From Wikipedia, the free encyclopedia
Za ostala značenja, vidi Benzin (razvrstavanje).Benzin je providna iz petroleuma izvedena zapaljiva tečnost korištena primarno kao gorivo u većini motora sa unutrašnjim sagorijevanjem koji se pale od iskre. Sastoji se većinom od organskih jedinjenja do kojih se dolazi frakcionom destilacijom petroleuma; poboljšava se raznim aditivima. U prosjeku, iz barela očvrsnute nafte od 160 litara može da se dobije oko 72 litra benzina nakon procesiranja u naftnoj rafineriji, u zavisnosti od COA-a i toga koji drugi rafinirani proizvodi se takođe ekstraktuju.[1] Karakteristika određene smjese benzina za otpor preranom paljenju (što izaziva kuckanje i smanjuje efikasnost kod reciprokativnih motora) mjeri se njegovim oktanskim rejtingom. Tetraetilno olovo i druga olovna jedinjenja, nekada uveliko korištena za povećavanje oktanskih rejtinga, ne koriste se više osim u avijaciji,[2] uz primjenu za off-road trke i auto trke.[3] Ostale hemikalije se često dodaju benzinu da se poboljša hemijska stabilnost i performansne karakteristike, kontroliše korozivnost i omogući čišćenje gorivnog sistema. Benzin može sadržavati hemikalije s kisikom kao što je etanol, MTBE ili ETBE – radi pospješivanja sagorijevanja.
Benzin se može naći u okolini (nesagoren), i kao tečnost i kao para, od curenja i grešaka pri proizvodnji, transportu i isporuci (npr. spremnici za čuvanje ispod benzinskih pumpi). Kao primjer ulaganja napora za kontrolisanje takvih curenja, mnogi podzemni spremnici za čuvanje benzina potrebno je da budu podložni složenim mjerama za detekciju i sprečavanje curenja.[4] Benzin sadrži karcinogene.[5][6][7] Gorenje jednog litra emituje oko 2,3 kilograma CO2, stakleničkog gasa, što ima (negativan) uticaj na klimu (v. en:human-caused climate change).[8][9]
Naziv benzina se u većini jezika izvodi od riječi benzen. Na perzijskom jeziku to je بنزین (benzin), na ruskom бензин (benzin), na italijanskom benzina (benzina), na indonežanskom bensin (benzin). U Argentini, Urugvaju i Paragvaju, kolokvijalno ime nafta izvodi se iz hemijskog termina napta (ligroin).[10]
Prvi motori sa unutrašnjim sagorijevanjem pogodni za upotrebu u transportu, tzv. Oto motori, razvijani su u Njemačkoj tokom posljednje četvrtine 19. vijeka. Gorivo za ove rane motore bio je relativno volatilan hidrokarbon dobijan iz rudničkog gasa. Ima tačku ključanja od oko 85 °C (185 °F) /n-oktan ključa na oko 40 °C više) i bio je relativno odgovarajući za prve karburatore (evaporatori, isparivači). Razvoj karburatora sa sprej-mlaznicom omogućio je upotrebu manje volatilnih goriva. Dalja poboljšanja efikasnosti motora bili su pokušaji pri većim odnosima kompresije, ali većina prvih pokušaja onemogućena je preranom eksplozijom goriva (kuckanje motora).
Godine 1891, Šukovljev proces pucanja postao je prva svjetska komercijalna metoda za razlaganje teških hidrokarbona u čvrsto/očvrsnuto ili zgušnjeno gorivo za povećanje postotka lakših proizvoda koji mogu da se porede sa jednostavnom destilacijom.
Evolucija u dolasku do benzina pratila je evoluciju nafte kao dominantnog izvora energije u industrijalističkom svijetu. Prije I svjetskog rata, Britanija je bila svjetska najveća industrijska sila i zavisila je od svoje mornarice za zaštitu dostavljanja sirovih materijala brodovima od kolonija. Njemačka je takođe industrijalistička i, kao i Britanija, nema mnogo prirodnih resursa koji bi se dostavljali brodom u matičnu državu. Do 1890-ih, Njemačka je počela da teži ka politici globalne prominencije i počela je da radi na osnivanju mornarice kako bi se nadmetala s Britanijom. Ugalj je bilo gorivo korišteno za rad ovih mornarica. Iako je i Britanija i Njemačka imala prirodne rezerve uglja, novi razvoji na polju industrije s naftom kao gorivom za brodove izmijenili su situaciju. Brodovi pokretani ugljem bili su taktička slaboća jer su procesi utovara uglja bili ekstremno spori i prljavi, ostavljajući brod izložen napadu; usljed nepouzdanih zaliha uglja u međunarodnim lukama, putovanja na duge udaljenosti bila su nepraktična. Napreci u obradi petroleuma-nafte uskoro su doveli do toga da se mornarice u svijetu prebace na naftu, ali Britanija i Njemačka imale su vrlo malo domaćih rezerva nafte.[11] Britanija je na kraju riješila svoju mornaričku zavisnost o nafti osiguravajući naftu putem Kraljevske holandske ljuske i Anglo-perzijske naftne kompanije, čime je određeno odakle i koje kvalitete će benzin biti dopreman.
Tokom ranog perioda u razvoju motora s benzinom, letjelice su bile primorane da koriste benzin motornih vozila pošto avionski benzin još nije postojao. Ova rana goriva su nazivana terminom ’direktno pokretajući’ (engl. , strejt-ran) benzini i bili su nusproizvodi od destilacije jedinstvene sirove nafte za proizvodnju kerozina, što je bio principalni proizvod tražen za gorenje u kerozinskim lampama. Proizvodnja benzina nije pretekla proizvodnju kerozina do 1916. godine. Najraniji direktno pokretajući benzini bili su rezultat destilacije istočne sirove nafte i nije bilo miješanja destilata od različitih uzoraka nafte. Kompozicija ovih ranih goriva bila je nepoznata i kvalitet je varirao uveliko jer sirova nafta iz različitih naftnih polja rezultovala je različitim mješavinama hidrokarbona u različitim odnosima. Efekti na motor koje izaziva nepravilno sagorijevanje (kuckanje motora i prerano iskrenje) zbog inferiornih goriva nisu još uvijek bili identifikovani, a kao rezultat nije bilo rangiranja benzina na polju otpornosti nepravilnom sagorijevanju. Opšta specifikacija po kojoj su mjereni rani benzini bila je po specifičnoj gravitaciji preko Bomove skale i kasnije volatilnosti (tendencija za isparavanje).[pojasniti]
Do 1910. godine, povećana proizvodnja automobila i rezultantno, povećanje potrošnje benzina, doveli su do veće potrebe za benzinom. Takođe, elektrifikacija u porastu dovela je do pada u potražnji za kerozinom, što je dovelo do problema opskrbe. Činilo se da je cvjetajuća naftna industrija zarobljena u preprodukciji kerozina i niskoj proizvodnji benzina. Rješenje se javilo 1911. godine kada je unapređenjem Bartonovog procesa omogućeno termalno pucanje sirovih naftnih ruda, što je dovelo do povećanog dobijanja benzina od težih hidrokarbona. Ovo je kombinovano s ekspanzijom stranih tržišta za izvoz viškova kerozina koje domaći marketi više nisu trebali. Ovi novi termalno oštećeni benzini, kako se vjerovalo, nisu imali štetnih efekata i dodavani su strejt-ran benzinu. Takođe, bila je prisutna praksa miješanja teških i lakih destilata radi postizanja Bomovog očitanja i kolektivno je nazivano ’blendiranim’ („smiješanim”) benzinom.[12]
Postepeno, volatilnost je dovela do pretenzije Bomovog testa. Najkasnije juna 1917. godine, Standard Oil (najveći rafiner sirove nafte u SAD-u u to vrijeme) izjavio je da je najvažnije svojstvo benzina bila njegova volatilnost.[13] Procjenjuje se da je rejting-ekvivalent ovih strejt-ran benzina varirao od 40 do 60 i da je „haj-test” (engl. ), ponekad nazivan „fajting grejdom” (engl. ), vjerovatno bio otprilike 50 do 65 (okt.).[14]
Prije uplitanja SAD-a u I svjetski rat, evropski Saveznici koristili su goriva izvedena iz sirove nafte dobijene na Borneu, Javi i Sumatri, što je rezultovalo zadovoljavajućim performansom njihovih vojnih vazduhoplovnih snaga. Kada se SAD priključio ratu u aprilu 1917. godine, postao je glavni opskrbljivač avijacijskog benzina za Saveznike; smanjenje u performansu motora je primijećeno.[15] Uskoro, zaključeno je da su goriva za motorna vozila nezadovoljavajuća i za avijaciju, a nakon gubitka nekoliko borbenih aviona, pažnja je usmjerena ka kvalitetu korištenog benzina. Kasnije, testni letovi sprovođeni 1937. godine pokazali su da je oktanska redukcija od 13 poena smanjila performans motora i do 20 posto i povećala uzletnu distancu do 45 posto.[16] Ako bi došlo do nepravilnog sagorijevanja, motor bi izgubio dovoljno snage tako da je let u tom slučaju nemoguć.
