1.乙醇汽油和普通汽油有什么不同

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正好最近在准备oral，introduction里面涉及到sustainable energy的问题。看到有很多知友提出了热力学上的能量转化问题，即你用了很大的能源去制备氢气，提供足够高的温度或者过电位还原二氧化碳从而制备的甲醇，其所能提供的能量是不可能超出消耗的能源的。这是个很好也很尖锐的问题。事实上，制备得到的甲醇的化学能也许是仅仅占消耗的电能或者热能的10%或更少，而消耗这些甲醇会产生等量的二氧化碳，加上在裂解石油天然气产氢的时候释放的二氧化碳，似乎二氧化碳的排放量也并没有减少。这几乎让这篇文章和类似领域的研究成了一场笑话。其实，scientist是最会算账的（不然phd的工资也不会这么低，手动捂脸），NSF和国家基金委的人也不傻，不会把钱花在完全没有用的地方。

这其中有几个概念需要了解清楚，1.地球上的能源很多，我们不缺能量，而能够直接利用的能源很少，。为什么这么说呢，除了化石能源，我们有风，水，地热，太阳能，核能等无数足够丰富的能源，但我们能够直接利用的能源只有能够直接燃烧的生物质能，通过转化效率大约40%-50%的内燃机把化学能转化为动力利用起来。当然我们也用电，电能也是一种可以被我们直接利用的清洁能量，但可惜的是电能不是能源，并不存在一座存储了无限电能的矿场供人类直接插上十亿个充电宝供电。人类有无数的方法可以用来发电，但没有足够有效的方法来储存电能。父亲在水利行业和计算机领域做研究，参与过葛洲坝和三峡大坝水轮发电机的自动化控制，小时候在父亲给我讲大坝蓄水发电的时候我就问他，为什么不把蓄起来的水都放掉来解决夏天供电不足的问题呢。事实是，水电厂，火电厂产出的电流通过过无数变电站和输电线和耗电系统直接相连，根据最低木板原理，其实输入功率是由输出功率决定的，即用多少电发多少电，多发的电全部浪费在电网里无法保存。

虽然我们有电容器，超级电容器，锂离子电池，硫酸铅蓄电池等等储电装置，但说到底还是把电能转化成了化学能和电势能，且设计目的是为了循环充放电而不是储能，而且势必无法制造几百亿个锂离子电池来长时间储存电能。所以三峡大坝的最大的目的不是发电而是储能和调节分配能源，把能量通过重力势能的形式储存起来，在枯水季通过适当放水来发电。所以每年汛期强行开闸放水调节洪峰的时候你都能看到水利部长一脸肉疼的表情，因为放走的都是能源和白花花的银子。

2 太阳能，风能能提供丰富但是不稳定的能源因此暂时无法接入电网正常使用。尤其是太阳能，受到环境的影响太大没有稳定输出。所以我们迫切需要的能够存储电能的清洁无污染的物质which最好还能直接利用。答案显而易见，燃料。燃料包括但不限于氢气，氨气，甲烷，甲醇，乙醇，4-8碳的烷烃等等等等。如何最大限度的利用这些能源已经研究了很多年，毕竟理论上内燃机的效率是有上限的。最好的利用方法目前看来是3.燃料电池，其化学能转化为电能的理论上限是100%，而电动机的效率又远高于内燃机，因此燃料电池的设计将会逐渐取代内燃机。However，除了燃料电池自身的催化剂问题要解决之外，燃料从哪里来。化石能源总有消耗完的一天，而且这一天的确不远了。其他燃料，比如氢氧燃料电池，氧气空气中有，氢气怎么办呢，现阶段大部分人工制造的氢气来自于对甲烷的steam re-forming，这个过程消耗了极大的能量，仅提供合成氨所用到的氢气量就占了世界能源年消耗量的1%，年二氧化碳排放量的3%。所以我们当然不能通过消耗化石能源来制备用于燃料电池的氢气，太太太太太败家了，石油工业可不仅仅可以提供汽油，它几乎是所有有机合成工业原材料的提供商，而这些原材料大多现阶段我们无法通过简单的无机分子合成得到。

