Xăng E5: Toàn cảnh vai trò của cồn ethanol với ô tô xe máy

Sau hơn 1 tháng triển khai bán ra, xăng E5 được người tiêu dùng đón nhận khá dè dặt.

Tuy nhiên, trong khi không thể phủ nhận những ưu điểm về sự thân thiện môi trường và giá thành có khả năng rẻ hơn về lâu dài, nhưng rõ ràng việc người tiêu dùng còn dè dặt trong việc đón nhận E5 mới, cho thấy vẫn có những hiểu lầm, xen lẫn với thực trạng phương tiện chưa phù hợp cần giải quyết.

Xăng sinh học E5, E10 mới chỉ là sự khởi đầu

Khi nhắc tới xăng sinh học tại Việt Nam, phần lớn mọi người đều nghĩ ngay đến xăng E5, bởi đây là loại duy nhất được bán ra tới thời điểm này. Về lý thuyết, đây là loại nhiên liệu có thành phần gồm 95% xăng thông thường và 5% là cồn ethanol (công thức hóa học: CH3CH2OH).

Tại các quốc gia khác, xăng E10 hay và các loại nhiên liệu trộn tỉ lệ cồn nhiều hơn cũng khá thông dụng. Kể từ năm 1976, chính phủ Brazil đã yêu cầu triển khai sử dụng xăng pha cồn, với tỉ lệ 25% (xăng E25) vào năm 2007. Tại Mỹ, trong năm 2016, trong tổng số 550 tỷ lít nhiên liệu được tiêu thụ bởi phương tiện cơ giới, có khoảng hơn 53 tỷ lít là cồn ethanol - tương đương 10% (điều không lạ bởi hầu hết xăng sinh học bán ra tại Mỹ là E10).

Vào lúc bạn đọc bài viết này, không ít nhà sản xuất xe đang sản xuất các loại động cơ có thể chạy nhiên liệu với tỉ lệ cồn từ 51% tới 83% (E85 – Flex Fuel), thậm chí là 100% nhiên liệu ethanol.

Tại các nước phát triển, xăng E85 cũng hết sức phổ biến.

Trong số các loại xăng sinh học, xăng E5 và E10 được xếp vào loại có tỉ lệ ethanol thấp với E10 được xem là mức thang chuẩn, bởi các loại xe thông thường hầu như không cần cải tạo gì về hệ thống truyền động để sử dụng. Trong khi xăng truyền thống vẫn được chiết xuất từ dầu thô theo cách thông thường, cồn ethanol từ nhiều loại cây lương thực, như ngô, mía đường. Với xuất phát điểm là nước nông nghiệp như Việt Nam, việc định hướng chuyển qua sử dụng xăng E5 có nhiều thuận lợi.

Trong khi đó, nhìn ở quy mô toàn cầu, xu thế sử dụng xăng với tỉ lệ cồn sinh học sẽ mở rộng theo thời gian. Hiện tại, pháp lệnh liên bang của Mỹ đã quy định quốc gia này sẽ phải sử dụng khoảng 136 tỷ lít nhiên liệu phụ mỗi năm vào 2022. Đây là mức hơn gấp 3 lần so với khung của năm 2010 (gần 42 tỷ lít).

Mía là nguyên liệu lý tưởng cho việc chiết xuất cồn ethanol – bên cạnh ngô, sắn và nhiều loại khác.

Tuy nhiên, trong khi E70 hay E85 buộc xe ô tô phải có những thay đổi kết cấu nhất định, câu chuyện với E5 hay E10 thì sao? Trước hết, chúng ta sẽ cùng tham khảo những ưu nhược điểm khi cồn ethanol hiện diện trong hệ thống truyền động của mỗi chiếc ô tô.

Những ưu điểm của xăng sinh học

Dĩ nhiên, không thiếu những lý do tích cực để việc sử dụng xăng sinh học được lựa chọn xúc tiến. Chúng bao gồm những điểm chính như sau:

- Cồn ethanol cháy sạch (chỉ sản sinh CO2 và nước), đồng thời thay thế được nhiều phụ gia độc hại cần trong xăng truyền thống. Chính vì thế, những loại nhiên liệu có tỉ lệ cồn càng lớn sẽ càng thân thiện hơn với môi trường, nguồn nước, sức khoẻ con người, cũng như hạn chế hiện tượng trái đất ấm dần lên.

- Xét một cách tương đối, cồn ethanol có chỉ số octane cao hơn so với xăng truyền thống. Tuy nhiên, khả năng cháy cao sẽ là mối nguy cơ tiềm ẩn, đặc biệt là với các loại nhiên liệu với tỉ lệ cồn cao (E85 là điểm hình). Với xăng E5, đặc tính này nhìn chung chưa phải vấn đề đáng ngại.