2. avgusta 1917. godine, Biro rudnika SAD-a ugovorio je proučavanje goriva za letjelice, u saradnji sa avijacijskim ogrankom Signalnog korpusa američke vojske, a opšta istraživanja dovela su do saznanja da nikakvi pouzdani podaci nisu postojali (o odgovarajućim gorivima za letjelice). Kao rezultat, letački testovi počeli su da se izvode u Langliju, Mekuku i Rajtu, radi određivanja kako će različite vrste benzina imati učinak u određenim uslovima. Ovi testovi pokazali su da kod određenih letjelica, benzin za motorna vozila ima performansu kao i haj-test, ali kod drugih tipova rezultuje pregrijavanjem motora. Takođe je otkriveno da benzin dobijen prerađivanjem sirove nafte na aromatičnoj i napteničkoj bazi, iz Kalifornije, Južnog Teksasa i Venecuele, rezultuje glatkim radom motora. Ovi testovi imali su za rezultat nastanak prvih vladinih specifikacija za motorni benzin (avijacijski benzini imaju iste specifikacije kao i motorni benzini); ovo se desilo potkraj 1917. godine.[17]
Dizajneri motora znali su da se, prema Oto ciklusu, snaga i efikasnost povećavaju s kompresionim odnosom, ali iskustvo s prvim nađenim benzinom tokom I svjetskog rata pokazala su da veći odnosi kompresije povećavaju rizik nepravilnog sagorijevanja, što rezultuje malom snagom i malom efikasnošću te pregrijavanjem motora koje može da izazove ozbiljna oštećenja. U cilju kompenzacije za ova loša goriva, prvi motori koristili su niske kompresione odnose, što je zahtijevalo relativno velike i time teške motore sa ograničenom snagom i efikasnošću. Braća Rajt su se bavila ispitivanjem motora; prvi benzinski motor s kojim su radili imao je kompresioni odnos oko 4,7 prema 1 i isti je razvijao samo 12 konjskih snaga (8,9 kilovata) i bio zapremine 201 kubni inč (3.290 kubnih centimetara) i mase 82 kilograma (180 funti).[18][19] Ovo je bio problem za dizajnere letjelica; za potrebe avijacijske industrije treba se tražiti gorivo koje se može koristiti za motore više kompresije.
Između 1917. i 1919. godine, količina benzina koja je prošla fenomen termalnog pucanja gotovo se uduplala.[pojasniti] Takođe, upotreba prirodnog benzina povećala se uveliko. Tokom ovog perioda, mnoge američke savezne države uvele su specifikacije za motorni benzin; nijedna nije bila pozitivna i bili su nezadovoljni s jedne tačke gledišta ili druge. Veći rafineri nafte počeli su specificirati nezasićeni materijalni procent (produkti s termalnim pucanjem izazvali su ’gumming’ i pri upotrebi i u skladištima, dok su nezasićeni hidrokarboni više reaktivni i teže da se kombinuju s nečistoćama što opet vodi fenomenu ’gumming’). Godine 1922, Vlada SAD-a objavila je prve specifikacije za benzin za upotrebu u avijaciji (dva stepena su označena kao ’Fighting’ i ’Domestic’; testirala se tačka ključanja, boja, sadržaj sumpora i dr.; za automobile je bio stepen ’Motor’). Iz jednog od testova došlo se do zaključka da treba ukinuti iz upotrebe benzin koji je prošao fenomen termalnog pucanja (ovime se benzin za avijaciju prestao koristiti i vraćena je u upotrebu strejt-ran napta i/ili smjesa strejt-ran napte i visoko tretirane napte koja je prošla fenomen termalnog pucanja. Ova situacija je trajala do 1929. godine (deset godina).[20]
Automobilska industrija reagovala je na povećanje upotrebe benzina koji je prošao fenomen termalnog pucanja negativno. Termalno pucanje stvorilo je velike količine i monoolefina i diolefina (nezasićeni hidrokarboni), što je povećalo rizik od fenomena ’gumming’.[21] Isto tako, volatilnost se smanjivala do tačke da gorivo ne isparava i lijepi se za svjećice tako ih oštećujući; ovo onemogućava pokretanje automobila iz prvog pokušaja i težak rad zimi, kao i trošenje zidova cilindra (osim klipova i prstenova)...[22]
Vrlo nezadovoljni usljedjelim smanjenjem sveukupnog kvaliteta benzina, proizvođači automobila sugerisali su uvođenje standarda kvaliteta dobavljačima nafte. Naftna industrija je kao rezultat optužila proizvođače automobila da ne rade dovoljno na poboljšanju ekonomije vozila i spor je postao poznat kao „The Fuel Problem” (problem s gorivom, goriv(n)i problem). Animozitet između proizvođača i kupaca, pri čemu jedni druge optužuju da ne rade ništa na rješavanju problema u pitanju, rastao je i njihov odnos deteriorirao (propadao). Situacija je riješena kada je Američki petroleum institut (API) organizovao konferenciju da se pomenuti problem riješi; osnovan je, 1920. godine, Komitet za kooperativno istraživanje goriva (engl. ) – s ciljem nadgledanja istraživačkih programa. Osim predstavnika dviju suprotstavljenih strana, Društvo automotivnih inžinjera (SAE) takođe je igralo važnu ulogu; Američki biro za standarde odabran je kao neparcijalna istraživačka organizacija za izvođenje većine studija. U početku, svi programi su bili povezani s volatilnošću i potrošnjom goriva, lakoćom pokretanja vozila, razrjeđivanjem nafte u kućištu radilice i ubrzanjem[pojasniti].[23]
|
Povećanjem upotrebe benzina koji je prošao fenomen termalnog pucanja došlo je i do potrebe za više pitanja o njegovim efektima na nepravilno sagorijevanje, što je dovelo do potrebe za istraživanjem aditiva protiv kuckanja. Krajem 1910-ih istraživano je nepravilno sagorijevanje.[nedostaje referenca]
U periodu od pet godina prije 1929. godine (1924–1929), velik broj eksperimenata izveden je radi otkrivanja različitih metoda za onemogućavanje nepravilnog sagorijevanja goriva. Činilo se da je kuckanje motora bilo zavisno o nizu parametara, uključujući kompresiju, tajming iskrenja, temperaturu cilindra, motore hlađene zrakom ili vodom, oblik komore, temperature ’upijanja’, omjere u smjesama i ostalo. Ovo je dovelo do konfuznog varijeteta testnih motora, što je dalo zbunjujuće rezultate – bez postojanja standardne skale za rangiranje. Do 1929. godine, većina proizvođača benzina za avijaciju – kao i korisnici – prepoznali su da neki rejting za opisivanje kuckanja mora biti uključen u vladine specifikacije. Godine 1929, oktanski rejting kao skala bio je usvojen; 1930. godine, prva oktanska specifikacija za avijacijsko gorivo bila je uspostavljena. Iste godine, Zračna sila Vojske SAD-a (engl. ) specificirala je da se gorivo rangira stepenom 87 (oktan) za avione – kao rezultat studija koje su sprovedene.[24]
