چرا بایواتانول مورد نیاز است؟

     تجربه کشورهای پیشرفته دنیا نیز نشان دهنده حذف تدریجی MTBE و جایگزینی بیواتانول به عنوان یک اکتان افزای سالم در بنزین است. در سال 2019 میزان تولید اتانول سوختی در دنیا 110 میلیارد لیتر در سال (روزانه 301 میلیون لیتر) است. به جز برزیل که خودروهایی در آن تولید شده اند که صرفاً اتانول را به عنوان سوخت استفاده می نمایند؛ در بقیه کشورهای دنیا از اتانول به عنوان یک اکتان افزای پاک (که کیفیت سوختی بنزین را بسیار افزایش می دهد بدون اینکه اثرات مخرب زیست محیطی داشته باشد) استفاده می شود. افزودن 10% اتانول به بنزین نیازی به هیچ گونه تغییری در سیستم سوخت خودرو ندارد و تاثیر قابل ملاحظه ای بر عدد اکتان بنزین دارد. در حال حاضر متوسط امتزاج اتانول در بنزین در آمریکای شمالی 10% است. در اتحادیه اروپا این میزان به طور متوسط 6% است که بر اساس برنامه های این اتحادیه تا سال 2020 باید به 12% افزایش یابد.

     علاوه بر آمریکای شمالی، جنوبی و اروپا، در آسیا نیز هند، چین، پاکستان، روسیه، تایلند، فلیپین، ژاپن، ویتنام، کره جنوبی، امارت، عربستان، ترکیه،  کشورهای مشترک المنافع (CIS) و حتی کشورهای آفریقایی و استرالیا روند سرمایه گذاری جهت تولید بایواتانول سوختی را توسعه داده اند.

      مواد اولیه مختلفی در دنیا جهت تولید اتانول استفاده می شود. در واقع هر ماده طبیعی که قند یا نشاسته داشته باشد به صورت طبیعی می تواند جهت تولید الکل استفاده شود اما بیشترین سهم در تولید اتانول متعلق به غلات، ملاس نیشکر و چغندرقند است.

     نکته مهمی که جذابیت تولید اتانول از غلات را افزایش می دهد تولید محصول جانبی DDGS (Dried distillers grains with solubles) است. در دنیا بخش قابل توجهی از غلات به مصرف خوراک دام و طیور می رسد. به طور میانگین 60% غلات نشاسته و مابقی پروتئین، ویتامین، چربی، مواد معدنی و آب است. بخشی که برای تغذیه و پروار شدن دام و طیور مهم است پروتئین، ویتامین و مواد معدنی است. در فرآیند تولید الکل صرفاً نشاسته تبدیل به الکل می شود و مواد باقی مانده (DDGS) پس از آبگیری تبدیل به ماده ای می شود که ارزش غذایی فوق العاده ای برای دام و طیور دارد. در واقع با تولید الکل از غلات هم ماده ای پاک برای افزودن به بنزین ایجاد می شود، هم در تغذیه دام و طیور کشورهای آمریکایی و اروپایی تحولی ایجاد شده است و اقتصاد واحدهای تولید کننده الکل از غلات جذابیت ویژه ای پیدا کرده است. غلاتی که در تولید الکل سوختی استفاده می شود نیز عمدتاً غلاتی است که به دلایل مختلف به مصرف دام و طیور می رسد. بر این اساس عملاً چرخه مصرف غلات با مخاطره مواجه نخواهد شد.

      علاوه بر بحث زیست محیطی و سلامت انسانی، جایگزینی MTBE با بایواتانول سوختی به لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه است. بایواتانول در حجم مساوی 45% بیشتر از MTBE عدد اکتان بنزین را افزایش می دهد. در حالی که قیمت بایواتانول در بیشترین نقطه قیمتی مساوی با قیمت MTBE است. لذا پالایشگاهها با مصرف بایواتانول به جای MTBE علاوه بر کیفیت بهتر بنزین، امکان دستیابی به قیمت تمام شده پایین تر را خواهند داشت؛ لذا در مناطقی که تولید بایواتانول سوختی در حجم بالا انجام می شود (آمریکای شمالی و جنوبی و اروپا) هیچ محدودیتی جهت فروش محصول به پالایشگاهها وجود نداشته و این محصول با استقبال گسترده پالایشگاهها روبرو شده است.

