر به گازهاي بدون خطر كه در انتهاي اگزوز نصب مي‌شود) را غير ممكن مي‌سازد .
علي رغم بالا بودن عدد اكتان بنزين سرب دار(در ايران حدود ۹٣ بوده است) بدلايل فوق بتدريج استفاده از سرب در دنيا و از جمله ايران كاهش يافته و مواد افزدوني ديگري را براي بالا نگهداشتن عدد اكتان استفاده كردند.

MTBE
متيل ترت- بوتيل اتر (MTBE) يك ماده آلي اكسيژن دار به فرمول CH٣)٣COCH٣) است. مايعي است فرار،اشتعال پذير،بي رنگ و قابل حل در آب. بطور خفيفي نيز بوي نعنا مي دهد. MTBE براي افزايش عدد اكتان امروزه در ايران و برخي كشورهاي ديگر به بنزين بدون سرب افزوده مي شود.
متانول كه خود از اجزاي اصلي بوجودآورنده MTBE است اغلب از گاز طبيعي و ديگر محصولات نفتي بدست مي آيد . پس از كنار گذاشتن تترا اتيل سرب در كشور از روش اكسيژن دار كردن بنزين از طريق افزودن MTBE استفاده مي شود.
در ابتداي انتخاب و استفاده از اين ماده در سوخت، مزاياي زيست محيطي آن مورد توجه بود ولي اكنون پس از گذشت چند سال از مصرف آن در دنيا مشخص شده است كه MTBE داراي امكان تاثيرات سوء روي انسان بوده و داراي پتانسيل آلودگي محيط زيست است.
MTBE مقاومت زيادي به تخريب زيستي دارد و داراي نيمه عمر و حلاليت بالايي در آب بوده و بسيار متحرك است به همين دليل تحت شرايط طبيعي اين ماده مي تواند تا فواصل طولاني همراه با آب منتقل شود و همچنين با تجمع در آبهاي زير زميني و در نهايت استفاده در شرب و كشاورزي مي تواند با تهديد سلامتي انسان و طبيعت باعث معضلات زيست محيطي شود.
با توجه به مصرف گسترده MTBE در ايران و هزينه بسيار بالاي تصفيه و خارج كردن MTBE از سيستم آب رساني، قبل از آنكه اين ماده به معضل زيست محيطي در كشور تبديل شود بايد راهكارهاي مناسبي براي آن انديشيد.
سازمان US-EPA در سال ١۹۹۷ اعلام كرده است كه وجود ۴٠- ٢٠ قسمت در بيليون (ppb) از اين ماده در آب شرب منجر به اثرات منفي در سلامت اشخاص خواهد شد.

خواص MTBE
توجه به اين ماده در دهه ۷۰ ميلادي آغاز و مصرف آن در دهه ۸۰ و ۹۰ ميلادي در جهان افزايش يافت. در ابتداي انتخاب و استفاده از اين ماده در سوخت مزاياي زيست محيطي آن مورد توجه بود كه مهمترين آنها افزايش عدد اكتان بنزين، كاهش نشر گازهاي آلاينده منتشر از اگزوز خودرو مانند منواكسيد كربن و ازن ، حذف سرب از بنزين به همراه تأثير بهبود نسبي كيفيت هوا، توليد آسان و سهولت اختلاط با بنزين است ولي اكنون پس از گذشت چند سال از مصرف آن در دنيا مشخص شده است كه MTBE داراي امكان تأثيرات سوء روي بدن انسن و مضرات زيست محيطي بوده و آلودگي آبهاي زير زميني از مهمترين جنبه هاي آن است .