- Cồn có thể được sản xuất từ các nguồn tái sinh được, do đó rất thân thiện với môi trường.

- Xe sử dụng nhiên liệu cồn sẽ thải ra ít CO, CO2 và các loại khí độc hại khác hơn. Việc sử dụng ethanol như một phụ gia cho xăng (với tỉ lệ dưới 10%) cũng là lựa chọn hợp lý do cồn ít độc hại hơn các loại phụ gia thông thường – song song với việc giúp “rã” các cặn bẩn trong đường ống xăng để tập trung lại ở lọc, cải thiện khả năng nổ máy trong trời lạnh…

- Việc chuyển qua sử dụng cồn trong nhiên liệu sẽ mở đường tiêu thụ cho các kênh ngũ cốc thừa mứa (như hiện trạng mía ở nước ta). Bên cạnh đó, nó cũng tạo ra cơ hội việc làm cho người nông dân và mở ra các cơ hội sản xuất, kinh doanh cồn khác.

- Với khả năng sản xuất cồn trong nước, mọi quốc gia đều sẽ ít phụ thuộc hơn vào dầu của nước ngoài – yếu tố tăng cường tính độc lập trong đảm bảo an ninh năng lượng.

- Về lý thuyết, xe thông thường không cần thay đổi bất cứ linh kiện gì để chạy xăng E5 hoặc E10. Riêng với E85, nếu xe được tinh chỉnh phù hợp để sử dụng nhiên liệu này, ethanol cũng sẽ đem lại nhiều lợi ích như dầu máy ít phải thay hơn, chi phí bảo dưỡng toàn diện động cơ về lâu dài cũng tiết kiệm hơn.

Với nhiên liệu có tỉ lệ ethanol rất cao (ví dụ như E70), việc để lâu có thể khiến nước bị hấp thụ vào nhiều, gây rỉ sét trên đường ống và phụ tùng xe.

… và những nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm đề cập ở trên, xăng sinh học cũng có những nhược điểm nhất định.

- Với cùng một thể tích, cồn sinh ra lượng năng lượng ít hơn 34% so với xăng không pha trộn. Điều đó đồng nghĩa với việc ở cùng dung tích, xăng pha cồn sẽ khiến bạn bị “thiệt” khoảng 1,2 km hành trình cho mỗi lít (nếu tính trên xăng E10), con số này sẽ tăng lên tới 3,4 km (tương đương khoảng 30%) đối với xăng E85 vốn đang thông dụng tại thị trường Mỹ. Nói cách khác, trong khi vẫn đảm bảo khả năng tăng tốc, hay tốc độ tối đa, những chiếc xe chạy E5 sẽ kém hơn xăng truyền thống về mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình.

Chính vì thế, người dùng sẽ phải đổ xăng thường xuyên hơn (dù với E5 gần như không khác biệt) và tốn thể tích nhiên liệu lớn hơn cho cùng một hành trình.

Nếu như Fiat 147 là chiếc xe đầu tiên chạy được xăng pha ethanol, Ford Focus là chiếc xe đầu tiên chạy được E85 (tại Châu Âu).

Nhược điểm này có thể bù lại nếu mức giá được áp dụng rẻ hơn (điều đáng tiếc chưa thành hiện thực vào lúc này ở Việt Nam, vốn đang duy trì mức giá ngang ngửa nhau). Gần như mọi loại ngũ cốc được sử dụng làm lương thực đều có thể dùng sản xuất cồn ethanol nhưng tính hiệu quả của mỗi loại đều có sự khác biệt đồng thời cũng dẫn tới mức giá xăng có khác nhau ở từng quốc gia. Về lý thuyết, xăng với ethanol thường rẻ hơn so với xăng thông thường.

Bù lại, do là nhiên liệu chứa nhiều ô xy, ethanol trộn với xăng lại đem lại sức mạnh tốt hơn cho các xe đua với động cơ V8 dung tích lớn (vốn...bơm thoải mái nhiên liệu và ô xy), tuy nhiên chỉ trong một số điều kiện nhất định. Những thử nghiệm của các đội đua trong giải V8 Supercars cho thấy với E70 hoặc E85, công suất động cơ tăng lên so với A98 thông thường, đặc biệt là khi động cơ vận hành ở tỉ số nén cao (với E85 là 12,5:1).

- Nếu ở dạng tinh chất, cồn ethanol rất khó bay hơi. Điều này đồng nghĩa với việc các loại xăng với tỉ lệ ethanol cao (như E85) có thể sẽ khó đề nổ trong điều kiện thời tiết quá lạnh. Tuy nhiên với E5, vấn đề này không đáng ngại.

