متانول یا اتانول؛ کدام سوخت برای ایران بهتر است؟

متانول یا اتانول؛ کدام سوخت برای ایران بهتر است؟

به گزارش خبرگزاری ایمنا، بحث استفاده از الکل‌ها به‌عنوان جایگزین یا مکمل بنزین، دیگر تنها یک موضوع آزمایشگاهی نیست؛ کشورهایی مانند آمریکا، برزیل و چین سال‌ها است از ترکیب‌های مختلف اتانول یا متانول با بنزین استفاده می‌کنند و تجربه آنها نشان داده است که تفاوت میان «یک سوخت استانداردشده» و «افزودن یک ماده به بنزین» بسیار مهم است، در این میان دو گزینه اصلی یعنی اتانول و متانول ویژگی‌های مشابهی دارند؛ هر دو عدد اکتان بالایی دارند، اکسیژن را وارد ترکیب سوخت می‌کنند و می‌توانند بخشی از وابستگی به بنزین را کاهش دهند، اما از نظر انرژی، سازگاری با خودرو، تولید، قیمت و اثرات زیست‌محیطی یکسان نیستند.

بررسی داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی، وزارت انرژی آمریکا و مطالعات اقتصادی انجام‌شده درباره ایران نشان می‌دهد که افزایش درصد هر دو الکل در بنزین می‌تواند مزایایی ایجاد کند، اما هرچه سهم الکل افزایش یابد، مسئله مصرف حجمی، سازگاری خودرو، آب، تبخیر و استاندارد سوخت اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در نتیجه، پرسش اصلی دیگر این نیست که «متانول یا اتانول؟»، بلکه این است که در چه درصدی، برای چه خودروهایی، با چه خوراکی و با چه زیرساختی؟

متانول و اتانول چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

متانول و اتانول هر دو سوخت‌های اکسیژنه و دارای عدد اکتان بالا هستند، اما ارزش حرارتی آنها با بنزین تفاوت دارد. بر اساس داده‌های برنامه سوخت‌های پیشرفته آژانس بین‌المللی انرژی، ارزش حرارتی حجمی متانول حدود ۱۵.۹ مگاژول بر لیتر و اتانول حدود ۲۱ مگاژول بر لیتر است، در حالی که بنزین انرژی حجمی بسیار بالاتری دارد، به همین دلیل افزایش سهم هر دو الکل در سوخت، در صورت ثابت‌ماندن بازده موتور، می‌تواند مصرف حجمی را افزایش دهد؛ اما این افزایش برای متانول شدیدتر است.

از سوی دیگر، هر دو سوخت عدد اکتان بالایی دارند. عدد اکتان اختلاطی متانول حدود ۱۲۷ تا ۱۳۶ و برای اتانول حدود ۱۲۰ تا ۱۳۵ گزارش شده است، بنابراین هر دو می‌توانند مقاومت سوخت در برابر ناک را افزایش دهند و در موتورهای طراحی‌شده یا تنظیم‌شده برای سوخت‌های الکلی، امکان افزایش نسبت تراکم و بهبود بازده فراهم شود؛ اما اینجا نخستین تفاوت مهم ظاهر می‌شود: اتانول از نظر انرژی به بنزین نزدیک‌تر از متانول است و بنابراین افت مصرف حجمی آن در اختلاط مشابه کمتر خواهد بود.

افزایش درصد متانول و اتانول چه اثری بر مصرف سوخت دارد؟

محمدصادق حاتمی‌پور، استاد گروه مهندسی شیمی دانشگاه اصفهان، در گفت‌وگو با خبرنگار ایمنا با اشاره به امکان استفاده از الکل‌ها به‌عنوان سوخت اظهار کرد: وقتی درباره استفاده از الکل در سوخت خودرو صحبت می‌کنیم، باید بین متانول و اتانول تفاوت اساسی قائل شویم. متانول و اتانول هر دو از خانواده الکل‌ها هستند، اما از نظر ساختار شیمیایی، ویژگی‌های احتراقی، سمیت و کاربرد در خودرو یکسان نیستند.

وی افزود: متانول یک الکل تک‌کربنه با فرمول CH₃OH است، در حالی که اتانول یک الکل دوکربنه با فرمول C₂H₅OH است. این تفاوت ظاهراً ساده در تعداد اتم‌های کربن، باعث تفاوت قابل توجه در خواص فیزیکی و سوختی این دو ماده می‌شود. اتانول همان ماده‌ای است که در بسیاری از کشورها به‌عنوان جزء ترکیبی بنزین استفاده می‌شود و در منابع فنی نیز با عنوان Ethanol یا EtOH شناخته می‌شود.