در آمريكا از سال ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۱ ميلادي دو سيستم تأمين كننده نياز آب شرب شهري بخاطر آلودگي MTBE براي اين منظور غير قابل استفاده شدند.در سانتامونيكاي آمريكا حداقل ۵۰ درصد از كل آب شهري كه از منابع زيرزميني تأمين مي شد براي شرب غير قابل استفاده گرديد به طوريكه ۵/۳ ميليون دلار براي جايگزيني و تأمين آب شرب منطقه هزينه شد.
وجود MTBE در كاليفرنيا در نمونه هاي شهري عموماً با مقادير كمتر از ۲ mg/l گزارش شده است. در شرايط خاص در جاهايي كه قايقهاي موتوري استفاده مي شد غلظت اين ماده در آن آبها به۱۲ppm هم مي رسيد. در تحقيقي كه در سال۱۹۹۶ توسط USGS در ۱۶ شهر آمريكا انجام شد، مقدار MTBE موجود در آبهاي سطحي بين µg/L ١٠٠- ٢ گزارش شد كه غلظتهاي بيشتر بين ماه هاي اكتبر تا مارس واقع شده است.
در آمريكا به خاطر تأثيرات اين ماده در انسان و محيط زيست به ويژه آلودگي منابع آب اعتراضات فراواني نسبت به ادامه مصرف آن وجود دارد ودر بعضي مناطق استفاده از MTBE ممنوع شده است.
انسان از سه طريق خوردن يا آشاميدن ، استنشاق و تماس پوستي مي تواند در معرض MTBE قرار گيرد و سلامتي او تهديد شود كه از اين بين بلع مهمترين راه ورود اين ماده به بدن انسان است و عمدتاً از طريق آشاميدن آب آلوده انجام مي شود، ضمن آنكه استحمام با آب گرم آلوده نيز فراريت آن را افزايش داده و باعث استنشاق اين ماده مي شود .
تأثيرات اين ماده روي بدن به دو قسمت سرطاني و غير سرطاني تقسيم مي شود . به دليل زمان نسبتاً كوتاه از آغاز مصرف گسترده اين ماده تحقيقات ومطالعات كافي براي بررسي تاثيرات سرطان زائي در انسان انجام نشده ولي اين موضوع هنگاميكه حيوانات آزمايشگاهي به صور مخلف در معرض مقادير بالاي MTBE قرار گرفتند اثبات شده است.
در يك آزمايش در اثر بلعيدن MTBE در موشهاي صحرايي ماده به مقدار mg ١٠٠٠به ازاء هر كيلوگرم وزن بدن در روز طي يك دوره ۱۰۴ روزه اين موشها به سرطان خون مبتلا شدند وهمين تيمار در موشهاي صحرايي نر در دوره فوق باعث بروز تومورهاي بيضوي در آنها گرديد.
طي تحقياتي در يك دوره۱۸ ماهه ، استنشاق اين ماده توسط موشهاي صحراي نر و ماده صورت گرفت و خاصيت سرطان زايي MTBE در اين حيوانات آزمايشگاهي مشاهده شد . بر همين اساس USEPA اين ماده را در گروه داراي امكان سرطان زائي قرار داده است .
در مورد تأثيرات غير سرطاني MTBE، از مهمترين وشايعترين عوارض تنفس آن در انسان سردرد، سرگيجه، تهوع، آلرژي و مشكلات تنفسي است.

مبدل هاي كاتاليستي(كنيستر)
وجود كاتاليست(كنورتور) بعنوان يك ابزار تصفيه كننده در خودرو تا ۹۰٪ گازهاي سمي (منوكسيد كربن،اكسيدهاي نيتروژن دار) را بي‌اثر مي‌كند به‌گونه‌اي كه هيدروكربن‌هاي نسوخته كه از موتور خارج مي‌شوند را به آب و دي اكسيد كربن تبديل مي‌نمايد. علاوه بر اين، اكسيد ازت را به گاز ازت تبديل مي‌كند بنابراين كاتاليست در كاهش آلودگي هوا بسيار مؤثر است.
طول عمر مفيد كاتاليست ۵٠,٠٠٠ تا ۶٠,٠٠٠ كيلومتر است. مبدل‌هاي كاتاليستي معمولاً روي خودروهاي جديد نصب مي‌شوند (هم اكنون در ايران نيز بر روي بعضي از خودروهاي توليدي نصب مي شوند) تا ميزان آلايندگي آنها را كاهش دهد. پس از ۸٠,٠٠٠ كيلومتر، پر شده و عملاً كارايي خود را از دست مي‌دهد. البته اين امر در شرايط دماي هوا بالا و ترافيك زودتر به حالت اشباع مي رسد. متوسط عمر كاتاليست چيزي حدود ۴ سال است و پس از مدت زمان ياد شده بايد اين قطعه مصرفي تعويض شود.
كنيستر فناوري جديدي است كه باعث جمع آوري بخارات بنزين مي شود و علاوه بر آن از انتشار گازهاي گلخانه اي نيز به محيط زيست جلوگيري مي كند.
افزايش راندمان احتراق، ارتقاي ضريب ايمني در مسير سوخت رساني خودروها، كاهش ١٠ درصدي مصرف بنزين در خودروها و قابليت مصرف اتانول در سيستم سوخت رساني از مزيت هاي استفاده از تكنولوژي كنيستر است.
پس از اتمام دوره مصرف بايد قطعه كنيستر تعويض شود. البته نصب كنيستر يكي از راه هايي است كه مانع از انتشار ذرات بنزين در محيط مي شود و در كنار آن چند لايه كردن باك بنزين و نصب لوله هاي استاندارد هم براي كاهش اثرات مخرب آلاينده ها در محيط زيست مفيد خواهد بود.
در ايران، بود يا نبود كنيستر و كاتاليست‌ها در معاينه فني خودروها سنجيده نمي‌شود و اگر در آن زمان هم مورد بررسي قرار بگيرد، نمي‌توان اين قطعات را روي آن نصب كرد. شركت هاي خودروسازي در ايران از سال ۱۳۸۲ نصب كاتاليست را در خودروهاي داخلي آغاز كردند و قبل از اين تاريخ خودرو ها فاقد استاندارد بوده‌اند و به همين دليل آلايندگي اين خودروها بيش از ۳۰ برابر ساير خودروها است و براين اساس منع تردد خودرو هاي مدل ۱۳۸۲ به پايين در سازمان حفاظت از محيط زيست ارائه شده است. احتمال مي رود در تعدادي از خودروهاي توليدي سه ماهه آخر سال ۱۳۸۶ نيز قطعه كاتاليست نصب نشده باشد.
به موجب طرح جامع كاهش آلودگي هوا «آزمون صحت كاتاليست كنورتور و كربن كنيستر در معاينات فني خودرو‌ها به منظور صدور برگه و برچسب معاينه فني از ابتداي سال ۹۱ اجباري است».