4.不用石油那氢气怎么得到，光解水或者电解水，我们有丰富的电而不能储存。电解水就是一个极好的储存能源的办法，氢气在cathode上析出，氧气在anode上析出，电能转换成了化学能存储在氢气里。同时，可以把电解水和太阳能电池联合在一起制备PEC来进行光解水，利用无处不在的太阳能分解水来储存能源。氢气作为气体，自然在储存上有很大的难题，譬如难压缩，易燃易爆不稳定，难以释放等等，因此以MOF和Pd材料来储氢又是一个新的领域。制备出来的氢气还能做什么呢，用来还原二氧化碳制备甲醇或者多碳醇烃，或者还原氮气都是很好的选择。更有甚者，直接通过水和二氧化碳在加电压的情况下生成氧气和醇类，这类装置被称为人工树叶，可以进行人工光合作用固碳固氮，伯克利的杨培东和Yaghi都是这个领域的佼佼者。所以，当光解水技术和电催化技术成熟商业化后，还原二氧化碳的氢气和能量可以完全来自于太阳能和水，因此不用担心生产过成的能量转化效率，我们只是把我们无法直接使用的无数能量存储起来了部分而已，总归是赚的（连带着海水淡化技术也需要进一步发展才行ToT）

回到这个问题本身，二氧化碳本身是我们所痛恨的温室效应的几个主要罪魁祸首之一，内燃机和火电不可避免会造成大量排放二氧化碳，而所有的国家为了经济发展不会轻易减少排放量。这时候转化二氧化碳就显得尤为重要了。既然有希望看到通过太阳能风能这种清洁能源转化二氧化碳为燃料，工业给料来代替日渐稀少的化石能源，何乐而不为呢。这个领域要走的路很长很长，有人认为这是个坑，有人认为这不可能商业化，有人认为这篇文章只是小小的进展，甚至连突破都算不上，还有人说科研是拿着钱在做毫无意义的哗众取宠。但是你们从第一段的描述就应该可以看出，这个方向是目前材料科学家能想到的解决问题的最合适的方法之一（当然生物界，地质界有自己的一套思路），这个方法不是单独的一个领域，而是数十个领域叠合在一起的研究，每一个领域负责解决这个技术的一部分问题，因此当你孤立的看待每一个领域的时候往往会觉得此研究毫无意义甚至荒谬，但当你整体的看待这个问题，居高临下看到整个问题的解决方法是如何一点点被拼凑成一个精密的庞然大物的时候，你才会感叹于人类智慧之光的伟大。每一篇文章都在尝试解决技术上的小问题，都在尝试提供一种解决问题的新思路，或证明，证伪其他人提出的想法。正是所有研究人员的努力和未雨绸缪，才会让我们在面对未来可能出现的危机时不惊慌失措手忙脚乱，we always think ahead。（不过，前几天带实验课和学生聊天的时候也说到，科研的优先级是肯定低于经济发展，农业发展，军事和教育的，一定是先保证人类能够存活，人民吃饱穿暖安居乐业的前提下，才合适将多余的资金大量的投入科研。而基础科研的成果大多在很多年内都是无法直接兑换成核心竞争力和金钱的，所以川普削减了科研的funding去造边境长城也无可厚非，毕竟全球变暖造成的毁灭可远没有失业率提高5个点和敌国新部署的核武器的威胁来的直接和快速，更别提希格斯粒子，暗物质引力波，宇宙微波背景辐射，癌细胞突变这些和日常生活完全不在一个尺度上的研究）

乙醇汽油和普通汽油有什么不同

大连乙醇汽油从2004年开始的。根据查询相关公开信息显示，大连市车用乙醇汽油推广使用工作总体安排，从2004年11月1日起，除军队特需、国家和特种储备用油外，我市境内全部改为销售和使用90号、93号、95号和97号车用乙醇汽油，销售价格不变。

目前乙醇汽油还在试点阶段，所以最终的价格还不好判定，而且每个地方的油价水平会存在差异。我们就以大连市的乙醇汽油给大家做参考：92#乙醇汽油5.97元/升，95#乙醇汽油每升是6.40元，而普通汽油同等标号分别为7.10元/升和7.57元/升，这样看来的话，乙醇汽油比普通汽油是要便宜的。

乙醇其实就是我们俗称的酒精，乙醇汽油是将变性燃料乙醇和汽油以一定比例混合形成的一种汽车燃料。按照通俗的说法，就是在汽油中添加10%的生物燃料乙醇。你在加油站看到汽油标号后面带E的，即为乙醇汽油，比如E92#、E95#、E98#。

乙醇汽油和普通汽油最大的不同就是乙醇汽油中的乙醇是可再生资源，可由高粱、玉米、薯类等经过发酵而制得，更加环保，但普通汽油却是不可再生的，且排放的气体污染比较严重；此外，还有一个比较明显的区别，乙醇的热值只有常规车用汽油的60%，所以在动力性和燃油经济性上会比纯汽油要差一点。