SĐT: 
I. LỜI MỞ
Mấy ngày nay, cả xã hội râm ran bàn tán về việc Bộ Công thương cấp phép cho xăng pha cồn ethanol E10 đồng loạt xuất bán trên tất cả cây xăng toàn quốc. Nhiều trang mạng, facebooker…dậy sóng với hàng loạt cảnh báo: “xăng pha cồn làm hỏng động cơ,” “xe cũ chết hết,” “người nghèo chịu thiệt”, “âm mưu phá xe”, “lợi ích nhóm” hại người nghèo xuất phát do người thiếu thực tế khoa học và hết sức mơ hồ rồi gây hiệu ứng hoang mang, hoản loạn.
Thật ra, ethanol, rượu etylic, hiện diện trong nhiều sản phẩm quen thuộc quanh chúng ta: bia rượu và thức uống có cồn, trong cồn sát trùng y tế, mỹ phẩm, dung môi công nghiệp.v.v….
Bài viết, sưu tập một số thông tin về loại cồn quen thuộc này, đặc biệt về việc pha chế ethanol vào xăng E5, E10 hiện nay
II. ETHANOL TRONG ĐỒ UỐNG
Cồn ethanol, rượu etylic, có mặt trong nhiều loại “đồ uống có cồn”, là linh hồn “men say” của nhiều loại bia, rượu, vodka, brandy, cognac,…
Phải khẳng định rằng bia rượu hay nói chung là thức uống có cồn, là không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta. Chất lượng sống sẽ đạt hơn, sẽ “thăng hoa” hơn nhờ có bia, có rượu.
Liên hoan, lễ hội, cưới hỏi, khai trương .v.v… đều không thể thiếu món “xúc tác” quan trọng bậc nhất này. Và bia rượu là món không thể thiếu trong những ngày tết: “Ngày xuân nâng chén ta chúc nơi nơi…”. Những ông Tổ “lưu linh” như Bacchus (La mã) hay Dionysos (Hy lạp) từ lâu trong văn đàn đã được tôn vinh là những vị thần.
Dưới góc độ y học, nếu được sử dụng hợp lý, bia rượu kích thích tiêu hóa, tạo cảm giác ngon miệng, cung cấp thêm năng lượng và chất dinh dưỡng cho cơ thể. Nhiều nghiên cứu khoa học nghiêm túc cho thấy, nếu dùng một ít thức uống có cồn, đặc biệt là rượu vang đỏ có thể làm giảm tỷ lệ bệnh xơ vữa động mạch, giảm bệnh lý mạch vành tim, uống từ 20 – 40gam mỗi ngày sẽ làm tăng tuổi thọ. Chế độ ăn Địa Trung Hải gồm rượu vang, hải sản là món ăn được y học thế giới khuyến khích, tôn vinh.
Nhưng đằng sau điểm sáng nhỏ tích cực của bia rượu; mặt trái bi thảm là những hệ lụy do lạm dụng thức uống “thăng hoa” cuộc sống này
1. Tác hại lên cơ thể (nếu uống nhiều hoặc đều đặn)
– Tiêu hóa: Loét dạ dày, viêm tụy – có thể chết nếu viêm tụy cấp.
– Gan: Viêm gan, gan nhiễm mỡ, xơ gan – con đường thẳng đến ung thư gan.
– Tim mạch: Tăng huyết áp, suy tim, rối loạn nhịp.
– Thần kinh Teo não, suy giảm trí nhớ, mất kiểm soát hành vi, trầm cảm, loạn thần.
– Ung thư: Tổ chức Y tế Thế giới xếp ethanol vào nhóm gây ung thư nhóm 1 (chắc chắn), đặc biệt ung thư miệng, họng, thực quản, gan, đại trực tràng.
2. Ảnh hưởng cộng đồng, xã hội
– Là nguyên nhân hàng đầu gây tai nạn giao thông.
– Gây bạo lực gia đình, tan vỡ hạnh phúc. (95% do rượu bia)
– Suy giảm sức lao động lao động.
III. ETHANOL TRONG XĂNG E5 E10
1. Chỉ số octane và lý do cần pha ethanol vào xăng
1.1. Chỉ số octane là gì ?
Ở động cơ xăng, bugi cần đánh lửa đúng thời điểm để quá trình cháy diễn ra đúng theo thiết kế. Nếu hỗn hợp nhiên liệu tự cháy sớm trước khi bugi hoạt động, áp suất trong xi-lanh tăng đột ngột và tạo ra hiện tượng tự kích nổ, gọi là “knocking” hoặc “pinging”. Khi hiện tượng này xảy ra, tài xế có thể nghe tiếng lách cách hoặc tiếng gõ kim loại phát ra từ khoang động cơ, đặc biệt lúc tăng tốc mạnh, leo dốc hoặc chở nặng. Một số xe còn xuất hiện cảm giác ì máy, rung nhẹ hoặc nóng động cơ nhanh hơn bình thường. Khi việc này xảy ra liên tục, động cơ có thể giảm hiệu suất, tăng nguy cơ hư hại piston hoặc thành xi-lanh.