Tokom ovog perioda, istraživanje je pokazalo da je struktura hidrokarbona iznimno važna za svojstva goriva koja pozitivno utiču na smanjenje kuckanja. Pravolančani parafini u rasponu ključanja benzina imaju nizak kvalitet protiv kuckanja dok molekule oblika prstena (kao što su aromatični hidrokarboni, npr. benzen) imaju veću otpornost na kuckanje.[25] Ovaj razvoj doveo je do istraživanja procesa kojim bi se proizvelo više jedinjenja od zgušnjene ili očvrsnute nafte nego što bi se ovo postiglo izravnom destilacijom ili termalnim pucanjem. Istraživanje koje su sprovodili veliki rafineri dovelo je do razvoja procesa koji uključuju izomerizaciju jeftinog i obilnog butana u izobutan; alkilacija se veže sa izobutanom i butilenom radi formiranja izomera oktana kao što je „izooktan”, što je postalo važna komponenta u smiješanju avijacijskog goriva. Radi daljeg komplikovanja situacije, kako se performans motora povećavao, visina koju avion može da dosegne takođe se povećavala, što je rezultovalo zabrinutošću o pitanju smrzavanja goriva. Prosječno smanjenje temperature je 2,0 °C (3,6 °F) / 300 m (1000 ft) {povećanja visine}; na 12 kilometara (40.000 stopa), temperatura može da bude blizu −57 °C (−70 °F). Aditivi kao što je benzen, s tačkom leđenja od 6,00 °C (42,00 °F), smrznu se. Zamjenski aromatici kao što je toluen, ksilen i kumen, u kombinaciji sa limitiranim benzenom, rješenje su problema.[26]
Do 1935. godine, bilo je sedam različitih avijacijskih stepena na osnovu oktanskog rejtinga, dva vojna stepena, četiri mornarička stepena i tri komercijalna stepena uključujući uvođenje 100-oktanskog avijacijskog benzina. Do 1937. godine, vojska je uspostavila 100-oktanski standard goriva za borbene avione i s više konfuzije, vlada sada prepoznaje 14 različitih stepena, uz dodatnih 11 ostalih u stranim državama. Neke kompanije zahtijevaju skladištenje 14 stepena avijacijskog goriva; nijedan stepen ne može da se ’međuzamijeni’, uz negativne efekte na rafinere. Rafinerska industrija ne može da se fokusira na procese konverzije velikog kapaciteta za toliko mnogo različitih stepena i rješenje žele da pronađu. Do 1941. godine, primarno kroz napore Komiteta za kooperativno istraživanje goriva, broj stepena za avijacijsko gorivo smanjen je na tri: 73, 91 i 100 (oktan).[27]
Potraga za gorivom sa oktanskim rejtingom iznad 100 dovela je do proširenja skale poređenjem izlazne snage. Gorivo označeno stepenom 130 imalo bi za rezultat koliko 130% snage u motoru jer bi radio na čistom izooktanu. Tokom II svjetskog rata, gorivo sa rejtingom iznad 100 (oktan) – rangirano je s dva rejtinga, kao ’rich’ (dosl. bogata; opisno) i kao ’lean’ (siromašna, deficijentna; opisno) mješavina; ovo je nazvano ’performansnim brojevima’ (PN). 100-oktanski avijacijski benzin označavao se stepenom 130/100.[28]
Nafta i njeni sporedni proizvodi, posebno visokooktanski avijacijski benzin, problem su što je Njemačka vodila rat. Kao rezultat onoga što se desilo tokom I svjetskog rata, Njemačka je nagomilala zalihe nafte i benzina za blickrig (ofanziva); aneksirali su Austriju, povećavši proizvodnju nafte na 18.000 barela po danu (ovo i dalje i nije bilo dovoljno za planirano oslobođenje Evrope). Pošto su pronađena dobra bila neophodna za vođenje kampanje, njemačka visoka komanda osnovala je specijalnu jedinicu u kojoj su djelovali eksperti na polju hemije nafte (pozvani iz niza domaćih naftnih industrija).
Čak i nakon što su nacisti zauzeli evropske teritorije velike površine, manjak benzina je perzistirao. Ovo područje nikad nije bilo samosuficijentno naftom prije rata. Godine 1938, na području koje su okupirali nacisti dobijano je oko 575.000 barela nafte po danu. Godine 1940, ukupna proizvodnja pod njemačkom kontrolom iznosila je samo 37.290 kubnih metara (234.550 barela nafte po danu).[29] Do proljeća 1941. godine i deplecije njemačkih rezerva benzina, Adolf Hitler je gledao na invaziju Rusije kao takvu da će poljska naftna polja i ruska nafta ispod Kavkaza biti rješenje njemačke nestašice nafte. Već u julu 1941. godine, nakon operacije Barbarosa koja se desila 22. juna, određeni skvadroni Luftvafea bili su primorani da sasijeku podršku s tla za misije usljed nedostataka avijacijskog benzina. 9. oktobra, njemački kvortermaster-general procijenio je da vojnim vozilima nedostaje 3.800 kubnih metara (24.000 barela) nafte.[30]
Gotovo sav njemački avijacijski benzin dolazio je sa naftnih ind. jedinica sa sintetičkom naftom. Ovi procesi su razvijani tokom 1930-ih kao napor radi dolaska do dovoljnih zaliha goriva. Postojala su dva stepena kao vrste avijacijskog benzina proizvođenog naveliko u Njemačkoj, B-4 ili plavi stepen i C-3 ili zeleni stepen, što otpada na oko dvije trećine ukupne proizvodnje. B-4 je bio ekvivalentan 89-oktanu i C-3 je bio grubo jednak američkom 100-oktanu, s tim da je neradna mješavina bila rangirana oko 95-okt. i bila manjeg kvaliteta nego američka verzija. Maksimalni izlaz postignut 1943. godine dosegao je 52.200 barela po danu prije nego što su savezničke snage razmatrale kako da dođu do ind. jedinica sa sintetičkim gorivom. Koristeći zauzeti neprijateljski avion i sprovedenom analizom benzina pronađenog u njima, i Saveznici i Osovina bili su svjesni kvaliteta avijacijskog benzina koji je proizvodi; ovo je pokrenulo oktansku trku za postizanje napretka u performansu letjelica. Kasnije tokom rata, stepen C-3 unaprijeđen je na nivo na kojem je bio američki 150-stepeni (rejting obogaćene smjese).[31]
|
Japan nije imao domaće zalihe nafte i do kraja 1930-ih proizveo je samo 7% nafte dok je ostalo uvoz – 80% od SAD-a.[nedostaje referenca]
Čak i uz najveću proizvodnju avijacijskog benzina na svijetu, Američkoj vojsci je trebalo još. Tokom trajanja rata, zaliha avijacijskog benzina bila je uvijek manja od dovoljne i ovo je uticalo na djelovanje. Razlog za ovo je nestašica nastala prije nego što je rat počeo. Slobodno tržište nije podržalo skupu proizvodnju 100-oktanskog avijacijskog goriva u velikim količinama, posebno tokom Velike depresije. Izooktan u fazi ranog razvoja koštao je 30 dolara; čak do 1934. godine bio je još uvijek 2 dolara naspram 0,18 dolara za motorni benzin kada je Vojska odlučila da eksperimentiše sa 100-oktanom za svoje borbene avione. Iako je samo 3% američkih borbenih aviona godine 1935. moglo da potpuno iskoristi viši oktan zahvaljujući niskim kompresionim odnosima, Vojska je zaključila da je potreba za povećanjem performansa garantirala prevelike troškove. Do 1937. godine, Vojska je sebi uvela 100-okt. kao standardno gorivo za borbene avione; do 1939. godine proizvodnja je bila samo 20.000 barela u danu. Kao rezultat, Vojska SAD-a bila je jedino tržište za 100-oktanski avijacijski benzin (kako je rat izbio u Evropi, ovo je stvorilo problem opskrbe koji je potrajao tokom dužeg perioda).[32][33]
