Campuran bahan bakar etanol umum

Ada banyak macam campuran bahan bakar etanol umum yang digunakan di seluruh dunia. Penggunaan etanol murni dalam mesin pembakaran dalam hanya bisa dipakai jika mesin itu didesain atau dimodifikasi agar bisa menggunakan bahan bakar tersebut. Etanol anhidrat dapat dicampur dengan bensin dalam perbandingan yang beragam sehingga dapat digunakan di mesin bensin biasa. Mesin bensin dengan sedikit perubahan (minor) dapat menggunakan bahan bakar bensin dengan campuran etanol lebih besar.
Campuran bahan bakar etanol memiliki nilai "E" yang menjelaskan persentase bahan bakar etanol di dalam campuran tersebut. Misalnya, E85 artinya adalah 85% etanol anhidrat dan 15% bensin.
Campuran bahan bakar berupa E10 atau kurang telah digunakan di lebih dari 20 negara di dunia tahun 2011, dipimpin oleh Amerika Serikat. Hampir semua bensin yang dijual di Amerika Serikat pada tahun 2010 telah dicampur dengan etanol dengan kandungan 10%. Campuran etanol E20 sampai E25 telah digunakan di Brasil sejak akhir 1970-an. Etanol E85 biasanya digunakan di Amerika Serikat dan Eropa untuk kendaraan bahan bakar fleksibel. Etanol murni atau E100 digunakan di kendaraan bahan bakar etanol murni di Brasil.

E10 atau kurang

E10, kadang-kadang disebut gasohol, adalah bahan bakar yang terdiri dari 10% etanol anhidrat dan 90% bensin yang dapat digunakan pada mesin pembakaran dalam biasa. Kebanyakan mobil-mobil dan truk ringan modern dapat menggunakan bahan bakar ini tanpa modifikasi apapun pada mesin ataupun sistem bahan bakarnya. Bahan bakar E10 mempunyai angka oktan 2 sampai 3 lebih tinggi daripada bensin biasa dan disetujui untuk digunakan di semua mobil-mobil baru di AS. Bahan bakar jenis ini terkadang malah diwajibkan untuk digunakan di beberapa negara. Campuran etanol E10 atau kurang ini telah digunakan di beberapa negara. Pada awalnya, bahan bakar jenis ini mulai dipakai karena adanya beberapa rentetan kasus krisis energi sejak krisis minyak 1973.
Campuran lainnya yang dikenal adalah E5 dan E7. Campuran etanol yang rendah ini pada umumnya sudah aman untuk mesin-mesin yang biasanya memakai bahan bakar bensin biasa. Sampai tahun 2006, sedikitnya 36 negara bagian/provinsi dan 17 negara telah mewajibkan bensin di negara mereka untuk dicampurkan dengan etanol. Kebanyakan negara ini mewajibkan campuran etanol pada bensin mulai dari 10% sampai 15%.
Pada tahun 2002, energi yang diperoleh Amerika Serikat dari etanol adalah sebesar 137.000 terajoule (TJ), jumlah energi yang sama dengan yang dihasilkan 1,13 miliar galon bensin AS (sama juga dengan 4,3 miliar liter). Hal ini masih kurang dari 1% dari jumlah bensin total yang digunakan pada tahun itu.
Penggunaan E10 dan campuran etanol lainnya pada bahan bakar dianggap berjasa dalam berkurangnya ketergantungan Amerika Serikat terhadap minyak dari luar, serta dapat mengurangi emisi karbon dioksida dari 20 sampai 30% dalam kondisi yang benar. Meskipun E10 telah mengurangi emisi CO dan gas rumah kaca dari sekitar 2% jumlah bensin, tetapi E10 juga meningkatkan emisi evaporatif dan beberapa polutan lainnya yang ditimbulkan dari umur kendaraan yang sudah tua atau juga karena kondisi cuaca. Menurut Departemen Energi Filipina, penggunaan 10% etanol dalam bahan bakar tidak merusak sistem bahan bakar pada kendaraan. Meski begitu, bensin untuk mobil yang mengandung etanol ini tidak diperbolehkan untuk digunakan di pesawat-pesawat yang terdafar di Amerika Serikat.