استاد گروه مهندسی شیمی دانشگاه اصفهان، تصریح کرد: یکی از مهم‌ترین تفاوت‌ها، موضوع ایمنی و سمیت است. متانول ماده‌ای سمی است و قرار گرفتن در معرض آن می‌تواند برای سلامت انسان خطرناک باشد؛ بنابراین نباید متانول را تنها به دلیل اینکه یک الکل است، مشابه اتانول در نظر گرفت. استفاده سوختی از متانول نیز نیازمند استانداردها و ملاحظات ایمنی خاص خود است.

این استاد مهندسی شیمی ادامه داد: از طرف دیگر، این تصور که چون اتانول سوخت پاک‌تری محسوب می‌شود، بنابراین هنگام سوختن هیچ آلاینده‌ای تولید نمی‌کند، دقیق نیست. هر سوختی که در موتور احتراق داخلی مصرف می‌شود، محصولات احتراق ایجاد می‌کند. آنچه اهمیت دارد، نوع و مقدار آلاینده‌ها و همچنین فناوری موتور و سیستم کنترل آلایندگی است.

وی گفت: اتانول به دلیل داشتن اکسیژن در ساختار مولکولی، یک سوخت اکسیژن‌دار محسوب می‌شود. افزودن آن به بنزین می‌تواند ویژگی احتراقی مخلوط را تغییر دهد و در شرایط مشخص روی انتشار آلاینده‌ها اثر بگذارد. نتایج آزمایش‌های EPA نیز نشان داده است که تغییر ترکیب سوخت و جایگزینی برخی ترکیبات آروماتیک سنگین با اجزای دارای عدد اکتان مناسب، از جمله اتانول، می‌تواند در شرایط آزمایشگاهی موجب کاهش قابل توجه ذرات معلق خروجی شود.

حاتمی‌پور با اشاره به تفاوت ارزش حرارتی دو الکل اظهار کرد: اتانول و متانول هر دو از نظر انرژی حجمی با بنزین متفاوت هستند. اتانول انرژی کمتری در واحد حجم نسبت به بنزین دارد و همین مسئله به این معناست که اگر درصد اتانول در سوخت افزایش پیدا کند، مصرف حجمی خودرو کاهش پیدا نمی‌کند. حتی در E10، یعنی ترکیب ۱۰ درصد اتانول و ۹۰ درصد بنزین، کاهش چگالی انرژی باعث می‌شود مصرف سوخت در مسافت یکسان کمی افزایش پیدا کند.

وی افزود: اما در مقابل، اتانول یک مزیت بسیار مهم دارد و آن عدد اکتان بالاتر است. عدد اکتان بالاتر به معنای مقاومت بیشتر سوخت در برابر ناک یا احتراق ناخواسته در موتورهای جرقه‌ای است. بنابراین اتانول می‌تواند به‌عنوان یک جزء افزایش‌دهنده اکتان در فرمولاسیون بنزین مورد استفاده قرار گیرد.

این استاد دانشگاه درباره متانول ادامه داد: متانول نیز ویژگی‌های سوختی قابل توجهی دارد و در برخی مطالعات به‌عنوان سوخت یا جزء سوخت مورد بررسی قرار گرفته است، اما برای استفاده گسترده در خودروهای معمولی نمی‌توان تنها به عدد اکتان یا قابلیت احتراق آن نگاه کرد. موضوع سمیت، سازگاری مواد، سامانه سوخت‌رسانی، ذخیره‌سازی و استانداردهای ایمنی باید هم‌زمان بررسی شود.

حاتمی‌پور تأکید کرد: بنابراین اگر سؤال این باشد که چرا در بسیاری از کشورها اتانول به بنزین اضافه می‌شود، پاسخ این است که اتانول ترکیبی از چند ویژگی مطلوب را دارد؛ از جمله عدد اکتان بالا، امکان تولید از منابع زیستی و قابلیت استفاده در درصدهای مشخص در بنزین. در آمریکا تقریباً تمام بنزین عرضه‌شده حاوی حدود ۱۰ درصد اتانول است و چین نیز در چارچوب استاندارد ملی خود برای بنزین اتانولی، استفاده از E10 را دنبال می‌کند.