Rat u Evropi je bio stvaran 1939. godine – sva predviđanja potrošnje 100-oktana bila su falična (proizvodnja manja). Niti vojne niti mornaričke snage nisu mogle da planiraju više od šest mjeseci unaprijed kako bi se gorivo obezbijedilo i nisu mogli da finansiraju širenje kapaciteta. Bez dugoročnog zagarantovanog tržišta, industrija petroleuma nije riskirala svoj kapital da proširi proizvodnju na proizvode koje bi samo vladini zvaničnici kupovali. Rješenje širenja skladišnih kapaciteta, transport, finansije i proizvodnja bilo je stvaranje Korporacije odbrambenih zaliha (19. septembra 1940. godine). DSC je kupovao, transportovao i skladištio sav avijacijski benzin za Vojsku i Mornaricu.[34]
Razvoj mlaznih aviona u kojima sagorijeva gorivo na bazi kerozina tokom II svjetskog rata za letjelice bilo je uzrok nastanka ’superiornog’ sistema performansne propulzije koji bi motori sa unutrašnjim sagorijevanjem mogli da ponude; američke vojne snage postepeno su zamjenjivale tzv. klipne borbene avione sa mlazno pogonjenim avionima.[pojasniti] Ovaj razvoj bi u suštini eliminisao vojnu potrebu za oktanskim gorivom, kao i vladinu podršku za rafinersku industriju. Komercijalna avijacija sporije se prilagođavala mlaznoj propulziji i do 1958. godine, kada je prvi Boing 707 ušao u komercijalnu upotrebu, klipno pogonjeni avioni još uvijek su koristili avijacijski benzin. Međutim, komercijalna avijacija imala je veće ekonomske probleme nego maksimalni performans što bi vojska mogla da ima. Kako se oktanski broj povećavao, tako su i troškovi za benzin; postepeno povećanje efikasnosti postalo je manje važno jer kompresioni odnos raste. Ova realnost postavila je praktični limit za to koliko kompresioni odnos može da se poveća, relativno tome koliko bi benzin postao skup.[35] Posljednji put proizveden 1955. godine, Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major koristio je avijacijski benzin 115/145 i davao jednu konjsku snagu po kubnom inču pri kompresionom odnosu od 6,7 (turbo-superpunjenje bi povećalo ovo) i jednu funtu težine motora koji daje 1,1 konjskih snaga. Motor braće Rajt mora da ima masu od skoro 17 funti za jednu konjsku snagu.
Američka automobilska industrija nakon II svjetskog rata nije mogla da iskoristi više visokooktanskog goriva nego što im je bilo dostupno. Kompresioni odnosi kod automobila povećali su se s prosječnih 5,3/1 (1931. godine) na 6,7/1 (1946. godine). Prosječni oktanski broj motornog benzina običnog stepena povećao se sa 58 na 70 tokom istog vremenskog perioda. Vojne letjelice koristile su skupe turbo-superpunjene motore koji koštaju najmanje 10 puta više po konjskoj snazi nego automobilski motori; moraju da se provjeravaju (engl. ) svakih 700 do 1.000 sati. Automobilsko tržište nije moglo da se održi uz proizvodnju ovako skupih motora.[36] Ni do 1957. godine prvi američki proizvođač automobila nije mogao masovno da proizvodi motor za automobil koji bi davao jednu konjsku snagu po kubnom inču.
1950-ih, naftne rafinerije počele su da se fokusiraju na visokooktansko gorivo; potom su deterdženti dodavani benzinu radi čišćenja mlaznica u karburatorima. 1970-ih se veća pažnja usmjeravala na posljedice izgaranja benzina u okolišu. Ova razmatranja dovela su do uvođenja benzina s niskim udjelom sumpora, dijelom da se očuvaju katalizatori modernih sistema za izlazak izduvnog sadržaja.[37]
Komercijalni benzin je smjesa velikog broja različitih hidrokarbona (vodougljenika). Mnogo različitih kompozicija je potrebno. Stoga, tačna hemijska kompozicija benzina još uvijek nije otkrivena.[nedostaje referenca] Performansni kvalitet varira u zavisnosti od godišnjih doba, što zahtijeva više nestabilno volatilne smjese (zbog dodatog butana) za paljenje automobila pri prvom pritisku dugmeta za električno paljenje tokom zime, kako bi hladan motor iz hladnog rezervoara moglo da pokrene hladno pa zapaljeno gorivo.[nedostaje referenca] U rafineriji, kompozicija varira u zavisnosti od očvrsnute nafte od koje se dobija, tipa procesirajuće jedinice prisutne u rafineriji, toga kako se jedinicom upravlja, te koje hidrokarbonske mlazove – blendstocks – rafinerija odabere za upotrebu pri smiješanju finalnog proizvoda.[38]
Benzin se proizvodi u naftnim rafinerijama. Otprilike se dođe do 72 litra benzina iz barela od 160 litara očvrsnute nafte.[39] Materijal koji se odvoji od očvrsnute nafte putem destilacije, nazivan djevičanskim ili strejt-ran benzinom, nije u skladu sa specifikacijama za moderne motore vozila (posebno oktanski rejting ili oktanski broj; v. ispod), ali može da se doda u smjesu benzina.
Glavni dio tipičnog benzina sastoji se od homogene (ujednačene) mješavine malih hidrokarbona relativno male mase sa između 4 i 12 atoma ugljika (C) po molekuli (obično zabilježeno kao C4–C12).[37] Ovo je mješavina parafina (alkana), olefina (alkena) i cikloalkana (naptena). Upotreba termina kao što je parafin (paraffin) i olefin (olefin) umjesto standardne hemijske nomenklature alkan (alkane) i alken (alkene), redom, karakteristična je za naftnu industriju. Stvarni odnos molekula benzina zavisi od:
Benzin može takođe sadržavati druga organska jedinjenja, kao što su organični eteri; kao i male nivoe kontaminanata (koji ga zagađuju) – preciznije organosulfurna jedinjenja.
Specifična gravitacija benzina u rasponu je od 0,71 do 0,77,[40] pri čemu veće gustine imaju veći zapreminski udio aromatika.[41] Dovršeni za prodaju benzin prodaje se u Evropi sa standardnom referencom 0,755 kg/L i njegova cijena se povećava ili smanjuje prema njegovoj stvarnoj gustini.[pojasniti] Usljed niske gustine, benzin se izdvaja prema gore na vodi i stoga voda generalno ne može da se koristi za gašenje požara nastalog nekontrolisanim paljenjem benzina.