1.2 Vì sao phải pha ethanol vào xăng
Ở Mỹ, trên các trụ bơm xăng thường có dòng chữ: “Contains up to 10% ethanol” (chứa tối đa 10% ethanol). Ngay cả nhiều loại Premium 91 hoặc Premium 93 tại Mỹ vẫn chứa ethanol. Lý do rất đơn giản rằng, ethanol là hóa chất có chỉ số octane rất cao, thay thế Chì (Pb) giúp tăng khả năng chống kích nổ với chi phí thấp hơn nhiều và không gây ô nhiễm môi trường ! So với các phụ gia nâng octane truyền thống được giới khoa học Mỹ đánh giá cao ethanol hóa chất thân thiên hơn. Đây là lý do ngành lọc dầu Mỹ sử dụng ethanol như một thành phần quan trọng trong pha chế nhiên liệu hiện đại.
2. Ethanol không gây hại động cơ
Có một sự thật hiển nhiên mà các cơ quan quản lý năng lượng và giao thông vận tải hàng đầu thế giới đều thừa nhận: Xăng được pha ethanol (E5, E10) không “phá hoại” động cơ mà nhiều người lầm tưởng.
Thống kê ở Mỹ cho thấy, 46 năm qua kể từ khi chương trình dùng Ethanol là chất chống kích nổ thay chì (Pb) triển khai năm 1980, hàng trăm triệu phương tiện từ xe đời cũ đến hiện đại, từ xe bán tải hạng nặng đến siêu xe thể thao, đã lăn bánh êm ru với nhiên liệu E10. Và các cơ quan quản lý như EPA (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ) hay DOE (Bộ Năng lượng Hoa Kỳ) kết luân rất rõ ràng: “Không ghi nhận bất kỳ sự cố hư hỏng động cơ nào nào liên quan đến E10.”
Ở Mỹ, không thấy xăng RON 95 hay RON 97 quen thuộc như các nước châu Á, thay vào đó chỉ có những con số như 87, 89, 91 hoặc 93.
3. Chỉ số 87, 89, 91, 93 không phải là RON
Phần lớn thế giới sử dụng chỉ số RON (Research Octane Number) để đánh giá khả năng chống kích nổ của xăng.Trong khi đó, Mỹ sử dụng chuẩn AKI (Anti-Knock Index), được tính bằng trung bình của RON và MON: AKI = (RON + MON) / 2. Vì vậy các con số trên cây xăng Mỹ luôn thấp hơn con số RON quen thuộc.
– Regular 87 AKI ≈ RON 91–92
– Midgrade 89 AKI ≈ RON 94–95
– Premium 91 AKI ≈ RON 96–97
– Premium 93 AKI ≈ RON 98–99
Premium 93 tại Mỹ thực tế có khả năng chống kích nổ tương đương các loại xăng octane cao nhất đang bán tại nhiều quốc gia khác.
4. Vì sao đa số xe ở Mỹ chỉ cần 87 AKI?
Trong nhiều thập kỷ, các hãng xe Mỹ ưu tiên động cơ dung tích lớn, mô-men xoắn cao, hoạt động bền bỉ và dễ bảo dưỡng thay vì chạy theo tỷ số nén cao.
Các mẫu xe phổ biến như Ford F-150, Toyota Camry, Honda CR-V, Chevrolet Silverado… đều được thiết kế để vận hành tối ưu với Regular 87. Đối với những xe này, đổ Premium 91 hoặc 93, không giúp xe mạnh hơn, (nếu nhà sản xuất không yêu cầu), nhưng bỏ ra một khoản chi phí vô ích. Ngược lại, các dòng xe hiệu năng cao như BMW M, Porsche 911, Mercedes-AMG hoặc những động cơ turbo nén cao mới thực sự cần nhiên liệu Premium.
5. Ngoài E10, cây xăng ở Mỹ còn có loại xăng nào ?
– E15 (Unleaded 88) Chứa khoảng 15% ethanol. Có chỉ số Octane cao hơn Regular 87 một chút và thường có giá rẻ. Được phép sử dụng trên phần lớn ô tô đời mới nhưng không khuyến khích cho nhiều loại động cơ nhỏ như máy cắt cỏ, máy phát điện gia đình, ca nô hoặc một số xe cổ (đời cũ).