E15

E15 terdiri dari 15% etanol dan 85% bensin. Campuran ini pada umumnya merupakan campuran maksimum etanol pada bahan bakar yang dimungkinkan untuk digunakan pada kendaraan di Amerika Serikat oleh para pabrikan otomotif.
Sebagai hasil dari Undang-Undang Perlindungan dan Kemandirian Energi AS tahun 2007 yang isinya adalah kewajiban untuk menaikkan kandungan bahan bakar dari energi terbaharukan untuk sektor transportasi, maka Departemen Energi Amerika Serikat memulai studi kelayakan tentang penggunaan bahan bakar dengan kandungan etanol yang lebih tinggi. Laboratorium Energi Terbaharui Nasional (National Renewable Energy Laboratory) (NREL) pun melakukan sejumlah tes untuk mengevaluasi apakah ada efek jika kandungan etanol dalam bensin diperbesar dan mereka pun mencobanya pada mesin kendaraan dan mesin lainnya. Dalam sebuah laporan awal, mereka memaparkan efek dari campuran bensin E10, E15, dan E20 pada knalpot, emisi evaporatif, katalis, ketahanan mesin, dan material-material pada mesin. Pada laporan ini mereka menunjukkan kalau tidak ada malafungsi apapun pada kendaraan-kendaraan yang dicoba. Misalnya: tidak ada masalah ketika mobil dinyalakan pada suhu 24 °C (75 °F) ataupun pada suhu 10 °C (50 °F) dan tidak ada masalah pada filter bahan bakar. Tapi, pada pengujian itu juga ditemukan bahwa dengan bahan bakar E20 maka konsumsi bensin akan menjadi lebih boros 7,7% daripada hanya memakai bensin murni.
Pada bulan Maret 2009, Growth Energy, sebuah grup industri etanol, secara resmi meminta kepada Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (EPA) untuk memperbolehkan kenaikan kandungan etanol pada bensin menjadi 15% dari sebelumnya yang hanya 10%. Banyak juga organisasi-organisasi yang melakukan studi etanol ini di antaranya Asosiasi Bahan Bakar Terbaharukan, Institut Teknologi Rochester, Minnesota Center for Automotive Research, dan Universitas Stockholm di Swedia.
Pada bulan Oktober 2010 akhirnya EPA memperbolehkan campuran E15 untuk dijual tetapi hanya untuk mobil-mobil dan truk ringan buatan tahun 2007 ke atas, yang jumlahnya sekitar 15% dari seluruh kendaraan di Amerika Serikat. Di bulan Januari 2011, keputusan ini diperluas juga untuk kendaraan buatan tahun 2001 sampai 2006. EPA tidak menyarankan bahan bakar E15 ini digunakan di sepeda motor, kendaraan berat, dan pada mesin-mesin bukan mesin kendaraan karena data tesnya tidak mendukung pemakaian E15. Menurut Asosiasi Bahan Bakar Terbaharukan, sekarang bahan bakar E15 menjangkau 62% dai seluruh kendaraan di AS, dan grup etanol ini juga mengungkapkan bahwa jika semua kendaraan buatan tahun 2001 ke atas ini menggunakan E15, maka konsumsi etanol akan berkisar 17,5 miliar galon AS (66,2 miliar liter) per tahunnya. Saat ini, EPA masih melakukan studi apakah mobil dengan tahun yang lebih tua bisa menggunakan bahan bakar E15.
Sampai saat ini EPA memang yang mengeluarkan otoritas untuk pemakaian bahan bakar E15, tetapi mereka tidak mewajibkan semua pom bensin untuk menyediakan E15. Hal ini karena infrastruktur yang belum memadai, sama dengan penjualan E15 yang masih sedikit. Banyak pom bensin di Amerika Serikat tidak memiliki persediaan dispenser lagi untuk bahan bakar baru ini, dan yang ada pun hanya sedikit yang memenuhi syarat untuk mendapatkan sertifikat E15. Beberapa pom bensin lain tidak memiliki tangki lagi untuk menyimpan E15. Permasalahan yang lain adalah beberapa negara bagian harus mengubah regulasi mereka dahulu agar E15 bisa dijual di negara bagian itu. National Association of Convenience Stores, yang mewakili banyak penjual bensin, berpendapat kalau penjualan E15 kecil karena banyak industri otomotif yang tidak mendukung, dan mereka juga tidak memberikan garansi atau jaminan terhadap bahan bakar itu. Salah satu solusi untuk memecahkan probem ini adalah menyediakan dispenser bensin yang dapat dipilih berapa banyak kandungan etanol pada bensinnya, sehingga para pemilik kendaraan bahan bakar fleksibel juga dapat membeli bahan bakar E15.
Di bulan Juni 2011, EPA bekerja sama dengan Komisi Perdagangan Federal, menerbitkan label peringatan E15 yang harus ditempel di semua dispenser yang menjual bahan bakar E15 di selruh negara itu, sehingga para pemilik mobil dapat mengetahui mobil apa saja yang bisa memakai bahan bakar itu dan mana yang tidak. Aliansi Produsen Otomotif dan Asosiasi Penyulingan dan Petrokimia Nasional berpendapat bahwa hanya bergantung pada label ini saja tidak cukup untuk memproteksi para konsumen dari kesalahan pengisian.