Kvalitetan benzin mora da bude stabilan u periodu od šest mjeseci ako se čuva ispravno, ali kako je benzin mješavina a ne jedinjenje, razlagaće se tokom vremena – separacija komponenata. Benzin koji se čuva u periodu od jedne godine najvjerovatnije će biti spaljen u motoru sa unutrašnjim sagorijevanjem bez mnogo problema. Kako god, efekti dugotrajnog skladištenja lakše se primjećuju kako svaki mjesec prolazi do momenta kada dođe do toga da se benzin razmiješa sa sve većim količinama novodobijenog goriva tako da se stariji benzin možda može iskoristiti. Ako se ostavi nerazmiješan, neodgovarajuće djelovanje će se javiti i ovo može da uključuje oštećenje motora vozila (nestartanje ili neprotok goriva ubrizgavanjem). Benzin bi idealno morao da se čuva u spremniku karakteristika vakuma (da se spriječi oksidacija ili miješanje vodene pare s gorivom) koji može da podnese pritisak pare benzina bez ventiliranja (da se spriječi gubitak nestabilnih elemenata) pri stabilnoj maloj temperaturi (da se spriječi prekomjeran pritisak od širenja tečnosti i da se smanji stopa svih reakcija dekompozicije/raspadanja). Ako se benzin ne skladišti kako treba, može doći do korodiranja (hrđanja) komponenata sistema i akumuliranja na vlažnim ili skroz mokrim površinama, što rezultuje stanjem koje se naziva „’stejl’ gorivo”. Benzin koji sadrži etanol pogotovo je podložan apsorbiranju atmosferske vlage
Stabilnost benzina je u komercijalnom svijetu opisana standardom 'ASTM D4814'. Ovaj standard pokazuje razne karakteristike i neophodnosti za gorivo za vozila, za upotrebu u raznim operativnim stanjima (npr. automobili opremljeni motorima u kojima se gorivo pali iskrenjem od svjećica).[pojasniti]
Motori u kojima se benzin pali svjećicom dizajnirani su tako da ovo gorivo sagorijeva u kontrolisanom procesu koji se naziva deflagracija. Kako god, došlo bi do paljenja nesagorene mješavine samo od sebe, usljed pritiska i toplote, umjesto da se zapali od svjećice koja baca iskru u tačno određenom momentu, što izaziva iznenadno povećanje pritiska koje može da rezultuje oštećenjem motora. Ovo se opisuje kao kuckanje motora ili na engleskom jeziku end-gas knock. Kuckanje se može smanjiti povećavanjem otpornosti benzina na paljenje nesagorene mješavine samo od sebe (autoigniciona temperatura, ignicija – paljenje od iskre), što se izražava oktanskim rejtingom.
Oktanski rejting ili oktanski broj mjera je koja se izražava relativno u odnosu na mješavinu (CH3)3CCH2CH(CH3)2 (izomer oktana) i n-heptana. Postoje razne konvencije za izražavanje oktanskog rejtinga, pa za isto gorivo može da se odredi nekoliko različitih vrijednosti oktanskog rejtinga na osnovu mjerenja koje se vrši. Jedno od najčešćih je istraživački oktanski broj (engl. ).
Oktanski rejting tipičnog komercijalno dostupnog benzina varira od države do države. U Finskoj, Švedskoj i Norveškoj, 95 RON je standard za regularni bezolovni benzin a 98 RON takođe je dostupan kao skuplja opcija.
U UK-u, preko 95% prodatog benzina imalo je oznaku 95 RON i prodaje se na tržištu kao bezolovni ili premijum bezolovni benzin. Super bezolovni benzin, sa oznakom 97/98 RON i brendirana visokoperformansna goriva (npr. 'Shell V-Power', 'BP Ultimate' itd.) sa oznakom 99 RON prave balans. Benzin sa oznakom 102 RON može rijetko ili nije nikako dostupan za trkačke svrhe.[42][43][44]
U SAD-u, oktanski rejting za bezolovno gorivo može da varira između 85 AKI[45] i 87 AKI (91 RON – 92 RON) – obično, 89–90 AKI (94–95 RON) – srednjeg stepena (ekv. evropskom običnom), do 90–94 AKI (95–99 RON) – premijum (evropski premijum).
| 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | |
| Skandin. | Obično | Premijum | ||||||||||
| UK | Obično | Premijum | Super | Visokoperformansno | ||||||||
| SAD | Obično | Srednjeg stepena | Premijum | |||||||||
Benzin, kada se koristi u motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem koji su visokokompresioni, može neželjeno da se zapali i/ili ’detonira’ izazivajući štetno kuckanje motora (takođe nazivano anglizmima „pinging” ili „pinking”). Po pitanju ovog problema, tetraetilolovo uveliko je usvojeno kao aditiv za benzin (1920-ih). Uz rastuću osviještenost oko ozbiljnosti značajne štete na okoliš i zdravlje koje izazivaju olovna jedinjenja, kao i nekompatibilnosti olova sa katalitičkim konverterima, vlade su počele da uvode redukcije u olovu benzina.[pojasniti]
U SAD-u, Agencija za zaštitu okoliša izdala je regulacije da se smanji sadržaj olova u olovnom benzinu tokom niza faza u toku jedne godine, što je počelo 1973. godine ali je usporavano sudskim odlukama (do 1976. godine). Do 1995. godine, olovno gorivo činilo je samo oko 0,6% ukupne prodaje benzina. Od 1. januara 1996. godine, Aktom o čistom zraku zabranjena je prodaja olovnog goriva (upotrebnog) za korištena vozila u SAD-u. Upotreba tetraetilolova takođe zahtijeva druge aditive, kao što je dibromoetan.
Evropske države počele su da zamjenjuju olovne aditive do kraja 1980-ih, a do kraja 1990-ih olovni benzin je zabranjen u cijelom EU-u. UAE je počeo da prelazi na bezolovni benzin početkom 2000-ih.[46]
Smanjenje prosječnog sadržaja olova u krvi čovjeka može da bude glavni uzrok padanja stope nasilnih zločina širom svijeta[47] (npr. u Južnoj Africi).[48] Studijom je otkrivena korelacija između upotrebe olovnog benzina i nasilnih zločina.[49][50] (v. en:Lead–crime hypothesis)
U avgustu 2021. godine, Programom za okoliš UN-a saznalo se da je olovni petrol eradiciran u svijetu, uz Alžir kao posljednju državu koja je iscrpila svoje rezerve. Generalni sekretar UN-a Antionio Guteres rekao je kako je eradikacija olovnog petrola priča internacionalnog uspjeha („international success story”). Takođe je dodao: „Okončanjem upotrebe olovnog petrola spriječiće se više od jedan milion uranjenih smrti svake godine od bolesti srca, moždanih udara i raka, i zaštitiće djecu čiji su IQ-ovi oštećeni izlaganjem olovu.” Ljudi iz Grinpisa ovo su opisali kao „kraj jedne toksične ere”.[51] Kako god, benzin nastavlja da se koristi u aeronautici, moto-trkama i drugdje.[52]
Različite aditive zamijenila su olovna jedinjenja. Najpopularniji aditivi su: aromatični hidrokarboni, eteri (npr. MTBE, ETBE) i alkoholi (najčešće etanol).
LRP je razvijen za vozila dizajnirana da ih pokreću olovna goriva a nekompatibilna su sa bezolovnim gorivima. Umjesto tetraetilolova sadrži druge metale kao što su jedinjenja kalijuma ili metilciklopentadijenil mangan trikarbonil (MMT, Methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl).