– E85 (Flex Fuel) Chứa khoảng 51–83% ethanol tùy mùa và khu vực của từng tiểu bang có sản xuất lượng ethanol lớn vầ đương nhiên chỉ dành cho những xe có ký hiệu: FFV (Flex Fuel Vehicle). Xe thông thường không được thiết kế để sử dụng E85 lâu dài.
– E0 (Xăng không pha ethanol) Đây là loại xăng khoáng gần như 100%. Giá thường cao hơn đáng kể. Được sử dụng cho xe cổ, máy cắt cỏ, tàu thuyền, các động cơ hoặc thiết bị để lâu ngày (ít sử dụng) vì ethanol có tính hút ẩm, có thể gây tách lớp nhiên liệu khi lưu trữ quá lâu trên 6 tháng.
6. Vì sao Mỹ sử dụng nhiều xăng pha ethanol ?
Câu trả lời nằm ở kinh tế, nông nghiệp và an ninh năng lượng. Mỹ là một trong những quốc gia sản xuất bắp, rơm cỏ, rác thải, gỗ tạp… lớn nhất thế giới. Cho việc chuyển thành ethanol giúp:
– Tạo đầu ra cho nông nghiệp nội địa, giải quyết rác thải.
– Đa dạng hóa nguồn cung năng lượng.
– Tăng chỉ số octane với chi phí thấp.
– Góp phần giảm một số loại khí thải theo các tiêu chuẩn môi trường hiện hành.
IV. ĐÔI ĐIỀU BÀN LUẬN
1. Trong ẩm thực và văn hóa, Ethanol tốt hay xấu do cách sử dụng
Người xưa tùng dạy: “Ăn để sống, nhưng “tham thực sẽ cực thân”. Uống “1 xị tiêu sầu…4 xị cho chó ăn chè…6 xị gọi xe cấp cứu”. Ngạn ngữ Anh có câu “Con người đào mồ bằng chính hàm răng của mình”
Con dao làm bằng mảnh thép sẽ là “công cụ lao động của bà nội trợ, vũ khí tự vệ của người đi rừng và là hung khí gây án cùa tên cướp”
2. Pha ethanol vào xăng nhăm thay chì chống kích nổ sớm
Ethanol là hóa chất có chỉ số octane rất cao, được dùng thay thế Chì (Pb) giúp tăng khả năng chống kích nổ với chi phí thấp hơn nhiều và không gây ô nhiễm môi trường ! So với các phụ gia nâng octane truyền thống được giới khoa học Mỹ đánh giá cao ethanol hóa chất thân thiên hơn. Đây là lý do ngành lọc dầu Mỹ sử dụng ethanol như một thành phần quan trọng trong pha chế nhiên liệu hiện đại.
3. Nên yên tâm sử dụng xăng E5, E10
Ở Việt Nam chúng ta, với tiêu chuẩn TCVN và sự giám sát của các bộ ngành, hoàn toàn có thể tự tin sử dụng E5, E10, bởi lẽ lẽ: Người Mỹ đã “trả giá” cho chúng ta bằng những bài kiểm tra thực tế khổng lồ và kết quả là không có gì phải lăn tăn lo lắn cả.
Dù tiêu chuẩn nhiên liệu của Mỹ thuộc hàng khắc nghiệt nhất thế giới, hiện nay hơn 95% lượng xăng bán ra hằng ngày tại nước này đều có pha ethanol. Các hãng xe như Ford, GM, Toyota, Honda… không chỉ chấp nhận E10 mà còn khuyến nghị sử dụng trong sách hướng dẫn bảo dưỡng. Nếu E10 thực sự “ăn mòn động cơ”, “hỏng kim phun”, “cháy van”… thì làm sao các tập đoàn bảo hiểm xe ô tô lớn nhất thế giới có thể yên tâm bảo lãnh cho hàng tỷ dặm xe chạy xăng E10 mỗi năm.
4. Kẻ thù lớn nhất của xăng pha ethanol (E5, E10) là nước.
Ethanol rất háo nước (dễ hút ẩm) từ không khí, khi độ ẩm môi trường là 70–80%. Nhưng cần có thời gian và bề mặt tiếp xúc mới có nước tích tụ đủ nhiều. Hiện tượng này gọi là phase separation (tách pha): (1) Ethanol sẽ hòa tan với nước, (2) Hỗn hợp nước + ethanol trở nên nặng hơn xăng, và (3) Chúng sẽ chìm xuống đáy bình chứa.
