“Thủ phạm” gây cháy xe có thể là các hydrocacbon thơm trong xăng

Tôi không đồng ý với kết luận của Cục Quản lý Chất lượng Sản phẩm - Hàng hóa, Bộ Khoa học và Công nghệ rằng “xăng không phải là nguyên nhân gây cháy xe”, khi chỉ dựa trên “kết quả xét nghiệm 6 chỉ tiêu là trị số octan, hàm lượng lưu huỳnh, áp suất hơi, hàm lượng oxy, metanol và nước”. Vì một số tính chất ảnh hưởng đến cháy nổ bất thường như: thành phần cấu tạo nhiên liệu (fuel composition), điểm chớp cháy (flash point), nhiệt độ tự cháy (autoignition temperature)…chưa được xem xét.

Cơ chế xảy ra sự cháy nổ là do một số chất tồn tại trong xăng có khả năng làm biến tính, biến chất các vật liệu cao su, nhựa (plastic) trên hệ thống nhiên liệu của động cơ, làm cho nhiên liệu bị rò rỉ ra ngoài. Khi gặp điện kiện thuận lợi như nhiệt độ, tia lửa, nhiên liệu này sẽ phát sinh thành ngọn lửa. Một số chất có khả năng gây ra biến tính, biến chất các vật liệu cao su, nhựa nói trên là: nhiên liệu cồn ethanol/methanol, aromatic hydrocarbons (các hydrocacbon thơm). 

A/. Nguyên nhân do nhiên liệu cồn ethanol/methanol:

Hiện nay có nhiều nhà khoa học đưa ra giả thuyết xăng “dỏm” là do sự tồn tại ethanol và methanol trong xăng. Về lý thuyết thì điều này hoàn toàn đúng, tuy nhiên tôi đưa ra một số điểm cần lưu ý về vấn đề này như sau:

1. Nếu pha ethanol/methanol vào xăng thì độ tinh khiết (nồng độ) của ethanol/methanol phải trên 99%, với nồng độ như vậy thì giá của ethanol/methanol khó có thể cạnh tranh với xăng. Nếu dùng ethanol/methanol nồng độ thấp pha vào xăng thì lượng nước trong ethanol/methanol sẽ không hòa tan vào xăng, làm cho môi trường chất lỏng không đồng nhất và có thể nhận biết được bằng mắt thường.

2. Ngay cả khi sử dụng ethanol/methanol với nồng độ rất cao pha vào xăng, nếu cách hòa trộn, bảo quản và vận chuyển không tốt thì sau một thời gian ngắn dung dịch có thể bị đổi màu, tách pha, đóng váng…

3. Từ những vấn đề nêu trên, nếu sử dụng ethanol/methanol để tăng chỉ số octane của nhiên liệu thì các cây xăng nhỏ lẻ khó có thể thực hiện được. Mà chỉ có thể xẩy ra ở các công ty đầu mối, tổng kho hay doanh nghiệp xăng dầu lớn (gọi tắt là các công ty đầu mối) . Do đó chúng ta không cần kiểm tra chỉ tiêu ethanol/methanol ở tất cả các cây xăng,  mà chỉ cần kiểm tra các cây xăng bất kỳ của tất cả công ty đầu mối. Bên cạnh đó, thông qua các kênh khác nhau, chúng ta cũng có thể liên hệ với các công ty nước ngoài đã bán nhiên liệu cho các công ty đầu mối ở Việt Nam, để họ cung cấp thông số kỹ thuật của nhiên liệu.

4. Có rất nhiều nghiên cứu trên thế giới cho thấy có thể sử dụng xăng pha 10% ethanol trên ô tô mà không cần thay đổi hệ thống nào. Thủ phạm gây hư hỏng các thiết bị của động cơ chủ yếu là do methanol. Trước khi làm các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của ethanol/methanol gây cháy nổ xe máy, chúng ta nên trả lời câu hỏi là có hay không có ethanol/methanol trong xăng?