Ovo gorivo bilo je na tržištu tokom i poslije izlaska iz upotrebe olovnih motornih goriva u UK-u, Australiji, Južnoj Africi i nekim drugim državama.[nedostaje referenca] Zbunjenost kupaca dovela je do pogrešne široke upotrebe LRP-a umjesto bezolovnog goriva;[53] LRP je izašao iz upotrebe oko 8–10 godina nakon uvođenja bezolovnog petrola.[54]
Olovni benzin povučen je iz prodaje u UK-u nakon 31. decembra 1999. godine, sedam godina nakon što je regulacijama EEZ-a ukazano na kraj proizvodnje za automobile koji koriste olovni benzin u članicama zajednice. U ovoj fazi, veliki procenat automobila iz 1980-ih i ranih 1990-ih koji su pokretani olovnim benzinom još uvijek je bio u upotrebi, pored automobila koji su mogli biti pokretani bezolovnim gorivom. Međutim, opadajući broj takvih automobila na britanskim cestama uzrokovao je da mnoge benzinske stanice povuku LRP iz prodaje (2003).[55]
Metilciklopentadi/j/enil mangan trikarbonil (MMT) koristi se u Kanadi i SAD-u za povećavanje oktanskog rejtinga.[56] Njegova upotreba u SAD-u bila je ograničavana regulacijama, ali je trenutno dozvoljen.[57] Njegova upotreba u EU-u ograničena je Članom 8a Direktive o kvalitetu goriva[58] nakon testiranja pod Protokolom za evaluaciju efekata metaličnih dodataka gorivu za emisiju performansa vozila.[59]
Gumenasti, ljepljivi smolasti depoziti rezultat su oksidativne degradacije benzina tokom dugotrajnog čuvanja. Ovi štetni depoziti nastaju od oksidacije alkena i drugih manjih komponenata u benzinu. Poboljšanja u tehnici rafiniranja generalno su smanjila susceptibilnost benzina da degradira. Prethodno, katalitički ili termalno oštećen benzin bio je najsusceptibilniji da oksidira. Formaciju gumenastog sadržaja ubrzavaju bakrene soli, što se može neutralizovati aditivima koji se nazivaju metalni deaktivatori.
Ova degradacija može da se spriječi dodavanjem 5‰–100‰ antioksidanasa, kao što je fenilendijamin ili neki drugi amin.[37] Hidrokarboni sa bromnim brojem 10 ili većim od 10 mogu da se zaštite kombinovanjem nehinderiranih ili djelimično hinderiranih fenola i u nafti rastvorljivih jakih aminskih baza, kao što su hinderirani fenoli. ’Ustajali’ benzin može da se detektuje kolorimetričnim enzimnim testom za organske perokside koji nastaju oksidacijom benzina.[60]
Benzin se tretira metalnim deaktivatorima, što su jedinjenja koja sekvesteriraju (deaktiviraju) metalne soli koje bi inače ubrzale formaciju gumenastih ostataka. Metalne nečistoće mogu da nastanu od samog motora ili kao kontaminanti u gorivu.
Benzin, neposredno po dostavljanju, takođe sadrži aditive za smanjivanje unutrašnjeg nagomilavanja ugljenika u motoru, poboljšavanje sagorijevanja i omogućavanje lakšeg pokretanja u hladnim klimama. Velike količine deterdženta mogu da se pronađu u TTD benzinu. Specifikacije za TTD benzin razvila su četiri proizvođača automobila: GM, Honda, Toyota i BMW. Prema biltenu, minimalna EPA mjera u SAD-u ne odražava dostatnost održavanja motora čistim.[61] Tipični deterdženti su alkilamini i alkilfosfati na nivou od 50‰–100‰.[37]
U EU-u, 5-postotni etanol može da se doda u obični benzin spec. (EN 228). Rasprave o dopuštanju 10-postotne mješavine etanola još su u toku (već dostupna na finskim, francuskim i njemačkim benzinskim stanicama). U Finskoj, većina benzinskih stanica prodaje 95E10, koji je 10% etanol, te 98E5, koji je 5% etanol. Najveći udio benzina prodavanog u Švedskoj ima 5%–15% dodatog etanola. Tri različite mješavine etanola prodaju se u Nizozemskoj, E5, E10 i hE15. Potonja pomenuta se razlikuje od standardne smjese etanol-benzin po tome što je čini 15% vodenastog etanola (npr. etanol-voda azeotrop) umjesto nehidroznog etanola tradicionalno korištenog za smjese s benzinom.
Brazilska nacionalna agencija petroleuma, prirodnog gasa i biogoriva (ANP) zahtijeva da benzin za automobile ima 27,5% dodatog etanola u svom sastavu.[62] Čisti hidrirani etanol takođe je dostupan kao gorivo.
Legislativom se zahtijeva od dobavljača da označe goriva koja sadrže etanol na dispenzeru, te ograničava upotrebu etanola na 10% benzina. Takav benzin obično se naziva E10 prema specifikaciji velikih brendova i jeftiniji je nego obični bezolovni benzin.
Federalnim Standardom obnovljivog goriva (engl. , RFS) efektivno se zahtijeva od rafinera da u benzin dodaju obnovljiva biogoriva (uglavnom etanol). Iako se ne zahtijeva specifičan udio etanola, godišnje povećanje te potrošnja benzina u padu uzrok su da tipični sadržaj etanola u benzinu dosegne 10%. Na većini benzinskih pumpi može se vidjeti stiker na kojem piše da gorivo može sadržati i do 10% etanola, što je namjerni disparitet[pojasniti] koji odražava varirajući stvarni udio. Do potkraj 2010. godine, maloprodajni opskrbljivači gorivom bili su jedini koji su mogli da prodaju gorivo koje sadrži i do 10% etanola (E10); većina garancija za vozila (osim vozila-hibrida) dozvoljava upotrebu goriva koja sadrže ne više od 10% etanola.[nedostaje referenca] U dijelovima SAD-a, etanol se ponekad dodaje u benzin.[nedostaje referenca]
U oktobru 2007. godine, Vlada Indije odlučila je da odobri smjesu 5-postotnog etanola (s benzinom). Trenutno, 10-postotni etanolni smjesni produkt (E10) prodaje se širom Indije.[63][64] Za etanol je otkriveno, u najmanje jednoj studiji, da oštećuje katalitičke konvertere.[65]
Iako je benzin prirodno skoro bezbojna tečnost, neki benzin se oboji u različite boje da se može prepoznati kompozicija i pravilna upotreba. U Australiji, benzin najnižeg stepena (RON 91) boji se u svijetlu nijansu crvene/narandžaste i iste je boje kao i benzin srednjeg stepena (RON 95) te visokooktanski (RON 98) – oba se boje u žutu boju.[66] U SAD-u, avijacijski benzin (av-gas) boji se da se identifikuje njegov oktanski rejting i da se razlikuje od mlaznog goriva zasnovanog na kerozinu koje je bistro.[67] U Kanadi, benzin se boji i nije predmet oporezivanja.[68]
Oksigenatnim blendiranjem dodaju se jedinjenja koja nose kisik kao što je MTBE, ETBE, TAME, TAEE, etanol i biobutanol. Prisutnost ovih oksigenata smanjuje količinu ugljen monoksida i nesagoreno gorivo je ostatak. U mnogim područjima širom SAD-a, oksigenatno blendiranje potpada pod regulacije EPA-e da se smanji smog i drugi u zraku prenošeni polutanti. Na primjer, u Južnoj Kaliforniji gorivo mora da sadrži 2% kisika (po masenom udjelu), što rezultuje smjesom od 5,6% etanola u benzinu. Kao rezultat dobije se gorivo koje je uglavnom poznato kao reformulirani benzin (engl. , RFG) ili oksigenirani benzin, ili u slučaju Kalifornije – kalifornijski reformulirani benzin. Federalni zakon kojim je određeno da RFG sadrži kisik odbačen je 6. maja 2006. godine jer je industrija razvila VOC RFG koji nije zahtijevao dodatni kisik.[69]
MTBE je prestao da se upotrebljava u SAD-u zbog kontaminacije podzemnih voda i rezultujućih regulacija i sudskih procesa. Etanol i, u manjoj mjeri, ETBE izveden iz etanola, čest je kao zamjena. Česta smjesa etanola i benzina sa 10% umiješanog etanola u benzin naziva se gasohol ili E10, a smjesa etanola i benzina sa 85% umiješanog etanola u benzin naziva se E85. Najšira upotreba etanola prisutna je u Brazilu, gdje se etanol dobija iz šećere trske. Godine 2004, preko 13 miliona kubnih metara etanola proizvedeno je u SAD-u za upotrebu kao gorivo, uglavnom iz kukuruza, dok E85 lagano postaje dostupan u većem dijelu SAD-a, s tim da većina od relativno malo pumpi na kojima se toči E85 nije otvorena za narod.[70]
Upotreba bioetanola i biometanola, bilo direktno ili indirektno konverzijom etanola u bio-ETBE, ili metanola u bio-MTBE, podstaknuta je zakonima Evropske unije – tačnije Direktivnom o promociji upotrebe biogoriva i drugih obnovljivih goriva za transport. Pošto proizvodnja bioetanola iz fermentacije šećera i škroba uključuje destilaciju, kako god, obični ljudi u većini Evrope ne mogu zakonski da fermentiraju i destiliraju bioetanol (za razliku od SAD-a gdje se dozvola za BATF-destilaciju lako dobija još od naftne krize 1973).