وی افزود: چین در سیاست‌های قبلی خود نیز توسعه E10 را دنبال کرده و حتی توسعه فناوری تولید اتانول سلولزی را در برنامه‌های خود قرار داده است. استاندارد جدید GB 18351-2025 نیز از اول ژوئیه ۲۰۲۶ لازم‌الاجرا شده و چارچوب جدید بنزین اتانولی خودروها را مشخص می‌کند.

حاتمی‌پور درباره میزان اختلاط اتانول با بنزین اظهار کرد: E10 به معنای ۱۰ درصد اتانول و ۹۰ درصد بنزین است و یکی از ترکیب‌های شناخته‌شده در دنیا محسوب می‌شود. E15 نیز در برخی کشورها و برای خودروهای واجد شرایط استفاده می‌شود، اما نمی‌توان گفت هر خودرویی می‌تواند بدون بررسی فنی با درصدهای بالاتر اتانول کار کند.

وی تصریح کرد: هرچه درصد اتانول بالاتر برود، موضوع سازگاری موتور و سامانه سوخت‌رسانی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. اتانول آب‌دوست است و می‌تواند رطوبت جذب کند؛ بنابراین آب موجود در اتانول و شرایط ذخیره‌سازی آن باید به‌طور جدی کنترل شود. به همین دلیل اتانول مورد استفاده برای اختلاط مستقیم با بنزین باید آب‌گیری و استاندارد شود.

این استاد مهندسی شیمی درباره خلوص اتانول گفت: «برای اختلاط مناسب با بنزین، اتانول سوختی باید بسیار کم‌آب باشد و به‌طورمعمول اتانول بی‌آب با خلوص حدود ۹۹.۵ درصد یا بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر آب وارد مخلوط شود، می‌تواند پایداری سوخت و رفتار آن در مخزن و سامانه سوخت‌رسانی را تحت تأثیر قرار دهد.

حاتمی‌پور درباره تأثیر اتانول بر موتور خودرو اظهار کرد: درصدهای پایین مانند E10، در خودروهای سازگار و مطابق استاندارد، سابقه استفاده گسترده دارند و به‌خودی‌خود به معنای آسیب به موتور نیستند. اما برای درصدهای بالاتر باید خودرو، مواد به‌کاررفته در سامانه سوخت، آب‌بندی‌ها، انژکتورها و تنظیمات موتور بررسی شوند.

وی افزود: بنابراین اینکه بگوییم اتانول به موتور به طورحتم آسیب می‌زند یا برعکس، در هر درصدی به‌طورکامل بی‌ضرر است، هر دو بیان نادرست هستند، پاسخ علمی به درصد اختلاط، نوع خودرو، استاندارد سوخت و طراحی موتور وابسته است.

حاتمی‌پور درباره تولید اتانول در ایران گفت: نکته مهم این است که اتانول فقط از نیشکر تولید نمی‌شود. ذرت، چغندرقند، بقایای کشاورزی، کاه و کلش و مواد لیگنوسلولزی نیز می‌توانند خوراک تولید اتانول باشند. در تولید اتانول نسل دوم، حتی می‌توان از پسماندهای کشاورزی و منابع سلولزی استفاده کرد.

وی ادامه داد: در این روش، ابتدا ساختار پیچیده زیست‌توده با پیش‌فرآوری شکسته می‌شود، سپس ترکیبات سلولزی و همی‌سلولزی به قندهای قابل تخمیر تبدیل می‌شوند و در مرحله تخمیر، این قندها به اتانول تبدیل می‌شوند، بنابراین اگر فناوری مناسب در اختیار باشد، بخشی از پسماندهایی که امروز ارزش اقتصادی پایینی دارند، می‌توانند به ماده اولیه تولید سوخت تبدیل شوند.

این استاد دانشگاه اصفهان درباره امکان استفاده از اتانول برای کاهش ناترازی بنزین گفت: اگر بخواهیم اتانول را وارد سبد سوخت کشور کنیم، نباید فقط ظرفیت یک یا چند واحد تولیدی را بررسی کنیم. باید کل زنجیره را دید؛ از تأمین خوراک و تولید اتانول گرفته تا آب‌گیری، استانداردسازی، اختلاط با بنزین، ذخیره‌سازی، حمل‌ونقل و توزیع.