Khi xăng E5, E10 bị tách pha, nếu bơm hút nhiên liệu của động cơ hút phải lớp dưới gây ra: Khó nổ máy, Chạy giật cục, Gây ăn mòn hệ thống nhiên liệu.
Thống kê cho thấy nếu để xe không vận hành 1–2 tháng thường không vấn đề gì, 3–6 tháng bắt đầu giảm chất lượng và trên 6 tháng nguy cơ hút ẩm và tách pha tăng đáng kể.
Tóm lại, xăng E10 là một bước tiến quan trọng hướng tới năng lượng sạch và bền vững. Với những ưu điểm vượt trội và nhược điểm có thể kiểm soát, đây được xem là giải pháp nhiên liệu phù hợp cho tương lai.
V. THAM KHẢO
[1] BIA RƯỢU: ẨM THỰC, SỨC KHỎE VÀ VĂN HÓA
[2] Tài liệu kỹ thuật (SAE – Automotive Engineering) E10 and E85 fuel performance & knock characteristics
https://doi.org/10.4271/2007-01-0473
[3] So sánh hiệu suất, chống kích nổ của xăng thường vs E10 vs E85 trong động cơ. Stoichiometric air-fuel ratio of ethanol-gasoline blends
https://doi.org/10.4271/2010-01-2112
[4] Phân tích thành phần hóa học và ảnh hưởng ethanol đến tỷ lệ hòa khí.Fuel system study of ethanol-gasoline separation
https://doi.org/10.4271/2015-01-1954
[5] Nghiên cứu về độ ổn định & tách lớp (phase separation) Ethanol–gasoline phase stability study (ScienceDirect)
https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2017.08.007
[6] Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) E10 được phê duyệt toàn quốc E10 được EPA Mỹ chấp thuận cho mọi xe xăng thông thường, và hiện nay 97% xăng bán tại Mỹ đều chứa tới 10% ethanol để tăng octane và đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng không khí.
https://afdc.energy.gov/fuels/ethanol-blends
[7] EPA Mỹ Lịch sử phê duyệt E10 từ 1978 Năm 1978, EPA Mỹ đã chấp thuận xăng pha 10% ethanol (gasohol / E10). Đến năm 2011, EPA tiếp tục mở rộng cho phép E15 dùng trong xe từ đời 2001 trở đi.
https://19january2021snapshot.epa.gov/…/ethanol-waivers…
[8] ACEA Danh sách tương thích xe châu Âu Từ ngày 1/1/2011, EU ban hành tiêu chuẩn xăng E10 theo Chỉ thị Chất lượng Nhiên liệu. ACEA (Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô châu Âu) phối hợp với JAMA (Nhật Bản) công bố danh sách chi tiết từng dòng xe tương thích E10
https://www.acea.auto/…/e10-petrol-fuel-vehicle…/
[9] Oak Ridge National Laboratory (ORNL) Nghiên cứu 2 năm, 82 xe, 6 triệu dặm Trong chương trình thử nghiệm kéo dài 2 năm, các nhà khoa học ORNL lái 82 chiếc xe hơn 6 triệu dặm với xăng E10, E15, E20. Kết quả: xe dùng xăng pha ethanol không có tác động tiêu cực nào khác biệt so với xe dùng xăng không pha ethanol.
https://www.ornl.gov/…/final-report-intermediate…
[10] NIH / PubMed Nghiên cứu tính ổn định E10 E10 hiện chiếm hơn 98% lượng xăng tiêu thụ tại Mỹ, và đã được triển khai dần ở châu Âu từ 2009 và bắt buộc toàn quốc tại Trung Quốc từ năm 2020.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10687212/ nih
[11] CarXplorer EPA bắt buộc tương thích từ 2001 EPA Mỹ quy định tất cả xe sản xuất từ năm 2001 phải được thiết kế và bảo hành để sử dụng E10. Xe đời mới dùng vật liệu Viton (fluorocarbon elastomer) và nhựa cao cấp chịu được tính ăn mòn của ethanol.
https://carxplorer.com/can-you-use-non-ethanol-gas-in…/
[12] PMC / NIH Chương trình Proálcool Brazil Chương trình ethanol Brazil (Proalcool, 1975) hiện được đánh giá là chương trình thay thế nhiên liệu hóa thạch thành công nhất thế giới. Đến năm 2015, xe flex-fuel chiếm 85% tổng doanh số bán xe tại Brazil.
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5156502
TS.BS Trần Bá Thoại
Ủy viên BCH Hội NỘI TIẾT VIỆT NAM