.svg)
List sa sigurnosnim podacima za bezolovni benzin 2003. godine u Teksasu pokazuje da je bilo najmanje 15 opasnih hemikalija, u različitim količinama, uključujući benzen (i do 5% po zapreminskom udjelu), toluen (i do 35% po zapreminskom udjelu), naftalin (i do 1% po zapreminskom udjelu), trimetilbenzen (i do 7% po zapreminskom udjelu), metil tert-butil eter / MTBE (i do 18% po zapreminskom udjelu, u nekim saveznim državama) i oko deset drugih.[71] Hidrokarboni u benzinu obično odražavaju nisku akutnu toksičnost.[72] Benzen i mnogi aditivi protiv kuckanja jesu kancerogeni.
Ljudi mogu da budu izloženi benzinu na radnom mjestu; ako ga progutaju, udahnu kao isparenje, dođe im u kontakt s kožom ili očima itd. – dolazi do trovanja. Benzin je toksičan. Nacionalni institut za okupacionu sigurnost i zdravlje (NIOSH) takođe je dezignirao benzin kao karcinogen.[73] Fizički kontakt, ingestiranje ili inhalacija mogu da izazovu zdravstvene probleme. Gutanje prevelikih količina benzina uzrok je permanentnog oštećenja organa.[74]
Nasuprot čestim zabludama, gutanje benzina generalno zahtijeva gutanje druge tečnosti suprotnih karakteristika; povraćanje ne pomaže i pogoršava stanje. Američki Centri za kontrolu bolesti i prevenciju, odnosno njihova Agencija za toksične supstance i registar bolesti, navode da ne treba povraćati, te da terapeutska irigacija (tzv. levidž) niti administriranje aktiviranog uglja nisu potrebne mjere.[75][76]
Inhalirani benzin kao para obično nije otrovan. Korisnici koncentrišu i udišu paru benzina na način koji proizvođač nije odredio da bi nastala euforija i intoksikacija. Inhalacija benzina postala je epidemična u nekim siromašnim zajednicama i indigenim grupama Australije, Kanade i Novog Zelanda te nekih ostrva Pacifika.[77] Praksa se smatra uzrokom ozbiljnog oštećenja organa, uz druge efekte kao što su intelektualna degradacija i razni karcinomi.[78][79][80][81]
U Kanadi, djeca izolirana u zajednici Nordern labrador (Davis Inlet) bila su u lokalnim vijestima 1993. godine jer je otkriveno da su udisali paru benzina. Kanadska i provincijska NL vlada intervenisale su više puta, poslavši većinu djece na liječenje. Iako su prebačena u novu zajednicu Natuašiš godine 2002, ozbiljni problemi prekomjernog udisanja perzistirali su. Slični problemi su prijavljeni u Šešatšijuu (2000); i takođe u Pikangikumu, kao „prvoj naciji”.[82] Godine 2012, problem je opet postao medijska senzacija u Kanadi.[83]
Australija se dugo suočavala s problemom udisanja petrola (benzina) u aboridžinskim zajednicama koje su udaljene i osiromašene.[nedostaje referenca] Godine 2005, Vlada Australije i BP Australija počeli su da koriste opal-gorivo u udaljenim područjima gdje su ljudi udisali isparenje benzina.[84]
Kao i drugi ugljikovodici/hidrokarboni, benzin gori u ograničenom rasponu svoje faze pare i, u kombinaciji s volatilnošću koja ga karakterizira, ovo čini curenje manje opasnim kada su izvori za paljenje prisutni. Benzin ima donji eksplozivni limit od 1,4% i gornji eksplozivni limit od 7,6%.[nedostaje referenca]
Skorašnjih godina, uz rapidan razvoj ekonomije motornih vozila, došlo je do dramatične proizvodnje i upotrebe motornih vozila; polucija od izduvnih gasova motornih vozila u okolišu postaje ozbiljnija i ozbiljnija. Zagađenje zraka u mnogim velikim gradovima prestalo je da bude zagađenje od gorenja uglja i preraslo je u „poluciju od motornih vozila”. U SAD-u, transport je najveći izvor emisija ugljika: 30% ukupne količine ugljika u SAD-u.[85] Sagorijevanje benzina proizvodi 2,35 kg/L ugljen dioksida, gasa staklene bašte.[86][87]
Nesagoreni benzin isparen iz rezervoara reaguje sa sunčevom svjetlošću da nastane fotohemijski smog. Pritisak pare inicijalno raste uz dodatak etanol benzinu, ali se povećava do 10% po zapreminskom udjelu.[88] Pri višim koncentracijama etanola, iznad 10%, pritisak pare smjese počinje da se smanjuje. Pri udjelu zapreminskom od 10% etanola, povećavanje pritiska pare potencijalno može da uzrokuje problem fotohemijski smog. Povećanje pritiska pare može da se izbjegne povećanjem ili smanjenjem procenta etanola u mješavini benzina. Glavni rizik ovakvog curenja nije od vozila, nego od nesreća pri dostavi benzina i curenja iz spremnika za čuvanje. Usljed ovog rizika, većina (podzemnih) tankova za skladištenje ima ekstenzivne primijenjene mjere da se detektuju i spriječe bilo kakva curenja, kao što su sistemi monitoringa (Veeder-Root [Veder-Rot], Franklin Fueling [Frenklin fjuling]).