بنزين سوپر
بنزيني است كه بدليل وجود مواد افزدوني (مورد اشاره) داراي عدد اكتان بالا است.(عدد اكتان بنزين معمولي:۸۷، عدد اكتان بنزين سوپر: ۹۷)

بنزين الكلي (سوخت زيستي)
همانگونه كه قبلاً ذكر شد MTBE جايگزين سرب در بنزين شد چون مي تواند عدد اكتان بنزين را مانند سرب بالا نگاه دارد. علاوه بر آن، اين ماده اكسيژن ساز مانع از توليد منوكسيد كربن در عمل احتراق شده و درنتيجه به جاي آن دي اكسيد كربن از اگزوز خودروها خارج مي شود. اما بدليل ريسك بالاي نفوذ آن در خاك و سپس آبهاي سطحي يا زيرزميني كه ممكن است درنهايت مورد مصرف كشاورزي يا شرب قرار گيرند و باعث آلودگي غيرقابل بازگشتي در محيط زيست گردند ، الكلهاي متان و اتان (البته عمدتاً اتان) جايگزين آن در بنزين شده اند.
در حال حاضر در كشورهاي توسعه يافته و درحال توسعه اين نوع سوختها بسرعت در حال توسعه و جايگزين شدن با سوختهاي قبلي هستند و هنوز گزارش خاصي از مشكلات زيست محيطي حاصل از آنها عنوان نشده است! لذا به اين سوخت ، سوخت پاك يا بنزين سبز نيز گفته مي شود.
متانول به جهت يكسري معايب كمتر از اتانول مورد توجه و استفاده در سوختهاي بنزيني است و عمده ترين عيب در اين است كه متانول بصورت طبيعي رطوبت هوا را مستقيماً از اتمسفر جذب مي كند. آب جذب شده متانول را در باك رقيق كرده و امكان جدايي فاز بين تركيب متانول و بنزين را ايجاد مي كند.

تركيبات سوختي اتانلي
امكان استفاده از اتانلهاي آب دار يا بي آب براي موتورها وجود دارد كه در هر دو حالت جهت عمل احتراق ، تغييرات و تنظيمات لازم بر روي موتور خودرو ضروري است.
اتانل بي آب مي تواند براي استفاده در موتورهاي بنزيني با درصدهاي مختلف بكار رود.
تركيبات سوختي اتانلي كه با اعداد مختلف نماد "E" نشان داده مي شوند بيانگر درصد حجمي اتانول در بنزين است. بعنوان مثال، E١٠ كه نشان دهنده ١٠% اتانول بي آب و ٩٠% بنزين مي باشد.
سوخت مخلوط E١٠ و درصد كمتر از آن، حداقل در بيش از ٢٠ كشور جهان مورد استفاده قرار مي گيرد.سوختهاي تركيبي E٢٠ تا E٢٥ از سال ١۹۷٠ در برزيل بكار مي رود.E٨٥ بطور عادي در ايالات متحده و اروپا برا خودروهايي با سوختهاي قابل تغيير(flexible-fuel vehicles) استفاده مي شود. اتانل آبي يا E١٠٠ در خودروهاي مصرف كننده اتانل خالص برزيلي و خودروهاي مصرف كننده سوختهاي سبكِ قابل تغيير، استفاده مي شود.