حاتمی‌پور خاطرنشان کرد: اتانول می‌تواند بخشی از بنزین فسیلی را در سبد سوخت جایگزین کند، اما نباید انتظار داشت که به‌تنهایی مشکل ناترازی بنزین را حل کند. این موضوع باید همراه با بهینه‌سازی مصرف، اصلاح فناوری خودروها، کاهش مصرف خودروهای فرسوده و توسعه سایر سوخت‌های جایگزین دنبال شود.

وی در پایان گفت: مقایسه اتانول و متانول نشان می‌دهد که انتخاب یک سوخت فقط بر اساس اینکه ماده قابلیت احتراق دارد، تصمیم درستی نیست. باید هم‌زمان عدد اکتان، ارزش حرارتی، سمیت، آلایندگی، سازگاری با موتور، امکان تولید داخلی، هزینه تولید، زیرساخت توزیع و آثار زیست‌محیطی بررسی شود. از این منظر، اتانول به دلیل امکان تولید از منابع زیستی و سابقه استفاده گسترده به‌عنوان جزء بنزین، گزینه‌ای قابل بررسی برای ایران است، اما استفاده از آن باید بر مبنای استاندارد و مطالعه فنی انجام شود.

به گزارش ایمنا، اگر تنها ارزش حرارتی سوخت را ملاک قرار دهیم، هرچه درصد الکل افزایش پیدا کند، انرژی موجود در هر لیتر مخلوط کاهش می‌یابد. وزارت انرژی آمریکا گزارش می‌دهد که E85، بسته به ترکیب، حدود ۲۷ درصد انرژی کمتری در هر گالن نسبت به بنزین دارد، آژانس بین‌المللی انرژی نیز انرژی حجمی اتانول را حدود ۶۵ درصد بنزین اعلام می‌کند.

متانول وضعیت دشوارتری دارد؛ انرژی حجمی آن حدود ۱۵.۹ مگاژول بر لیتر است که به‌مراتب پایین‌تر از اتانول است، بنابراین در ترکیب‌های مساوی، برای مثال مقایسه M15 با E15، مخلوط حاوی متانول انرژی کمتری خواهد داشت.

در نتیجه، از نظر مصرف حجمی سوخت، اتانول برنده نسبی است.

برای نمونه، در یک مقایسه ساده:

این مقایسه البته یک محاسبه انرژی است و نتیجه واقعی به بازده موتور بستگی دارد؛ زیرا عدد اکتان بالای الکل‌ها می‌تواند در موتورهای مناسب بخشی از افت انرژی حجمی را از طریق افزایش بازده جبران کند.

با افزایش درصد متانول چه اتفاقی می‌افتد؟

متانول در درصدهای پایین می‌تواند به‌عنوان اکسیژنات و افزایش‌دهنده اکتان مورد استفاده قرار گیرد، اما مشکل اصلی آن با افزایش غلظت بیشتر می‌شود، آژانس بین‌المللی انرژی تأکید می‌کند که متانول نسبت به اتانول آمادگی بیشتری برای جدایش فازی در بنزین دارد و حتی در غلظت‌های پایین ممکن است برای ایجاد مخلوط پایدار به حلال‌های کمکی نیاز داشته باشد، همچنین در غلظت‌های بالا، استفاده از مواد سازگار با الکل، حلال‌های کمکی و مواد ضدخوردگی اهمیت پیدا می‌کند، بنابراین M5 یا M10 را نمی‌توان با M50 یا M85 یکسان دانست.

در چین، سوخت‌های متانولی از M5 تا M100 مورد استفاده قرار گرفته‌اند و برای ترکیب‌های مختلف، استانداردها و الزامات فنی تعریف شده است. حتی استانداردهای مشخصی برای M15 وجود دارد و در سال‌های اخیر استانداردهای مرتبط با M15 در چین نیز به‌روزرسانی شده‌اند.

این تجربه یک پیام مهم دارد: افزایش درصد متانول تنها زمانی منطقی است که خودرو و سوخت به‌صورت یک سیستم واحد طراحی شوند.

