Ảnh hưởng của Olefin trong xăng đến khí thải phát ra môi trường

Theo ông Việt, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng của Olefin trong xăng đến hoạt động động cơ và khí thải phát ra môi trường. Hajbabaei et al nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng Olefin trong khoảng 3-15% thể tích với 15 loại động cơ ô tô khác nhau, tác giả kết luận chỉ có ảnh hưởng nhỏ đến lượng khí phát thải với động cơ thế hệ 2008 như tổng lượng hydrocarbon (THCs), NO_x, CO, formaldehyde, acetaldehyde. 

Trong nghiên cứu về ảnh hưởng của hàm lượng olefins (8-17%) đến phát thải động cơ GDI, Wei et al cùng quan điểm rằng không có sự ảnh hưởng đáng kể nào với nồng độ olefin dưới 17%.

Zhuet al thực hiện nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng aromatic (25-40%) và olefins (10-23%) đến độ phát thải của động cơ. Tác giả chỉ ra rằng sự thay đổi của hàm lượng olefins (với cùng hàm lượng aromatic) chỉ có tác động nhỏ đến khí phát thải (mẫu O24A40 và O10A40).

Ershov et al (2020) chỉ ra rằng có thể sử dụng iso-olefin (15 wt%) như một phụ gia tăng RON hiệu quả tương đương hoặc cao hơn những phụ gia tăng RON truyền thống như MTBE, TAME. Tổng kết nghiên cứu về ảnh hưởng của Olefin trong xăng, ông Việt cho hay, các nghiên cứu chỉ đánh giá một khía cạnh về ảnh hưởng của Olefin trong xăng; sử dụng các Olefin khác nhau và với khoảng hàm lượng Olefin so sánh khác nhau; các nghiên cứu thường không sử dụng xăng thương phẩm thực tế với hỗn hợp Olefin sinh ra từ quá trình cracking dầu mỏ.

Ảnh minh họa. 

Quan điểm của các nhà khoa học và chuyên gia

PGS. TS. Felix Leach, Giám đốc nghiên cứu khoa học kĩ thuật, Đại học Oxford cho rằng: “Trong xăng, thành phần olefin sẽ làm tăng nhẹ RON, nhưng cũng làm tăng lượng phát thải vật chất dạng hạt (PM) nói riêng. Chúng cũng góp phần hình thành ôzôn và di-ene độc hại. Điều đó nói lên rằng sự hiện diện của chúng trong xăng không có khả năng chi phối những thứ này, chất thơm và các đặc tính chưng cất khác quan trọng hơn trong vấn đề này”.

Felix Leach kỳ vọng những tác động như sau (khi hàm lượng olefin thay đổi từ 30% xuống 18%): Tính chất xăng: RON và MON giảm nhẹ, đường cong áp suất hơi/đường chưng cất không bị ảnh hưởng; Khí thải NOx: không thay đổi, CO: không thay đổi, CO₂: tăng nhẹ, Hydrocacbon: không thay đổi; PM: giảm; Hiệu suất của động cơ và công suất động cơ: không ảnh hưởng và tiêu thụ nhiên liệu: tăng ít.

Theo Aruto Hayashi, Phòng Nghiên cứu cải tiến, Honda, Olefine là thành phần tăng trị số octan tốt của xăng. Tuy nhiên, hàm lượng olefine cao có thể dẫn đến hình thành cặn. Cần bổ sung thêm phụ gia ổn định oxy hóa so với nhiên liệu trên thị trường hiện nay. Và vấn đề tiếp theo là olefin có phản ứng cao đối với sự hình thành ôzôn khi hơi được giải phóng vào khí quyển. Nếu có hàm lượng olefin cao hơn quy định của Euro, khả năng chất lượng không khí có thể giảm đi.

Theo Koichiro Aikawa, Kĩ sư Phòng Nghiên cứu cải tiến, Honda, giới hạn mức của olefin trong xăng mức 5 nên được quyết định bởi: Tính chất chống oxy hóa của xăng 30% olefine có thể cho phép nếu độ ổn định oxy hóa của xăng cao hơn so với thông số kỹ thuật tiêu chuẩn. Loại olefin: Di-en và olefine nặng có xu hướng tạo gum, nên hạn chế nghiêm ngặt các loại olefines này.

Theo GS. Ye Wu, Phó trưởng khoa Viện môi trường, Khoa sau đại học, Đại học Tsinghua, Trung Quốc, một loạt chương trình về phương tiện/nhiên liệu đã được Đại học Tsinghua và Viện Nghiên cứu Khoa học Môi trường Trung Quốc phối hợp thực hiện trong những năm gần đây. Tóm tắt dữ liệu thử nghiệm và tổng quan tài liệu, tác động của hàm lượng olefin trong xăng lên khí thải xe là khá phức tạp.

Những phát hiện chính là: Các chất ô nhiễm: không có tác động nhất quán của việc giảm hàm lượng olefin trong xăng đối với khí thải CO, NO_X, HC và các chất dạng hạt (bao gồm PM và PN) do hệ thống xử lý được sử dụng và thành phần thay thế được bổ sung sau khi giảm olefin; Lượng khí thải CO₂ và mức tiêu thụ nhiên liệu. Giảm hàm lượng olefine trong xăng có xu hướng làm giảm nhẹ lượng khí thải CO₂ thải ra và mức tiêu thụ nhiên liệu từ xe chạy xăng; Tạo Carbon: Giảm lượng olefine trong xăng có thể làm giảm lượng carbon sinh tra trong động cơ nhưng không rõ ràng.

Theo Dr. Omar Awad, Phòng thí nghiệm trọng điểm về An toàn và Năng lượng Ô tô, Đại học Tsinghua, Bắc Kinh, Trung Quốc, trong suốt dự án đến năm 2020, “Tìm hiểu ảnh hưởng của đặc tính nhiên liệu và phương pháp phun nhiên liệu đến hiệu suất động cơ GDI với trọng tâm cụ thể là phát thải hạt (PN)”, Olefin như một phần của đặc tính nhiên liệu đã được xem xét và một số kết quả như sau: tăng aromatic, C9/9+ aromatic và olefin trong nhiên liệu (đáp ứng tiêu chuẩn xăng mức V của Trung Quốc), lượng khí thải PN tăng do chỉ số PM/PN cao hơn. Olefin tổng thể làm tăng phát thải PN và NOx nhưng giảm phát thải THC.

Tổng kết ý kiến của các nhà khoa học và chuyên gia trong nước, ảnh hưởng đến chất lượng nhiên liệu: Olefin có tác dụng làm tăng quá trình cháy, tăng trị số octane của xăng (RON) nhưng có thể gây giảm độ ổn định oxy hoá và tạo nhựa; Khí thải: Không rõ ràng, cần có thử nghiệm so sánh đối chứng; Hoạt động của động cơ: Chênh lệch Olefin trong xăng không đủ lớn thì khó nhận thấy sự khác biệt. Nếu xăng chứa lượng lớn olefin và thời gian lưu lâu có thể tạo gum gây tắc kim phun.

Về xây dựng nội dung nghiên cứu, bao gồm: Tổng quan tình hình sử dụng nhiên liệu cho phương tiện giao thông tại Việt Nam; Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng olefin khác nhau đến các chỉ tiêu chất lượng của xăng nhiên liệu; Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng olefin khác nhau đến chất lượng khí thải của động cơ xăng; Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng olefin khác nhau trong xăng nhiên liệu đến hoạt động của động cơ.

Hà My