hE15

Bahan bakar hE15 berisi 15% etanol hidrat dan 85% bensin. Sudah digunakan di pom bensin di Belanda sejak tahun 2008. Spesifikasi bahan bakar etanol di dunia biasanya adalah memakai etanol anhidrat (etanol yang kandungan airnya kurang dari 1%). Penggunaan etanol anhidrat ini biasanya akan menimbulkan tambahan biaya produksi karena membutuhkan proses distilasi untuk mengubah etanol hidrat (yang mengandung 3,5-5% air) menjadi etanol anhidrat yang memenuhi spesifikasi. Sebuah penemuan terbaru akhirnya mengungkapkan bahwa etanol hidrat sendiri juga dapat dipakai sebagai campuran bahan bakar pada bensin.
Menurut spesifikasi ANP Brasil, etanol hidrat memiliki kandungan air sampai 4,9%. Di dalam volume hE15 sendiri mengandung 0,74% air. "Injeksi air" memiliki efek positif tambahan pada performa mesin (efisiensi termodinamika) dan juga dapat mengurangi emisi.
Secara keseluruhan, transisi dari etanol anhidrat ke etanol hidrat dapat membuat bahan bakar etanol menjadi lebih kompetitif, terciptanya keseimbangan energi siklus bahan bakar, kualitas udara dan emisi gas rumah kaca bisa dijaga.

E70, E75

E70 terdiri dari 70% etanol dan 30% bensin, sedangkan E75 terdiri dari 75% etanol dan 25% bensin. Campuran E70 dan E75 ini digunakan di Amerika Serikat dan Swedia ketika musim dingin di kendaraan bahan bakar fleksibel di negara mereka, tetapi di pom bensin sendiri tetap dijual sebagai E85. Pengurangan kandungan etanol ini telah diwajibkan untuk menghindari mesin mobil yang susah dinyalakan ketika suhu rendah.
Di Amerika Serikat, pengurangan kandungan etanol menjadi E70 hanya dilakukan di wilayah-wilayah yang benar-benar dingin, ketika suhu turun dibawah 32 °F (0 °C) ketika musim dingin. Di Wyoming misalnya, E70 dijual sebagai E85 dari bulan Oktober sampai Mei. Di Swedia, semua kendaraan bahan bakar fleksibel yang biasanya memakai E85, maka pada waktu musim dingin mereka akan memakai bahan bakar etanol E75. Campuran E75 ini diperkenalkan sejak musim dingin 2006-2007 dan E75 hanya dipakai dari bulan November sampai Maret.
Ketika suhu udara turun sampai dibawah −15 °C (5 °F), maka semua mobil berbahan bakar fleksibel harus dipasangi pemanas blok mesin agar tidak sampai muncul masalah ketika menyalakan mobil. Pemanas blok mesin ini juga harus dipasang pada mobil bermesin bensin biasa jika suhu sampai turun dibawah −23 °C (−9 °F). Cara lainnya yang bisa dipakai ketika suhu udara benar-benar dingin adalah menambahkan bensin lebih banyak ke dalam tangki jika dirasa campuran E70 masih kurang. Atau mungkin, tidak menggunakan bahan bakar E85 sama sekali ketika suhunya benar-benar ekstrem dingin.