اتانول چرا در درصدهای بالاتر وضعیت ساده‌تری دارد؟

اتانول نیز مشکل آب و جدایش فاز دارد و نمی‌توان آن را بدون استاندارد به هر بنزینی اضافه کرد، اما تجربه جهانی آن بسیار گسترده‌تر است، در آمریکا، E10 برای خودروهای بنزینی معمولی مجاز است و E15 نیز برای خودروهای سبک مدل سال ۲۰۰۱ به بعد تأیید شده است. این موضوع نشان می‌دهد که اتانول در درصدهای پایین‌تر توانسته است جایگاه استانداردشده‌ای در بازار سوخت پیدا کند، از سوی دیگر، E85 برای خودروهای Flex-Fuel طراحی شده و نمی‌توان آن را سوخت مناسب هر خودروی بنزینی دانست.

بنابراین در اینجا نیز یک اصل مشترک وجود دارد: E10 با E85 همان‌قدر متفاوت است که M15 با M85، هرچه درصد الکل افزایش یابد، نیاز به سازگاری موتور، سامانه سوخت‌رسانی و استانداردهای فنی بیشتر می‌شود.

از نظر عملکرد موتور، کدام بهتر است؟

اگر خودرو برای بنزین معمولی طراحی شده باشد، پاسخ به درصد اختلاط بستگی دارد، اتانول و متانول هر دو به دلیل عدد اکتان بالا می‌توانند مقاومت در برابر ناک را افزایش دهند، در موتورهایی که برای این سوخت‌ها بهینه‌سازی شده‌اند، این ویژگی می‌تواند امکان استفاده از نسبت تراکم بالاتر و افزایش بازده حرارتی را فراهم کند، اما متانول از نظر ارزش حرارتی پایین‌تر و از نظر سازگاری مواد و پایداری مخلوط، چالش‌برانگیزتر است.

آژانس بین‌المللی انرژی همچنین درباره متانول به مواردی مانند تبخیر در خطوط سوخت، خوردگی، تخریب شیمیایی برخی مواد و کاهش خاصیت روان‌کنندگی اشاره می‌کند، اتانول نیز بدون مشکل نیست؛ گرمای نهان تبخیر بالای آن می‌تواند استارت سرد را دشوارتر کند و در برخی شرایط، افزایش فشار بخار و انتشار ترکیبات آلی نیز باید مدیریت شود، با این حال برای ناوگان موجود خودروهای بنزینی، اتانول از نظر سابقه استفاده و استانداردسازی، وضعیت مناسب‌تری نسبت به متانول دارد.

افزایش درصد الکل؛ از نظر آلایندگی چه می‌کند؟

تصویر زیست‌محیطی پیچیده‌تر از آن است که بتوان گفت «هرچه الکل بیشتر، آلودگی کمتر».

در مورد اتانول، مطالعات مرورشده توسط IEA-AMF نشان می‌دهد که افزایش سهم اتانول در بسیاری از شرایط می‌تواند انتشار مونوکسیدکربن و هیدروکربن‌ها را کاهش دهد، همچنین انتشار ذرات معلق به‌طورمعمول کاهش پیدا می‌کند، در یک مطالعه، E10 در خودروهای مدل ۲۰۰۶ به بعد حدود ۳۵ درصد کاهش انتشار ذرات معلق نسبت به بنزین نشان داد.

اما در مقابل، افزایش اتانول می‌تواند انتشار برخی آلدهیدها همچون استالدهید را افزایش دهد و اثر آن بر NOx به نوع خودرو و شرایط عملکرد وابسته است. بنابراین حتی در مورد اتانول نیز نمی‌توان یک نتیجه مطلق ارائه کرد.

متانول نیز می‌تواند انتشار CO و هیدروکربن‌ها را کاهش دهد. در آزمایش‌های M15 و M30، با افزایش سهم الکل، CO و HC کاهش یافتند، اما انتشار متانول نسوخته و فرمالدهید افزایش پیدا کرد و NOx در برخی شرایط اندکی افزایش داشت، در نتیجه، از نظر آلودگی اگزوز هر دو سوخت ظرفیت کاهش برخی آلاینده‌ها را دارند، اما نوع آلاینده تغییر می‌کند.

اما در بحث اقلیم، داستان متفاوت است

مهم‌ترین اشتباه در مقایسه متانول و اتانول این است که تنها به آلایندگی اگزوز خودرو نگاه کنیم، برای ارزیابی اثر اقلیمی باید کل چرخه عمر سوخت شامل تولید ماده اولیه، مصرف انرژی، فرآوری، حمل‌ونقل و مصرف در خودرو بررسی شود. وزارت انرژی آمریکا نیز مدل GREET را به‌طوردقیق برای محاسبه مصرف انرژی، سوخت فسیلی، گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌ها در کل زنجیره سوخت توسعه داده است، اینجا منشأ تولید متانول و اتانول اهمیت تعیین‌کننده دارد.