Upotreba benzina izaziva niz deleternih efekata na ljudsku populaciju i klimu generalno. Šteta koju izaziva veća stopa uranjenih smrti i oboljenja, kao što je astma, izazvana je zagađenjem zraka, većim troškovima zdravstvene njege za javnost generalno, umanjenim prinosima na usjevima, propuštenim radnim danima zbog bolesti, poplavama u porastu i drugim prirodnim katastrofama ekstremnog vremena koje se povezuju sa klimatskim promjenama, kao i drugim socijalnim troškovima. Troškovi koje nameće društvo na Zemlji procjenjuju se na 3,80 $, osim cijene koja se plaća na benzinskoj pumpi od strane čovjeka. Oštećenje zdravlja i klime koju izaziva vozilo pogonjeno benzinom uveliko premašuje ono koje uzrokuje električno vozilo.[89][90]
Američka Administracija za informacije o energiji (engl. , EIA) procjenjuje da je potrošnja benzina kao motornog goriva za transport u 2015. godini rezultovala emisijom od oko 1.105 miliona tona (metričkih) CO2, dok je odgovarajuća potrošnja dizela iznosila 440 miliona tona CO2 (ukupno 1.545 metričkih tona CO2).[87] Ova ukupna količina bila je ekvivalentna 83% ukupne emisije CO2 iz američkog transportnog sektora (2015).[87]
Benzin dospijeva u okoliš podzemnim vodama, nadzemnim vodama i putem zraka. Stoga ljudi mogu da budu izloženi uticaju benzina jer ga udišu odnosno dolazi u kontakt s kožom. Naprimjer: korištenje opreme u koju se utoči benzin (kao što su kosilice za travu), kao i pijenje vode zagađene benzinom koja dolazi iz zemlje u koju je prosut, rad na benzinskim pumpama, udisanje pri dolasku na pumpu itd. – najčešći su razlozi narušavanja zdravlja usljed nepažnje.[91]
Izduvni sadržaj koji nastaje gorenjem benzina ne samo da izaziva ozbiljnu štetu na okoliš već i na zdravlje ljudi. Ako se ugljen oksid (CO) udahne, veoma lako se kombinuje sa hemoglobinom u krvi; afinitet je 300 puta veći nego od kisika (O). Stoga hemoglobin u plućima ne kombinuje se sa kisikom nego sa ugljen oksidom, izazivajući hipoksičnost u ljudskom tijelu koja izaziva glavobolju, vrtoglavicu, povraćanje i druge simptome trovanja. U ozbilnjim slučajevima može da dovede do smrti.[92][93] Hidrokarboni samo utiču na ljudsko tijelo kada im je koncentracija prilično velika; nivo toksičnosti hidrokarbona zavisi od hemijske kompozicije.[pojasniti] Hidrokarboni koji nastaju nekompletnim sagorijevanjem uključuju alkane, aromatike i aldehide. Koncentracija metana i etana iznad 35 g/m3 izaziva gubitak svijesti ili gušenje, a koncentracija pentana i heksana preko 45 g/m3 ima anestetički efekt, dok aromatični hidrokarboni imaju ozbiljnije efekte na zdravlje (izazivaju toksičnost krvi, neurodegeneraciju i dr.).[nedostaje referenca] Ako je koncentracija benzena veća od 40‰, može da izazove leukemiju; ksilen može da izazove glavobolju, vrtoglavicu, mučninu i povraćanje. Izlaganje čovjeka velikim količinama aldehida može da izazove iritaciju očiju, mučninu i vrtoglavicu. Osim što ima kancerogene efekte, dugotrajno izlaganje benzinu može da izazove oštećenje kože, jetre, bubrega i očiju.[94] Ako NOx uđe u alveole, ima ozbiljan stimulišući efekt na tkivo pluća. Može da izazove iritaciju očiju (posljedica je suzenje i crvenilo). Takođe ima stimulišući efekt na ždrijelo. Može da izazove otežano disanje i vrtoglavicu.[94][95]
Države u Evropi uvode supstantno više takse na goriva kao što je benzin pri poređenju sa Amerikom. Cijena benzina u Evropi obično je viša nego u SAD-u zbog ove razlike.[96]
Od 1998. do 2004. godine, cijena benzina fluktuirala je između 1 $ i 2 $.[97] Poslije 2004, cijena se povećavala dok prosječna cijena goriva nije dosegla maksimalnih 4,11 $ sredinom 2008. godine, ali je pala na oko 2,60 $ do septembra 2009. godine.[97] U SAD-u su cijene benzina tokom 2011. godine rasle u naglim skokovima;[98] do 1. marta 2012. godine, prosjek u državi bio je 3,74 $. Cijene u Kaliforniji su više.[99]
U SAD-u, većina konzumerskih dobara ima unaprijed određene cijene – prije uračunavanja nadodatog poreza. Cijene benzina se navode u javnosti sa uračunatim porezom. Porez uvode federalne, državne i lokalne vlade.[pojasniti] Godine 2009, federalni porez iznosio je 18,4 ¢ za benzin i 24,4 ¢ za dizel (isključujući crveni dizel).[100]
Oko 9% ukupne količine benzina prodatog u SAD-u u maju 2009. godine bilo je premijum stepena, prema Administraciji za informacije o energiji (EIA).
Cijena goriva varira uveliko od ljetnih i zimskih mjeseci[101] tokom godine.
| Država | Količina |
|---|---|
| SAD | 9571 |
| Kina | 2578 |
| Japan | 920 |
| Rusija | 910 |
| Indija | 755 |
| Kanada | 671 |
| Brazil | 533 |
| Njemačka | 465 |
| Saudijska Arabija | 441 |
| Meksiko | 407 |
| Južna Koreja | 397 |
| Iran | 382 |
| UK | 364 |
| Italija | 343 |
| Venecuela | 277 |
| Francuska | 265 |
| Singapur | 249 |
| Australija | 241 |
| Indonezija | 230 |
| Tajvan | 174 |
| Tajland | 170 |
| Španija | 169 |
| Nizozemska | 148 |
| Južna Afrika | 135 |
| Argentina | 122 |
| Švedska | 112 |
| Grčka | 108 |
| Belgija | 105 |
| Malezija | 103 |
| Finska | 100 |
| Bjelorusija | 92 |
| Turska | 92 |
| Kolumbija | 85 |
| Poljska | 83 |
| Norveška | 77 |
| Kazahstan | 71 |
| Alžir | 70 |
| Rumunija | 70 |
| Oman | 69 |
| Egipat | 66 |
| UAE | 66 |
| Čile | 65 |
| Turkmenistan | 61 |
| Kuvajt | 57 |
| Irak | 56 |
| Vijetnam | 52 |
| Litvanija | 49 |
| Danska | 48 |
| Katar | 46 |
Ispod je tabela volumetričke i masene energijske gustine raznih transportnih goriva; poređenje s benzinom. U redovima s ukupnom količinom gross i net, date su vrijednosti iz rada TEDB ORNL-a (Oak Ridge National Laboratory).[103]
| Tip goriva[α 1] | Gross MJ/L | MJ/kg | RON |
|---|---|---|---|
| Konvencionalni benzin | 34,8 | 44,4[104] | 91–98 |
| Autogas (LPG) (C3 i C4 hidrokarboni) | 26,8 | 46 | 108 |
| Etanol | 21,2[104] | 26,8[104] | 108,7[105] |
| Metanol | 17,9 | 19,9[104] | 123 |
| Butanol | 29,2 | 36,6 | 91–99[pojasniti] |
| Gasohol | 31,2 | 93/94[pojasniti] | |
| Dizel(*) | 38,6 | 45,4 | 25 |
| Biodizel | 33,3–35,7[106][pojasniti] | ||
| Avgas (visokooktanski benzin) | 33,5 | 46,8 | |
| Kerozin | 35,1 | 43,8 | |
| Napta | |||
| LNG | 25,3 | ~55 | |
| LPG | 46,1 | ||
| Hidrogen | 10,1 (pri 20 K) | 142 |
(*) Dizel gorivo ne koristi se u benzinskom motoru, tako da njegov nizak oktanski rejting nije problem; relevantno mjerenje za dizel motore je ketanski broj.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
