Nhiên liệu sinh học là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc động thực vật (sinh học) như nhiên liệu chế xuất từ chất béo của động thực vật (mỡ động vật, dầu dừa,...), ngũ cốc (lúa mỳ, ngô, đậu tương...), chất thải trong nông nghiệp (rơm rạ, phân,...), sản phẩm thải trong công nghiệp (mùn cưa, sản phẩm gỗ thải...),.

• Diesel sinh học (Biodiesel) là một loại nhiên liệu lỏng có tính năng tương tự và có thể sử dụng thay thế cho loại dầu diesel truyền thống. Biodiesel được điều chế bằng cách dẫn xuất từ một số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động vật), thường được thực hiện thông qua quá trình transester hóa bằng cách cho phản ứng với các loại rượu phổ biến nhất là methanol.
• Xăng sinh học (Biogasoline) là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử dụng ethanol như là một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì. Ethanol được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, xen-lu-lô, lignocellulose. Ethanol được pha chế với tỷ lệ thích hợp với xăng tạo thành xăng sinh học có thể thay thế hoàn toàn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống.
• Khí sinh học (Biogas) là một loại khí hữu cơ gồm Methane và các đồng đẳng khác. Biogas được tạo ra sau quá trình ủ lên men các sinh khối hữu cơ phế thải nông nghiệp, chủ yếu là cellulose, tạo thành sản phẩm ở dạng khí. Biogas có thể dùng làm nhiên liệu khí thay cho sản phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mỏ.
• Trước kia, nhiên liệu sinh học hoàn toàn không được chú trọng. Hầu như đây chỉ là một loại nhiên liệu thay thế phụ, tận dụng ở quy mô nhỏ. Tuy nhiên, sau khi xuất hiện tình trạng khủng hoảng nhiên liệu ở quy mô toàn cầu cũng như ý thức bảo vệ môi trường lên cao, nhiên liệu sinh học bắt đầu được chú ý phát triển ở quy mô lớn hơn do có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại nhiên liệu truyền thống (dầu khí, than đá...):
• Thân thiện với môi trường: chúng có nguồn gốc từ thực vật, mà thực vật trong quá trình sinh trưởng (quang hợp) lại sử dụng dioxide cácbon (là khí gây hiệu ứng nhà kính - một hiệu ứng vật lý khiến Trái Đất nóng lên) nên được xem như không góp phần làm Trái Đất nóng lên.
• Nguồn nhiên liệu tái sinh: các nhiên liệu này lấy từ hoạt động sản xuất nông nghiệp và có thể tái sinh. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc vào nguồn tài nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống.

xăng thường

Xăng hay Ét xăng (tiếng Pháp: essence) là một chất lỏng dễ cháy có nguồn gốc từ dầu mỏ, được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu trong hầu hết các động cơ đốt trong. Nó bao gồm chủ yếu là các hợp chất hữu cơ thu được từ quá trình chưng cất phân đoạn dầu mỏ, được tăng cường với nhiều loại phụ gia.

Đặc tính của hỗn hợp xăng đặc biệt để chống cháy quá sớm (nguyên nhân gây ra hiện tượng kích nổ máy và làm giảm hiệu quả trong động cơ piston) được đo bằng chỉ số octane, được sản xuất theo nhiều cấp độ. Sau khi được sử dụng rộng rãi để tăng chỉ số octane, chì ê-ty-len (dùng chống kích nổ) và các hợp chất chì khác không còn được sử dụng ở hầu hết các lĩnh vực (chúng vẫn được sử dụng trong hàng không và đua xe hơi). Các hóa chất khác thường được thêm vào xăng để cải thiện tính ổn định và hiệu suất của hóa chất, kiểm soát sự ăn mòn và cung cấp hệ thống làm sạch nhiên liệu. Xăng có thể chứa các hóa chất chứa oxy như ethanol, MTBE hoặc ETBE để cải thiện quá trình đốt cháy.