Trong khi rất nhiều nhà khoa học đưa ra các tác hại của ethanol/methanol đối với các chi tiết động cơ, thì vẫn chưa có một tổ chức hay cá nhân nào khẳng định rằng nguyên nhân cháy nổ ô tô xe máy hiện nay là do ethanol/methanol có trong xăng. Theo tôi đây là một điều hết sức nghịch lý.

Một thông tin tôi mới nhận được từ một công ty chuyên cung cấp hóa chất ở TP. Hồ Chí Minh cho biết: giá bán sỉ (trên 200 lít, tương đương 160 kg), giao hàng tại nhà của ethanol và acetone là 29.000 đồng/kg; giá của methanol là 11.000 đồng/kg  (khoảng 9.000 đồng/lít) với độ tinh khiết khoảng 98% và khoảng 1% nước. Các sản phẩm này có xuất xứ từ Trung Quốc. Với mức giá trên có thể rất nhiều người bán xăng rong ở vỉa hè sẽ mua methanol về pha vào xăng bán để kiếm lời. Việc làm này hoàn toàn là vì lợi nhuận, không có mục đích tăng chỉ số octane.

Trong trường hợp này, tôi nghĩ tỉ lệ hòa trộn methanol sẽ tăng rất cao tùy thuộc vào lòng tham của người bán. Và kết quả là các vật liệu cao su, nhựa của hệ thống nhiên liệu sẽ phá hủy rất nhanh. Để hạn chế hiện tượng đổi màu, tách pha, đóng váng như đã nêu trên thì người bán có thể hòa trộn từng ít một, bán đến đâu hòa trộn đến đó.

Để xác minh tính đúng đắn của vấn đề này, các cơ quan chức năng cần thử nghiệm các mẫu xăng bán rong ngoài vỉa hè, mà theo tôi thì khả năng có methanol trong các mẫu xăng này là rất cao.

Bên cạnh đó cần có thông tin phản hồi từ chủ nhân của các xe máy bị cháy, xem trong quãng thời gian trước khi xảy ra cháy xe họ có đổ xăng ở các điểm bán xăng vỉa hè không. Đối với người tiêu dùng thì nên hạn chế tối đa mua xăng ở vỉa hè, trong trường hợp phải mua thì nên quan sát xem có hiện tượng bất thường của loại xăng mà mình mua không. Nếu quãng thời gian gần đây đã có sử dụng xăng bán ở vỉa hè thì nên xem lại các chi tiết bằng cao su, nhựa của hệ thống nhiên liệu để đảm bảo an toàn khi di chuyển.

B/. Nguyên nhân do aromatic hydrocacbons (các hydrocacbon thơm):

Và nếu các xe bị cháy nổ không sử dụng các loại xăng mua ở vỉa hè, thì từ những thông tin về các vụ cháy nổ xe đã xảy ra và trên cơ sở khoa học, tôi xin đưa ra giả thuyết mới về nguyên nhân gây ra các vụ cháy nổ xe máy – đó có thể là do sự tồn tại của các hydrocacbon thơm trong xăng với các giải thích sau:

1. Các hydrocacbon thơm này có khả năng làm phồng các vòng đệm (gioăng) cao su và các vật liệu bằng nhựa của hệ thống nhiên liệu, làm cho nhiên liệu rò rỉ ra ngoài. Điều này có thể giải thích tại sao các loại xe mới mua hay các loại xe chất lượng cao của Nhật, Đài Loan cũng có mặt trong các vụ cháy nổ vừa qua.

2. Điểm chớp cháy (flash point) của các hydrocacbon thơm rất thấp, vài chục độ C thậm chí vài độ C. Do đó khi nhiên liệu lọt ra ngoài, ở điều kiện nhiệt độ môi trường bình thường nếu có tia lửa trong một thời gian rất ngắn cũng có thể phát sinh ngọn lửa. Điều này có thể giải thích tại sao một số xe đang đậu hay vừa mới di chuyển quãng đường ngắn cũng có thể phát cháy.