E85

E85 adalah bahan bakar yang terdiri dari 85% etanol dan 15% bensin. Bahan bakar ini juga merupakan bahan bakar dengan campuran etanol tertinggi di Amerika Serikat dan beberapa negara Eropa (terutama Swedia, dimana ini adalah bahan bakar standar untuk kendaraan bahan bakar fleksibel di negara itu). Bahan bakar ini memiliki nilai oktan sebesar 105, masih lebih rendah daripada etanol murni tetapi jauh lebih tinggi daripada nilai oktan bensin biasa (yang nilainya 87-95, tergantung negara).
Pembatasan etanol sebesar 85% ditujukan untuk mengurangi emisi etanol pada suhu rendah dan untuk mengurangi masalah ketika menyalakan mobil di musim dingin, ketika suhu udara kurang dari 11 °C (52 °F). Reduksi yang lebih besar digunakan ketika musim dingin, ketika suhu udara turun dibawah 0 °C (32 °F). Campurannya tetap dinamakan "Winter E85", tetapi sebenarnya bahan bakar ini adalah E70 (untuk AS) dan E75 (untuk Swedia).
Sampai bulan Oktober 2010 ada 3.000 om bensin E85 di Eropa, dengan Swedia sendiri memiliki 1.699 pom bensin. Amerika Serikat memiliki 2.414 pom bensin E85 di 1.701 kota sampai bulan Oktober 2010, dan kota-kota ini kebanyakan berada di wilayah Midwest.
Thailand mulai memperkenalkan bahan bakar E85 di akhir 2008, dan sampai pertengahan 2010 hanya ada 4 pom bensin E85. Mereka berencana agar pada tahun 2012 nanti sudah ada 15 pom bensin E85.

ED95

ED95 adalah bahan bakar yang terdiri dari 95% etanol dan 5% cairan pemantik. Bahan bakar ini digunakan di mesin diesel yang dimodifikasi sehingga rasio kompresinya yang tinggi bisa digunakan untuk menyulut bahan bakar. Hal ini merupakan kebalikan dari mesin bensin dimana busi digunakan sebagai pemantik apinya. Bahan bakar jenis ini dikembangkan oleh produsen etanol Swedia SEKAB. Karena dibutuhkan suhu yang tinggi untuk menyulut etanol, maka cairan pemantik diperlukan agar pengoperasian mesin diesel bisa baik. Mesin diesel yang menggunakan etanol juga mempunyai rasio kompreso yang tinggi dan sistem bahan bakar yang sudah dimodifikasi.
Bahan bakar ED95 telah digunakan di banyak bus Scania di Swedia sejak tahun 1985, sudah ada sekitar 700 bus etanol, dan 600 di antaranya ada di kota-kota. Belakangan ini mereka juga sudah mengekspor bus etanol ini ke Britania Raya, Spanyol, Italia, Belgia, dan Norwegia. Sampai bulan Juni 2010, kota Stockholm mempunyai armada bus ED95 terbanyak di dunia.
Sampai tahun 2010, mesin ED95 Swedia telah mencapai generasi ketiganya dan sudah memenuhi syarat Euro 5. Mesin berbahan bakar etanol ini juga terdaftar sebagai Kendaraan Ramah Lingkungan (Environmentally Enhanced Vehicle atau EEV) di munisipalitas. Peraturan EEV ini belum diterapkan di Eropa karena lebih ketat dari standar Euro 5.
Nottingham menjadi kota pertama di Inggris yang mengoperasikan bus berbahan bakar etanol. 3 buah bus ED95 mulai melayani kota ini bulan Maret 2008. Berikutnya, kota Reading juga memperkenalkan bus ED95 dengan dek ganda (double-deck).