- Cồn ethanol có tính hút ẩm mạnh hơn xăng rất nhiều. Điều này có thể gây ra hiện tượng đọng nước bên trong bình xăng, và các bộ phận khác như chế hoà khí, kim phun, xy lanh, đường ống dẫn – hay bất cứ bộ phận nào có khoảng trống không khí. Việc xuất hiện nước trong hệ thống dẫn xăng sẽ làm giấy bên trong lọc xăng thông thường bị phồng lên và chẹn đường chảy của nhiên liệu tới động cơ.

- Cồn cũng sẽ ăn mòn các bình xăng cấu thành từ vật liệu sợi thuỷ tinh, ống cao su và đường dẫn bằng plastic. Nó cũng tiềm ẩn nguy cơ gây rỉ sét do làm đọng nước trong nhiều chi tiết kim loại. Ở các động cơ đã chạy xăng được một thời gian dài, sự hiện diện của cồn sẽ rã các cặn và rỉ tồn tại từ trước và chúng sẽ lọt vào hệ thống xăng, động cơ và làm tắc kim phun khi mức xăng xuống quá thấp trừ khi được "tổng vệ sinh" và thay lọc nhiên liệu từ trước đó.

- Do sự khác biệt về trọng lượng riêng, xăng và cồn (và nước ngưng tụ) thường có sự phân tách (trung bình là sau khoảng 3 tuần), khiến cho tỉ lệ nhiên liệu/không khí phun vào buồng đốt trở nên không chính xác – đặc biệt là các dòng xe sử dụng chế hoà khí, khiến hiệu suất động cơ bị ảnh hưởng. Điều này cũng là lý do tại sao một số dòng xe đời cũ thường có hiện tượng "yếu" khi sử dụng xăng E5. Hiện tượng này sẽ càng rõ nếu xe chứa E5 để lâu không sử dụng.

Với giá ngang xăng truyền thống, xăng E5 chưa hấp dẫn người tiêu dùng tại Việt Nam.

Vậy thường một chiếc xe cần thay đổi thế nào để sử dụng xăng sinh học ? Thực tế, với tỉ lệ cồn thấp (như E5 hay E10 tại Việt Nam), những ảnh hưởng tiêu cực của xăng sinh học sẽ không đáng kể. Nhìn chung, các loại xe đều có thể sử dụng bình thường.. Tuy nhiên, với những xe quá cũ, xe nát, xe ít đi, bạn nên xem xét các hướng thay đổi sau đây:

- Kiểm tra, thay thế các ống dẫn nhựa hoặc cao su loại mới với ống sử dụng vật liệu chịu được cồn hoặc nylon (tham khảo tài liệu kĩ thuật của xe hoặc ý kiến chuyên gia để biết thêm).

- Lắp thêm lọc tách nước trên đường ống dẫn xăng tới kim phun hoặc chế hoà khí với khả năng loại bỏ nước trong lọc theo định kì. Các dòng xe đời mới sản xuất khoảng 10 năm trở lại đây đều hầu như đã có bộ phận này.

- Nếu bình xăng của bạn làm từ sợi thuỷ tinh, hãy xem xét thay bằng thép hoặc nhôm để đảm bảo độ bền về lâu dài.

- Đảm bảo mọi loại gioăng trong hệ thống dẫn xăng và động cơ đều chịu được cồn.

- Nếu xe để tại chỗ quá lâu, hãy đảm bảo bình xăng đầy tuyệt đối, hoặc rút hết xăng ra, để hạn chế khoảng không khí trống, điều dẫn tới hiện tượng nước ngưng tụ.

- Hạn chế sử dụng các loại phụ gia nhiên liệu dành cho xăng thường đối với E5. Nếu có, bạn nên kiểm tra chính xác xem nó có tương thích hay không.

- Sử dụng các loại lọc xăng tương thích với xăng sinh học, để tránh vật liệu giấy bên trong lọc bị nước phá huỷ hoặc làm tắc hệ thống nhiên liệu của xe sau một thời gian sử dụng.

- Dù E5 an toàn với hầu hết các xe sản xuất từ năm 2001 trở lại đây, một số loại phương tiện cũng không nên sử dụng xăng ethanol với tỉ lệ ethanol cao (từ E15 trở lên), gồm: xe thương mại hoạt động với cường độ cao, tàu thuyền, máy cắt cỏ... Điều này cũng đồng nghĩa rằng nếu chất lượng E5 được đảm bảo tại Việt Nam, người dùng cơ bản không cần lo lắng quá nhiều.

Nguyễn Thúc Hoàng Linh