در خودروهاي معمولي و متداول كشورهاي مصرف كننده اين نوع سوخت، ميزان اختلاط اتانل محدود به درصدهاي پايين مي شود چرا كه اتانل ماده اي خورنده است و مي تواند بضي از قطعات موتور يا سيستم سوخت رساني را از بين ببرد. لذا موتور خودوها براي داشتن ضريب تراكم بالاتر و استفاده بيشتر از ظرفيت اكسيژن دهي اتانل نسبت به موتورهايي با مصرف بنزين خالص و براي افزايش كارايي سوخت، بايد تنظيم شوند.
جدول زير نشان دهنده تغييرات لازم در موتور بنزين سوز است تا بنرمي و بدون صدمه به قطعه اي كار كند. اين اطلاعات براساس تغييرات انجام شده توسط صنعت خودروسازي برزيل و در اواخر دهه هفتاد و تجارب حاصل از آن بدست آمده كه بتدريج در كشورهاي ديگر بكار رفته و اصلاحات و تغييرات لازم بر روي خودروها انجام گرفته است.

تنظيمات لازم در موتور بنزين سوز جهت سازگاري با درصدهاي مختلف سوخت اتانلي

معايب سوختهاي اتانلي
درصورت عدم سازگاري جنس قطعات خودرو با اتانل تركيبي سوخت، اين ماده باعث خورندگي و از بين رفتن اجزاء موتور مي شود و همانگونه كه اشاره شد، جهت جلوگيري از چنين مشكلي حتماً تغييرات و سازگاري لازم موتور خوردوهاي بنزين سوز با سوخت هاي اتانلي بايد انجام گيرد.
لازم به ذكر است كه الكل متانول بصورت طبيعي رطوبت هوا را مستقيما از اتمسفر جذب مي كند. آب جذب شده متانول را در باك رقيق مي كند و ممكن است به علت خاصيت جذب رطوبت جدايي فاز بين تركيب متانول و بنزين اتفاق بيفتد.

جايگاه سوختهاي زيستي(اتانلي) در ايران
با توجه به آلايندگي هاي زيست محيطي MTBE ، در برنامه چهارم توسعه برنامه ريزي هاي كلاني براي حذف اين ماده آلاينده ي شيميايي از تركيب بنزين خودروها پيش بيني شده بود تا با توليد اتانول سوختي، اين سوخت گياهي جانشين MTBE شود. مزيت اجراي اين طرح استفاده از پسماند زمين هاي زير كشت نيشكر استان خوزستان جهت تبديل آنها به اتانول سوختي بود كه درنظر بود بتدريج در جايگاههاي سوخت سراسر كشور عرضه شود.

گوگرد
گوگرد جزء تركيبات مواد افزودني در بنزين و تغييردهنده عدد اكتان نيست ولي به جهت اهميت اثر و نوع آلودگي حاصل از آن، اشاره اي كوتاه و لازم به اين ماده خاص مي شود:
گوگرد در نفت خام وجود دارد .لذا در توليد فراورده هاي نفتي مانند بنزين بسته به نوع و نحوه پالايش نفت، گوگرد مي تواند از بنزين حذف شده و يا درصدي در آن باقي بماند. وجود گوگرد در بنزين(و البته در گازوئيل) باعث مي شود كه در اثر احتراق سوخت در موتور، دي اكسيد گوگرد توليد و از اگزوز خودور خارج گردد.
دي اكسيد گوگرد روي سطح فلز جذب مي شود،داراي حلاليت بالايي در آّب است و با حضور يك لايه سطحي رطوبت در سطح فلز، تشكيل اسيد سولفوريك مي دهد كه اين اسيد عامل اصلي خوردگي ناشي از اكسيد گوگرد است.
دي اكسيد گوگرد همچنين اثرات زيانباري بر سلامت انسان ها دارد. در ۴٠ سال گذشته با علم به اين خطرات و بدليل كنترل هاي ممكن و بهينه كردن سوخت مصرفي ميزان دي اكسيد گوگرد در كشورهاي اروپايي علي رغم افزايش تعداد وسايل نقليه بطور محسوسي كاهش يافته است.

بوم سا با پاره اي اصلاحات

منابع:
١- http://en.wikipedia.org/wiki/Common_ethanol_fuel_mixtures
٢- http://www.epa.gov/mtbe/water.htm
۳- http://zeest.persianblog.ir/post/٢١
۴- http://www.mehrnews.com/fa/NewsDetail.aspx?NewsID=١٣٦١٦٩٠
۵- http://www.nioc.ir/fpublications/mashal/٢٢١/٢٢١-٧.htm
۶- http://www.mehrnews.com/fa/NewsDetail.aspx?NewsID=١٣٦١٦٩٠
۷- http://www.naftnews.net/print-٧٨٢٦.html
۸- http://www.epa.gov/otaq/fuels/registrationfuels/index.htm
٩- http://shana.ir/١٨٣٠٧٨-fa.htm l
١٠- http://jamejamonline.ir/papertext.aspx?newsnum=١٠٠٨٧٥٠٤٧٦٩٣
١١- http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A٩%D٩%٨٦%DB%٨C%D٨%B٣%D٨%AA%D٨%B١
١٢- http://en.wikipedia.org/wiki/Octane_rating

منبع:شانا