   در ایران نیز خوشبختانه تولید اتانول سوختی چند سالی است که به شدت توسط وزارت نفت، مجلس و سازمان حفاظت از محیط زیست مورد توجه قرار گرفته است. آزمایشهای متعددی توسط پژوهشگاه صنعت نفت بر روی دو موضوع تاثیر اتانول بر افزایش عدد اکتان بنزین تولید پالایشگاههای ایران و نیز امکان به کارگیری اتانول در خودروهای ایرانی انجام شده است. بر اساس آزمایش پژوهشگاه  صنعت نفت مقایسه افزایش عدد اکتان بنزین در صورت افزودن MTBE و بیواتانول سوختی به شرح جدول زیر است:

جدول فوق نشان می دهد که اولاً اکتان افزایی اتانول در حجم مساوی در حدود 45% بیش از MTBE عدد اکتان را افزوده است. یعنی برای رسیدن به عدد اکتان 90 که عدد اکتان مطلوب بنزین است باید 15% MTBE به بنزین پایه افزود در حالی که برای همین عدد افزودن 10% اتانول کافی است. 5% صرفه جویی در مصرف اکتان افزا با در نظر گرفتن حداقل قیمت 1 دلار در هر لیتر برای قیمت اکتان افزا و قیمت 47 سنت دلار برای هر لیتر بنزین و مصرف 90 میلیون لیتر بنزین در روز یعنی روزانه 2.4 میلیون دلار و سالانه 869 میلیون دلار صرفه جویی اقتصادی، ضمن اینکه سوخت کشور نیز پاک ترو سالم تر خواهد شد.

     با توجه به اینکه حداقل عدد اکتان مورد نیاز خودروها 87 است و افزودن 5% بیواتانول ما را به این حداقل می رساند؛ بنابراین جهت جایگزینی MTBE حداقل 4.5 میلیون لیتر در روز بیواتانول مورد نیاز خواهد بود. ( هر کارخانه شرکت گسترش سوخت سبز زاگرس ظرفیت 200 هزار لیتر دارد که در روز حداکثر 5% نیاز کشور را تامین خواهد نمود) جهت تولید این میزان اتانول و جایگزینی کامل (یعنی احداث 22 کارخانه مشابه در کشور) به فرض این که بخواهیم همه را از غلات تولید کنیم به حداکثر 4.5 میلیون تن غله در سال نیاز خواهیم داشت. در کشور سالانه 14 میلیون تن گندم، 6 میلیون تن ذرت و 5 میلیون تن جو مصرف می شود (اعم از تولید داخلی یا واردات) بر اساس آمار وزارت جهاد کشاورزی فقط برای گندم 15% ضایعات پس از برداشت داریم یعنی سالانه بیش از 2 میلیون تن گندم ضایعاتی داریم که به مصرف دام و طیور می رسد. ضمن اینکه بخش عمده ذرت و جو تولیدی و وارداتی نیز به مصرف دام و طیور می رسد. با عنایت به اعداد مذکور، ورود 4.5 میلیون تن غله در چرخه تولید اتانول در مقابل 2 میلیون تن ضایعات گندم و 6 میلیون تن ذرت یا 5 میلیون تن جو که عمدتاً به مصرف دام و طیور می رسد، عدد قابل توجهی نیست. نکته مهمی که در این میان نباید مورد غفلت واقع شود این است که در مقابل 4.5 میلیون تن غله ای که به فرض وارد چرخه تولید اتانول شود علاوه بر بهینه نمودن سوخت کشور، سالانه حداقل 1.6 میلیون تن DDGS به عنوان خوراک دام پرپروتئین و مغذی به چرخه تولید دام و طیور کشور وارد خواهد شد که ارزش غذایی بسیار بیشتری برای پرورش دام و طیور نسبت به مصرف مستقیم غلات ایجاد خواهد نمود.

  خوشبختانه شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده های نفتی ایران با تنظیم استاندارد بیواتانول سوختی به کارگیری 5% اتانول سوختی در بنزین پالایشگاهها و جایگزینی این محصول با MTBE را به تصویب رسانده که گام موثر و مهمی در توسعه صنعت بیواتانول محسوب می شود.