美國能源部公布《甲醇作為美國替代運輸燃料：可持續(xù)和/或能源安全運輸?shù)倪x項》白皮書，該白皮書是由L. Bromberg和W.K. Cheng編寫，麻省理工學(xué)院斯隆汽車實驗室準(zhǔn)備的論文，探討了甲醇作為美國運輸燃料的可行性。
一、執(zhí)行摘要：
1. 甲醇的使用和部署：
- 甲醇已在美國和中國作為運輸燃料使用，并部署了甲醇混合物（從M3到M85）的靈活燃料車輛和加油站。
- 由于缺乏強(qiáng)有力的甲醇倡導(dǎo)以及經(jīng)濟(jì)激勵（由于石油價格下跌），甲醇在美國的采用率有限。
- 這些計劃證明了甲醇作為運輸燃料的可行性。
2. 生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)可行性：
- 從天然氣和煤炭大規(guī)模生產(chǎn)甲醇的技術(shù)已成熟，并與碳?xì)淙剂暇哂懈偁幜Α?/p>
- 使用熱化學(xué)工藝將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲醇的經(jīng)濟(jì)性有所進(jìn)展。
- 充足的天然氣和煤炭原料可以作為非可再生甲醇的過渡燃料，直到可再生甲醇（綠色甲醇）商業(yè)應(yīng)用的出現(xiàn)。
3. 能效：
- 生命周期分析顯示，甲醇的能量利用效率優(yōu)于費托合成柴油和甲醇制汽油燃料，如果使用熱化學(xué)工藝，甲醇的效率明顯優(yōu)于乙醇。
- 甲醇的熱化學(xué)工廠約比生物化學(xué)乙醇工廠貴1.8倍。
4. 在運輸方面的優(yōu)勢：
- 甲醇可以與汽油和乙醇混合，以最小成本使用現(xiàn)有車輛技術(shù)，并具有高辛烷值，使發(fā)動機(jī)設(shè)計更加高效。
- 它比汽油更安全，毒性相當(dāng)或更低，且泄漏時能更快降解。
- 可再生甲醇（綠色甲醇）在長期內(nèi)是減少溫室氣體排放的有吸引力的運輸燃料選擇。
5. 實施和基礎(chǔ)設(shè)施：
- 需要大量投資同時部署甲醇車輛和基礎(chǔ)設(shè)施。
- 在車輛應(yīng)用或分配基礎(chǔ)設(shè)施方面，沒有技術(shù)障礙阻礙大規(guī)模甲醇的部署。
- 非可再生資源生產(chǎn)的甲醇可以作為過渡到可再生甲醇的橋梁。
二、詳細(xì)分析：
1. 美國甲醇的歷史：1973年石油危機(jī)后，甲醇作為運輸燃料的潛力被認(rèn)可。加利福尼亞州的多個項目測試了甲醇車輛和混合物，由于基礎(chǔ)設(shè)施限制和經(jīng)濟(jì)因素，成功與否各異。
2. 全球經(jīng)驗：中國是最大的甲醇運輸燃料使用國，主要由于其豐富的煤炭資源。歐盟對甲醇的使用有限，更關(guān)注通過生物燃料如乙醇減少CO2排放。
3. 美國生產(chǎn)和使用：美國擁有豐富的天然氣和煤炭儲量，適合生產(chǎn)甲醇。當(dāng)前生產(chǎn)量有限，大多數(shù)甲醇用于化學(xué)生產(chǎn)而非運輸。
4. 可再生甲醇生產(chǎn)：甲醇可以通過熱化學(xué)工藝從生物質(zhì)生產(chǎn)。美國有大量生物質(zhì)資源，包括農(nóng)業(yè)和森林殘留物以及城市固體廢物，可轉(zhuǎn)化為甲醇。
5. 環(huán)境和健康影響：甲醇形成臭氧的反應(yīng)性比汽油低，可能減少城市空氣污染。其快速降解減少了泄漏對環(huán)境的長期影響。
6. 挑戰(zhàn)和機(jī)遇：甲醇工廠的高資本成本和需要整合的車輛和燃料基礎(chǔ)設(shè)施是主要障礙。甲醇與現(xiàn)有技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的兼容性提供了減少對石油燃料依賴的實用途徑。
三、結(jié)論：
甲醇是美國的一種可行替代燃料，具有潛在的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。大規(guī)模推廣甲醇作為主流運輸燃料需要在基礎(chǔ)設(shè)施和利益相關(guān)者之間進(jìn)行協(xié)調(diào)投資。