Перспектива улучшения качества нефтяных топлив

Альтернативные источники энергии.

В настоящее время появляется все больше видов альтернативных источников энергии для автомобилей, но эта конкуренция была и в начале прошлого века. На самой заре автомобилестроения спирт и растительное масло едва не победили углеводородные соединения. Лишь четвертый десяток 20 века расставил все по тем местам, которые мы сейчас наблюдаем. Помните Николаса Отто? Он тоже грешил экспериментами со спиртом. И Дизель любил заливать различные масла в свои детища. Но дальше всех пошел изобретатель конвейера. Генри Форд разработал и реализовал на знаменитой модели Т двигатель, который с одинаковым успехом могла употреблять этанол, бензин и продукт их слияния. Практически все автомобили эпохи Первой Мировой были запойными, то есть работали на растительном спирте. Но когда нефть серьезно упала в цене и продукты на её основе стали более доступны, чем спирт, это дало толчок для развития бензина как основного вида топлива. Первый возврат к топливу, альтернативному бензину, произошел в 1973 году, когда несколько арабских государств приостановили свои поставки нефти западным странам и Японии. Бензин резко подскочил в цене и быстро достиг отметки, превышающую докризисную в пять раз. И поиск топлива, которое освободит мир от нефтяной зависимости, не прекращается до сих пор. Цены на бензин все продолжают расти и невидно никаких реальных предпосылок, что они упадут. Поэтому постоянно идут исследования различных видов биологического топлива, преимущественно спиртов и биодизелей. Исходные материалы поражают своим разнообразием, главное условие для попадания в высшую лигу и быть источником дешевого и высокоэнергетического спирта – иметь приличное содержание сахара в своей структуре. Поэтому здесь соревнуются все подряд, картофель, свекла и различные злаки. Но первое место пока удерживают кукуруза и сахарный тростник. Они относительно дешевы, неприхотливы в уходе, а так же имеют обширные площади произрастания.

До 1973 года в мире мало кто задумывался о стоимости бензина

Главный производитель этанола – Бразилия. Заводы по переработке сахарного тростника существуют в этой стране с 1975 года. Плантации по выращиванию и добыче этого сырья в стране, где все ходят в белых штанах, просто огромны. И уже в течение сорока лет все выпускающиеся на территории страны автомобили проектируются под оба варианта, бензин и спирт. Чтобы двигатель не застывал в недоумении, электронная начинка заботливо подскажет ему, что он в данный момент потребляет и соответственно подстроит его. Все просто и понятно. Довольны машины, довольны и люди. К тому же увеличение процентного соотношения в пользу растительного топлива значительно сокращает выброс углекислого газа, что позволяет снизить ущерб нашей атмосфере и сократить рост парникового эффекта. Но тут тоже есть небольшая проблемка. Сам этанол не наносит вреда нашей планете, а его производство – да. То есть, при производстве этого топлива вырабатывается большое количество углекислого газа, что несколько нивелирует его экологичность.

Все-таки для перехода на этанол сделать надо ещё очень много, сейчас только 17 процентов машин могут потреблять этот вид топлива. Но почти 70 процентов могут ездить на смеси, в которой присутствует лишь 15 процентов бензина, а остальной объем занимает спирт. И абсолютно любой двигатель отнесется толерантно к 15-процентному добавлению этанола в привычный бензин.

Ещё одним вариантом, способным заменить бензин, является водород. Есть топливные элементы, которые способны удерживать этот химический элемент и передавать его непосредственно двигателю, где происходит столкновение водорода с кислородом. В результате выделяется большое количество тепла, которое переводится в работу. Вырабатывается электрический ток, он и двигает автомобиль. Более простой вариант – это электромоторы, которые питаются уже произведенным и накопленным электричеством. Сейчас каждый крупный производитель выпускает модели, оснащенные электродвигателем. Но пока ни один не добился большого ресурса работы батарей и они довольно быстро приходят в негодное состояние. А вот их переработка опять-таки очень негативно сказывается на окружающей среде.

Японский автомобиль, работающий на воде.

К трем рассмотренным заменителям бензина можно добавить и более экзотические технологии. Первый из них - это переработка каменного угля в топливо для машин. Оно имеет жидкое состояние и маленький КПД. Ничего сложного, просто сам уголь сначала доводят до состояния газа, который затем конденсируют и используют для заправки. Этот способ был известен ещё во времена последней мировой войны. Его энергично осваивали немцы и их союзники, но особых успехов не добились. Северная Америка и по сей день не оставила надежд на успешное решение такого метода. Правда, технология немного изменилась, из газа стараются удалить все вредные примеси, и только потом превращают его в жидкость. Второй, ещё довольно редкий способ – использование природного газа. Работы по его приручению и попытки загнать под капот автомобиля были успешными практически две сотни лет назад, вездесущий бензин задушил эту инициативу. Повторная попытка состоялась через сто лет в виде газогенераторных двигателей, основным топливом которых были обыкновенные дрова.

Дрова сжигали при большой нехватке кислорода, и в результате вырабатывалось некое количество веществ, частично недоокисленных. Эти вещества и вырабатывали энергию при помощи своего уничтожения в цилиндрах двигателя. Но все эти установки были просто огромными, самая маленькая была весом 400 килограммов и могла протащить автомобиль километров 70, что явно недостаточно. Советские инженеры решили свернуть с этого пути навстречу газовым баллонам. Первые машины отечественного производства на газу были запущены в серию задолго до Второй Мировой Войны. Первопроходцами стали машины ЗИС-30 и ГАЗ-44. Газ вырабатывался в газогенераторах, закачивался в баллоны и уже потом, устанавливался на автомобили. Но всех переплюнули жители Страны Восходящего Солнца. Инженеры компании Genepax уверяют, что разработанный ими двигатель нуждается только в обычной воде. Установка разложит ее на составляющие, то есть на кислород и водород, а затем двигатель работает по абсолютно такой же схеме, как и обычный водородный двигатель. Правда есть одна закавыка – пока никто так и не видел действующего образца. Мы не упомянули довольно много разных видов топлива и соответствующих им двигателей. Просто пока они не заслуживают нашего внимания из-за своей малой функциональности, небольшого количества или существования только на бумаге. Будущее уже не за горами, оно рассудит, какой энергоноситель оптимально подойдет развивающемуся человечеству.