E100

E100 merupakan bahan bakar etanol murni. Etanol hidrat ini telah digunakan sebagai bahan bakar pada mobil di Brasil sejak akhir tahun 1970-an untuk kendaraan berbahan bakar etanol murni milik mereka dan belakangan ini pula untuk kendaraan bahan bakar fleksibel. Bahan bakar etanol yang digunakan di Brasil didistilasi sampai mendekati campuran azotrope yaitu campuran yang terdiri dari 95.63% etanol dan 4.37% air (dari massanya) dan sekitar 3,5% air dilihat dari volumenya.
Azeotrope adalah larutan dengan konsentrasi etanol terbesar yang bisa dicapai melalui distilasi. Konsentrasi air maksimum dalam campuran ini (menurut ANP) adalah sekitarh 4,9% dari volume (6,1% dari massa). Penamaan "E" ini tidak digunakan di Brasil, tetapi etanol hidrasi ini dapat disebut sebagai E100 karena tidak mengandung bensin sama sekali, kandungan air dalam etanol dapat dianggap sebagai residu dari proses distilasi. Beberapa penulis juga menyebutnya E95.
Kendaraan komersial pertama yang bisa menggunakan etanol murni adalah Ford Model T, yang diproduksi tahun 1908 sampai 1927. Mesinnya menggunakan karburator dan bisa menggunakan bahan bakar bensin atau etanol atau campuran keduanya. Pada waktu itu, perusahaan otomotif lainnya juga membuat mesin yang juga bisa memakai bahan bakar etanol. Berikutnya, sebagai respons atas krisis minyak 1973 dan krisis energi 1979, mobil modern pertama yang bisa menggunakan etanol murni E100 ini diluncurkan di pasar Brasil, Fiat 147. Fiat 147 diluncurkan setelah berbagai macam tes yang dikembangkan oleh cabang Fiat, Volkswagen, General Motors dan Ford di Brasil. Sejak tahun 2003, kendaraan bahan bakar fleksibel di Brasil dapat menggunakan etanol hidrat E100 atau juga dicampur dengan bensin E20/E25. Bensin E20/E25 adalah campuran bensin wajib di Brasil.
Bahan bakar E100 mempunyai kelemahan jika digunakan dalam kondisi suhu kurang dari 15 °C (59 °F). Kelemahan itu adalah mesin akan susah dinyalakan karena tekanan uap etanol rendah. Maka, untuk mengatasi masalah ini biasanya mobil berbahan bakar etanol murni ataupun mobil berbahan bkar fleksibel biasanya ditambahkan tangki bensin kecil tambahan yang hanya digunakan untuk menyalakan mesinnya saja. Ketika mesinnya sudah menyala, maka akan digunakan etanol lagi. Mesin-mesin berbahan bakar fleksibel generasi terbaru saat ini sudah dikembangkan sedemikian rupa sehingga tidak membutuhkan tangki bensin cadangan lagi, dam mobil tetap bisa dinyalakan dengan normal sampai suhu −5 °C (23 °F). Suhu ini merupakan suhu terendah yang diperkirakan ada di Brasil. Polo E-Flex, mobil yang diluncurkan bulan Maret 2009, adalah mobil berbahan bakar fleksibel pertama yang tidak ada tangki cadangannya lagi. Sistem penghangatnya disebut sebagai Flex Start dan dikembangkan oleh Robert Bosch GmbH.
Perusahaan mobil Swedia telah mengembangkan mesin berbahan bakar E100 untuk Saab Aero X BioPower 100 Concept E100, yang dibekali dengan mesin V6. Koenigsegg CCXR, sebuah edisi khusus dari CCX, mesinnya dikonversi untuk bisa menggunakan E85 atau E100, dan bisa juga memakai bensin oktan 98. Mesinnya merupakan mesin berbahan bakar etanol dengan keluaran tenaga terbesar sampai saat ini, dilengkapi dengan twin-supercharger V8 yang bisa mengeluarkan tenaga 1.018 hp, sedangkan jika memakai bensin oktan 91 maka tenaganya hanya menjadi 806 hp saja.
Efisiensi bahan bakar E100 dalam ajang balap mobil dicetak di lomba Indianapolis 500 tahun 2007 dan 2008 yang semua mobilnya memakai bahan bakar E100.

Kerugian yang lain

Kerugian yang akan ditimbulkan jika bahan bakar etanol dipakaikan pada mobil-mobil yang hanya berbahan bakar bensin di antaranya adalah konsumsi bensin yang lebih boros; karat pada logam; kerusakan pada komponen sistem bahan bakar (antara lain plastik dan karetnya); sistem bahan bakar, injeksi, dan karburator akan buntu; delaminasi pada tangki bahan bakar komposit; penumpukan pelitur pada bagian-bagian mesin; rusaknya komponen pada mesin; adanya kandungan air, dan jangka waktu penyimpanan bahan bakar yang lebih rendah. Banyak produsen mobil, motor, perkapalan, motor, alat potong rumput, generator, dan berbagai macam mesin pembakaran lainnya mengingatkan tentang penggunaan bahan bakar etanol pada mesin-mesin buatan mereka. Federal Aviation Administration dan beberapa produsen pesawat terbang juga telah melarang penggunaan etanol pada pesawat untuk menjaga keamanan pesawat mereka agar tidak terjadi kerusakan pada mesin dan sistem bahan bakar.