Xăng có thể xâm nhập vào môi trường không có tổ chức, cả dưới dạng lỏng và hơi, do rò rỉ và xử lý trong quá trình sản xuất, vận chuyển và giao hàng (ví dụ: từ bể chứa, từ sự cố tràn, v.v.). Là một ví dụ về các nỗ lực kiểm soát rò rỉ như vậy, nhiều bể chứa dưới lòng đất được yêu cầu phải có các biện pháp rộng rãi để phát hiện và ngăn chặn rò rỉ đó.^[1] Xăng chứa benzen và các chất gây ung thư được biết đến khác.^[2][3][4]

Các động cơ đốt trong đầu tiên phù hợp để sử dụng trong các ứng dụng vận chuyển, được gọi là động cơ Otto, được phát triển ở Đức trong quý cuối của thế kỷ 19. Nhiên liệu cho những động cơ đầu tiên này là một hydrocarbon tương đối dễ bay hơi thu được từ khí than. Với điểm sôi gần 85 °C (185 °F) (octaneee sôi cao hơn khoảng 40 °C), nó rất phù hợp cho bộ chế hòa khí sớm (thiết bị bay hơi). Sự phát triển của bộ chế hòa khí "vòi phun" cho phép sử dụng nhiên liệu ít bay hơi hơn. Những cải tiến hơn nữa về hiệu suất động cơ đã được thử ở các tỷ số nén cao hơn, nhưng những nỗ lực ban đầu đã bị chặn bởi vụ nổ nhiên liệu sớm, được gọi là kích nổ.

Năm 1891, quá trình lọc dầu Shukhov đã trở thành phương pháp thương mại đầu tiên trên thế giới để phá vỡ các hydrocarbon nặng hơn trong dầu thô để tăng tỷ lệ sản phẩm nhẹ hơn so với chưng cất đơn giản.

1903 đến 1914[sửa | sửa mã nguồn]

Sự phát triển của xăng theo sự phát triển của dầu mỏ là nguồn năng lượng thống trị trong thế giới công nghiệp hóa. Trước Thế chiến thứ nhất, Anh là cường quốc công nghiệp lớn nhất thế giới và phụ thuộc vào hải quân của mình để bảo vệ việc vận chuyển nguyên liệu thô từ các thuộc địa của mình. Đức cũng đang công nghiệp hóa và, giống như Anh, thiếu nhiều tài nguyên thiên nhiên phải được chuyển đến nước sở tại. Đến những năm 1890, Đức bắt đầu theo đuổi chính sách nổi tiếng toàn cầu và bắt đầu xây dựng một hải quân để cạnh tranh với Anh. Than là nhiên liệu cung cấp năng lượng cho hải quân của hai nước. Mặc dù cả Anh và Đức đều có trữ lượng than tự nhiên, nhưng những phát triển mới về dầu làm nhiên liệu cho tàu đã thay đổi tình hình. Tàu chạy bằng than là một điểm yếu chiến thuật vì quá trình nạp than cực kỳ chậm và bẩn và khiến con tàu hoàn toàn dễ bị tấn công, và nguồn cung than không đáng tin cậy tại các cảng quốc tế khiến những chuyến đi đường dài trở nên không thực tế. Những lợi thế của dầu mỏ đã sớm tìm thấy hải quân trên thế giới chuyển đổi sang dầu, nhưng Anh và Đức có rất ít trữ lượng dầu trong nước.^[5] Cuối cùng, Anh đã giải quyết được sự phụ thuộc vào dầu của hải quân bằng cách đảm bảo dầu từ Royal Dutch Shell và Công ty dầu mỏ Anglo-Persian và điều này được xác định xăng đến từ đâu và chất lượng xăng.