متانول امروز بیشتر از گاز طبیعی تولید می‌شود و امکان تولید آن از زغال‌سنگ، زیست‌توده، پسماند و همچنین هیدروژن و CO2 نیز وجود دارد. آژانس بین‌المللی انرژی می‌گوید گاز طبیعی و زغال‌سنگ همچنان از مهم‌ترین خوراک‌های تولید متانول هستند، در حالی که مسیرهای مبتنی بر هیدروژن و CO2 با برق تجدیدپذیر می‌توانند در آینده مسیر کم‌کربن‌تری ایجاد کنند، بنابراین اگر متانول از گاز طبیعی یا به‌ویژه زغال‌سنگ تولید شود، نمی‌توان تنها به دلیل پاک‌تر بودن احتراق آن، نتیجه گرفت که در کل چرخه عمر از بنزین بهتر است، در مقابل اتانول زیستی می‌تواند از نیشکر، ذرت، غلات یا مواد سلولزی تولید شود و اثر اقلیمی آن به نوع خوراک، مصرف کود، زمین، انرژی مورد استفاده در کارخانه و فرایند تولید وابسته است. پس: متانول سبز می‌تواند بسیار کم‌کربن باشد؛ متانول فسیلی کم‌کربن نیست، و درباره اتانول نیز: اتانول زیستی پایدار می‌تواند انتشار چرخه عمر را کاهش دهد؛ اما اتانول تولیدشده با مصرف بالای انرژی یا خوراک نامناسب بهترین گزینه نیست.

مزیت اقتصادی؛ متانول برای ایران یک برگ برنده دارد

در بخش اقتصادی، شرایط ایران تفاوت مهمی ایجاد می‌کند. متانول در ایران از مزیت دسترسی به گاز طبیعی برخوردار است. یک مطالعه اقتصادی درباره تولید متانول از گاز طبیعی در ایران نشان می‌دهد که تولید متانول در کشور به دلیل دسترسی به خوراک گازی می‌تواند از نظر اقتصادی جذاب باشد. این مطالعه هزینه تولید متانول را در سناریوهای خود حدود ۷۱.۷ تا ۱۰۲.۴ دلار به ازای هر تن برآورد کرده بود؛ البته این ارقام مربوط به مفروضات اقتصادی همان مطالعه است و نباید به‌عنوان قیمت روز بازار در نظر گرفته شود، ایران همچنین دارای ظرفیت قابل‌توجه تولید متانول در مجتمع‌های پتروشیمی است و بخش مهمی از این ظرفیت بر پایه گاز طبیعی شکل گرفته است.

این یعنی در صورت تصمیم به توسعه سوخت متانولی، ایران از یک مزیت مهم برخوردار است:

ماده اولیه و صنعت تولید آن تا حد زیادی در داخل کشور وجود دارد.

اتانول وضعیت متفاوتی دارد. تولید اتانول سوختی به خوراک کشاورزی یا سلولزی، آب، زمین، انرژی و فناوری فرآوری وابسته است، مطالعه‌ای درباره اقتصاد تولید بیواتانول در ایران نشان داده است که تولید این سوخت می‌تواند اثرات اقتصادی مثبتی ایجاد کند، اما محدودیت منابع کشاورزی یکی از چالش‌های اصلی است، این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که استفاده از ذرت وارداتی ارزان می‌تواند پیامدهای اقتصادی نامطلوبی داشته باشد؛ بنابراین از منظر هزینه تولید و امنیت تأمین خوراک در ایران، متانول مزیت بیشتری دارد.

اما اتانول یک مزیت اقتصادی مهم دیگر دارد

اتانول در جهان از یک زنجیره صنعتی بسیار بزرگ برخوردار است و در بسیاری از کشورها به‌عنوان جزء استاندارد بنزین استفاده می‌شود، این موضوع هزینه توسعه بازار را کاهش می‌دهد؛ زیرا تجربه E10 و E15 در آمریکا و E10 در اروپا نشان داده است که می‌توان با اصلاح استانداردها و زیرساخت‌ها، اتانول را در مقیاس وسیع وارد بازار سوخت کرد، در مقابل استفاده گسترده از متانول در خودروهای موجود ایران مستلزم بررسی دقیق‌تر مواد، پمپ‌ها، شیلنگ‌ها، مخازن، آب‌بندی‌ها، سیستم تزریق و استانداردهای سوخت است.