3. Các hydrocacbon thơm này khi cháy trong động cơ có xu hướng tạo ra nhiều bồ hóng, muội than. Đây là thủ phạm làm tăng nhiệt độ động cơ lên rất cao so với bình thường vì:

(a) chúng tạo ra bức xạ nhiệt rất lớn trong quá trình cháy; (b) các bồ hóng, muội than cháy không hết, chúng bám vào thành, vách xylanh làm giảm khả năng truyền nhiệt qua vách xylanh.

4. Nhiệt độ tự cháy (autoignition temperature) của xăng là 250 – 280 độ C. Khi nhiệt độ môi trường xung quanh nhiên liệu rò rỉ đạt đến ngưỡng nhiệt độ này, thì nhiên liệu có thể tự bốc cháy mà không cần đến tác động của tia lửa.

Hydrocacbon thơm được hình thành do nguồn gốc của các mỏ dầu (source of crude oils) và do quá trình chưng cất nhiên liệu (fuel refinery). Đối với các mỏ dầu có nhiều hydrocacbon thơm, để loại bỏ chúng cần có một quy trình chưng cất phức tạp hơn và có thể làm giá thành tăng cao.

Trên thực tế thì nồng độ hydrocacbon thơm trong nhiên liệu thay đổi trong khoản rất lớn, từ vài % đến trên 20% tùy thuộc vào thời điểm lô hàng, nhà cung cấp, yêu cầu khắt khe của người đặt hàng, giá thành …

Một điểm rất quan trọng cần lưu ý là hydrocacbon thơm này có tác dụng làm tăng chỉ số octance của xăng. Do đó nếu người đặt hàng chỉ đặt tiêu chí về chỉ số octane thì rất dễ bị các nhà sản xuất khai thác khía cạnh này để tối đa hóa lợi nhuận.Tất nhiên là các nhiên liệu này vẫn đạt tất cả các tiêu chuẩn chất lượng quốc gia.

Hiện nay các nước tiên tiến hạn chế nồng độ hydrocacbon thơm trong nhiên liệu không chỉ do những nguy hiểm kể trên, mà còn do các hydrocacbon thơm cháy không hết. Cũng như bồ hóng, muội than hình thành sau khi cháy thoát ra ngoài môi trường, sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe của con người và có thể là mầm mống của các căn bệnh nan y như ung thư.

Thay cho lời kết

Tôi nghĩ, mục tiêu trước mắt của các nhà khoa học là tập trung vào nghiên cứu nguyên nhân thực sự đã gây ra các vụ cháy nổ ô tô, xe máy vừa qua. Để từ đó ngăn chặn kịp thời các vụ cháy nổ tiếp theo, hạn chế tổn thất tính mạng, tài sản cũng như là trấn an được sự hoang mang lo lắng của người dân. Những điều tôi đưa ra trên đây là dựa trên các cơ sở khoa học và kiến thức, kinh nghiệm tích lũy của bản thân với mong muốn đóng góp một cái nhìn đa chiều về vấn đề cho các nhà khoa học.

Tôi xin kiến nghị Cục Quản lý Chất lượng Sản phẩm - Hàng hóa và các nhà khoa học: hãy tiến hành các thí nghiệm đơn giản, xác định điểm chớp cháy (flash point), nhiệt độ tự cháy (autoignition temperature) của các mẫu xăng từ các công ty đầu mối, tổng kho hay doanh nghiệp xăng dầu lớn khác nhau…

Nếu kết quả cho thấy bất thường thì nên phân tích thành phần của nhiên liệu (fuel composition) hay làm thí nghiệm đơn giản hơn bằng cách đo điểm khói (smoke point) của nhiên liệu. Vì chúng ta có thể gián tiếp đánh giá thành phần của hydrocacbon thơm trong nhiên liệu thông qua smoke point.

Xin gửi lời chào trân trọng đến quý vị độc giả và các nhà khoa học.

Hồng Đức Thông (từ Hokkaido)