Trong thời kỳ đầu phát triển động cơ xăng, máy bay đã buộc phải sử dụng xăng xe cơ giới vì xăng hàng không chưa tồn tại. Những nhiên liệu ban đầu này được gọi là xăng chưng cất trực tiếp và là sản phẩm phụ từ quá trình chưng cất một loại dầu thô duy nhất để sản xuất dầu hoả. Xăng chưng cất trực tiếp sớm nhất là kết quả của việc chưng cất dầu thô phía đông và không có sự pha trộn của các sản phẩm chưng cất từ ​​các loại rượu khác nhau. Thành phần của những nhiên liệu ban đầu này chưa được biết và chất lượng rất khác nhau vì dầu thô từ các mỏ dầu khác nhau xuất hiện trong các hỗn hợp hydrocarbon khác nhau theo các tỷ lệ khác nhau.

Các hiệu ứng động cơ được tạo ra bởi quá trình đốt cháy bất thường (kích nổ động cơ và đánh lửa trước) do nhiên liệu cấp thấp chưa được xác định, và kết quả là không có đánh giá nào về khả năng chống cháy bất thường cho xăng. Đặc điểm chung mà theo đó các loại xăng ban đầu được đo là trọng lượng riêng thông qua thang Baumé và sau đó là độ bay hơi (xu hướng hóa hơi) được chỉ định theo các điểm sôi, đã trở thành trọng tâm chính cho các nhà sản xuất xăng dầu. Những loại xăng dầu thô phía đông ban đầu có kết quả thử nghiệm Baumé cao (65 tới 80 độ Baumé) mà được gọi là "High-Test" Pennsylvania hay đơn giản là các loại xăng "High-Test". Chúng thường được sử dụng cho động cơ máy bay.

Đến năm 1910, sản xuất xe hơi tăng và tiêu thụ xăng tăng lên đã tạo ra nhu cầu lớn hơn về xăng. Ngoài ra, điện khí hóa ngày càng tăng tạo ra nhu cầu dầu hỏa giảm, tạo ra vấn đề về nguồn cung. Có vẻ như ngành công nghiệp dầu đang phát triển sẽ bị mắc kẹt trong việc sản xuất dầu hỏa quá mức và xăng sản xuất kém vì chưng cất đơn giản không thể thay đổi tỷ lệ của hai sản phẩm từ bất kỳ loại dầu thô nào. Giải pháp xuất hiện vào năm 1911, khi sự phát triển của quy trình Burton cho phép cracking nhiệt dầu thô, làm tăng năng suất phần trăm của xăng từ các hydrocarbon nặng hơn. Điều này được kết hợp với việc mở rộng thị trường nước ngoài để xuất khẩu dầu hỏa dư thừa mà thị trường trong nước không còn cần thiết. Những loại xăng "cracking nhiệt" mới này được cho là không có tác dụng có hại và sẽ được thêm vào loại xăng chưng cất trực tiếp. Ngoài ra còn có cách thực hành pha trộn các chất chưng cất nặng và nhẹ để đạt được kết quả đọc Baumé mong muốn và gọi chung là các loại xăng "pha trộn".^[6]

Dần dần, sự biến động đã đạt được sự ưu ái so với thử nghiệm Baumé, mặc dù cả hai sẽ tiếp tục được sử dụng kết hợp để chỉ định một loại xăng. Cuối tháng 6 năm 1917, Standard Oil (nhà máy lọc dầu thô lớn nhất tại Hoa Kỳ vào thời điểm đó) tuyên bố rằng tài sản quan trọng nhất của xăng dầu là sự biến động của nó.^[7] Người ta ước tính rằng mức đánh giá tương đương với các loại xăng chưng cất trực tiếp này dao động từ 40 đến 60 octaneee và "Thử nghiệm cao", đôi khi được gọi là "cấp chiến đấu", có thể trung bình từ 50 đến 65 octaneee.^[8]

 ưu thế khi sử dụng xăng sinh học và xăng sinh thường sẽ giúp bảo vệ môi trường và giảm thiểu các khí thải độc hại của động cơ . Đảm bảo sự phát triển về nông nghiệp , tạo thêm công ăn việc làm , ổn định đời sống đồng thời gia tăng thu nhập cho người nông dân