در نتیجه، ارزان‌تر بودن ماده اولیه متانول به معنای ارزان‌تر شدن سوخت برای مصرف‌کننده نیست.

اگر یک لیتر سوخت متانولی ارزان‌تر باشد اما انرژی کمتری داشته باشد و خودرو برای پیمودن همان مسافت سوخت بیشتری مصرف کند، مقایسه اقتصادی باید بر اساس «هزینه پیمایش» انجام شود، نه قیمت هر لیتر.

M15 بهتر است یا E15؟

اگر هدف، استفاده از مخلوط الکل با بنزین در خودروهای معمولی باشد، مقایسه M15 و E15 بسیار مهم است، از نظر انرژی حجمی، E15 برتری دارد؛ زیرا اتانول انرژی بیشتری از متانول دارد.

از نظر پایداری مخلوط، E15 نیز به‌طورمعمول وضعیت مناسب‌تری دارد؛ زیرا متانول نسبت به اتانول حساسیت بیشتری به جدایش فازی دارد و در مخلوط‌های بنزینی به حلال‌های کمکی بیشتری نیاز پیدا می‌کند. از نگاه سابقه استانداردسازی و استفاده در خودروهای معمولی نیز اتانول جلوتر است، اما از نظر تولید داخلی و دسترسی به خوراک، متانول برای ایران مزیت قابل‌توجهی دارد.

به همین دلیل اگر پرسش تنها این باشد که «برای خودروهای موجود کدام گزینه کم‌ریسک‌تر است؟»، پاسخ به سمت اتانول متمایل می‌شود؛ اما اگر پرسش این باشد که «کدام ماده را ایران می‌تواند با تکیه بر منابع داخلی و صنعت موجود با هزینه پایین‌تر تولید کند؟»، متانول گزینه قدرتمندتری است.

M85 یا E85؛ آیا افزایش شدید درصد الکل منطقی است؟

درصدهای بالا داستان را به‌طور کامل تغییر می‌دهند، M85 و E85 دیگر تنها افزودنی به بنزین نیستند؛ بلکه سوخت‌های ویژه‌ای هستند که برای خودروهای Flex-Fuel یا موتورهای سازگار طراحی شده‌اند، آژانس بین‌المللی انرژی استفاده از M85 را در خودروهای انعطاف‌پذیر ویژه تأیید می‌کند و در مورد اتانول نیز E85بیشتر برای خودروهای Flex-Fuel تعریف شده است؛ در این سطح مزیت عدد اکتان بالا می‌تواند امکان طراحی موتورهای با بازده بالاتر را فراهم کند، اما خودرو باید از ابتدا برای این سوخت آماده باشد؛ بنابراین افزایش درصد الکل در بنزین یک رابطه خطی ندارد که بتوان گفت «هرچه بیشتر، بهتر».

درصدهای پایین می‌توانند نقش افزودنی و اکسیژنات داشته باشند؛ درصدهای متوسط به استاندارد دقیق‌تر نیاز دارند؛ و درصدهای بالا درعمل به سوخت و موتور جدید تبدیل می‌شوند.

از نظر زیرساختی کدام گزینه برای ایران مناسب‌تر است؟

اینجا اتانول برتری آشکاری دارد، اتانول در جهان به‌طور گسترده با بنزین مخلوط شده و استانداردهای مشخصی برای E10، E15 و E85 ایجاد شده است، در مقابل متانول در بسیاری از بازارها همچنان به درصدهای پایین محدود است و استفاده در غلظت‌های بالا به خودروها و زیرساخت‌های سازگار نیاز دارد؛ با این حال چین یک استثنای مهم است.

چین نشان داده است که می‌توان یک زنجیره بزرگ متانولی ایجاد کرد؛ از سوخت‌های M5 و M15 گرفته تا غلظت‌های بسیار بالا. استانداردهای اختصاصی برای M15 و M85 نیز وجود دارد، بنابراین تجربه چین ثابت نمی‌کند که «متانول بدون تغییر در خودرو مناسب است»؛ بلکه دقیقاً عکس آن را نشان می‌دهد: متانول زمانی موفق است که برای آن استاندارد، خودرو، توزیع، ذخیره‌سازی و کنترل کیفیت ساخته شود.

مقایسه نهایی متانول و اتانول

نتیجه؛ کدام‌یک برای ایران بهتر است؟

بررسی مجموع داده‌های فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی نشان می‌دهد که هیچ‌کدام را نمی‌توان به‌صورت مطلق برنده اعلام کرد؛ اما اگر معیارها را جدا کنیم، تصویر روشن‌تر می‌شود.

از نظر اقتصادی و امنیت تأمین خوراک در ایران، متانول گزینه جذاب‌تری است. ایران به گاز طبیعی و ظرفیت تولید متانول دسترسی دارد و مطالعات اقتصادی نیز مزیت تولید متانول از گاز طبیعی در کشور را تأیید کرده‌اند.

از نظر سازگاری با خودروهای موجود، تجربه جهانی و مصرف سوخت، اتانول گزینه مناسب‌تری است. E10 و E15 سال‌ها است در بازارهای بزرگ استفاده می‌شوند و انرژی حجمی اتانول نیز از متانول بالاتر است.

از نظر زیست‌محیطی، اتانول زیستی پایدار در شرایط مناسب می‌تواند گزینه بهتری برای کاهش انتشار کربن باشد؛ اما این برتری قطعی نیست. اگر اتانول از خوراکی تولید شود که به واردات، زمین و انرژی زیادی نیاز دارد، بخشی از مزیت زیست‌محیطی آن کاهش می‌یابد. مطالعه مربوط به ایران نیز نشان داده است که انتخاب خوراک برای تولید اتانول پیامدهای اقتصادی مهمی دارد.

در طرف مقابل، متانول تولیدشده از گاز طبیعی یک سوخت فسیلی است و نمی‌توان تنها به کاهش آلاینده‌های اگزوز آن استناد کرد. آژانس بین‌المللی انرژی تأکید دارد که مسیر تولید متانول اهمیت تعیین‌کننده‌ای در آینده کم‌کربن آن دارد؛ متانول تولیدشده از هیدروژن تجدیدپذیر و CO2 پایدار می‌تواند مسیر بسیار متفاوتی از متانول تولیدشده از زغال‌سنگ یا خوراک فسیلی داشته باشد.

بنابراین برای ایران، یک راهبرد منطقی‌تر از انتخاب مطلق میان متانول و اتانول می‌تواند تفکیک کاربردها باشد: استفاده از اتانول در درصدهای پایین و استانداردشده برای ناوگان موجود، و توسعه متانول در بخش‌هایی که امکان طراحی یا سازگارکردن خودروها، سوخت و زیرساخت وجود دارد.

در نهایت، اگر هدف کاهش هزینه سوخت و استفاده از ظرفیت‌های داخلی ایران باشد، متانول مزیت قابل‌توجهی دارد؛ اگر هدف کاهش ریسک فنی خودروهای موجود و حرکت سریع‌تر به سمت سوخت اکسیژنه استاندارد باشد، اتانول انتخاب مناسب‌تری است؛ و اگر هدف کاهش واقعی انتشار گازهای گلخانه‌ای باشد، نام الکل به‌تنهایی تعیین‌کننده نیست، بلکه باید پرسید این الکل چگونه و با چه ماده اولیه‌ای تولید شده است.

به همین دلیل، پاسخ نهایی را می‌توان چنین خلاصه کرد:

برای ایران، متانول از نظر اقتصادی و دسترسی به خوراک جذاب‌تر است؛ اتانول از نظر سازگاری با ناوگان موجود و تجربه جهانی مزیت دارد؛ و از نظر محیط‌زیست، برنده واقعی سوختی است که با کمترین انتشار در کل چرخه عمر تولید شود، نه تنها سوختی که در اگزوز آلایندگی کمتری ایجاد کند.

بنابراین افزایش درصد متانول یا اتانول در بنزین نباید به‌صورت خودسرانه انجام شود. استاندارد سوخت، سازگاری خودرو، کیفیت الکل، کنترل آب و ناخالصی‌ها و تنظیم موتور باید هم‌زمان مورد توجه قرار گیرد. تجربه چین در متانول و تجربه آمریکا و برزیل در اتانول یک درس مشترک دارند: سوخت جایگزین زمانی موفق می‌شود که کل زنجیره انرژی، از تولید تا باک خودرو، برای آن طراحی شده باشد.