Вторая - это добавление рапсового масла
в дизельное топливо. Именно добавление,
поскольку рапсовое масло в чистом виде
как топливо не используется. Из-за более
высокой вязкости (почти в 20 раз выше по
сравнению с дизельным горючим) требуется
другая топливная аппаратура и изменение
камеры сгорания. В качестве горючего
применяются сложные эфиры рапсового
масла, добавляемые в количестве от 5 до
30% в дизельное топливо или используемые
самостоятельно (биодизель). Интересно,
что в ходе переработки масла в биодизель
получают ряд дополнительных продуктов,
пользующихся спросом (например, глицерин,
сульфат калия).
Плюсы:
- Меньше выбросы вредных веществ;
- Запасы сырья могут возобновляться
ежегодно, культура не требует
особого ухода в процессе выращивания;
- В ходе переработки масла
получают дополнительные продукты
(глицерин, сульфат натрия);
Минусы:
- Себестоимость производства выше,
чем бензина и дизтоплива;
- Требуются дополнительные площади
сельскохозяйственных земель;
- Эфиры рапсового масла обладают
значительной коррозионной активностью;
- Ниже мощность двигателя
и выше расход горючего;
Третий вид биологического топлива - синтетическое горючее. Современные
технологии переработки углеводородов
позволяют производить синтетическое
дизельное топливо и синтетический бензин.
В качестве сырья используются отходы
деревообрабатывающей промышленности,
сельского хозяйства и даже бытовой мусор.
Особенности разработанных технологических
процессов заключаются в том, что из одного
и того же сырья могут получаться различные
виды топлива. Первое в мире синтетическое
дизельное топливо, в 2003-м году, разработала
корпорация DaimlerChrysler. Новое топливо, которое
разработчики назвали BIOTROLL, производится
из древесных отходов, а при его сгорании
в атмосферу вообще не выбрасывается углекислый
газ. Биотопливо можно смешивать с обычной
соляркой, улучшая экологические показатели
дизельных двигателей, однако пока не
получены точные данные о том, возможна
ли эксплуатация современных дизельных
двигателей только на новом виде топлива
без проведения каких-либо доработок.
Первая заправка, на которой можно пополнить
баки новым топливом, уже функционирует
в Штутгарте.
Плюсы:
- Можно получить требуемые характеристики
топлива;
- В синтетическом дизтопливе
отсутствует сера;
- Выбросы вредных веществ ниже,
чем при использовании «нефтяного»
горючего;
- Запасы сырья неограниченны.
Минусы:
- Высокие затраты энергии для
производства горючего;
- Необходимы значительные вложения
средств для создания предприятий
по выпуску синтетического топлива
и создание структуры накопления,
поставки и подготовки сырья.
6. Метанол
Метанол, также известный, как
древесный метиловый спирт, может использоваться
в качестве альтернативного вида топлива
в транспортных средствах с универсальной
топливной системой, которые спроектированы
для работы на M85, смеси, содержащей 85% метанола
и 15% бензина. Но в наши дни не производят
транспортных средств с метаноловыми
двигателями. Тем не менее, в будущем метанол
может стать важным альтернативным видом
топлива в качестве источника водорода,
который необходим для работы топливных
элементов.
Более известен как метиловый
(или древесный) спирт. Процесс получения
основан на каталитической конверсии
углеводородов природного, коксового
и других углеводородсодержащих газов
с водяным паром. Как самостоятельное
горючее и в качестве добавок к бензину
применяется редко и только для двигателей
спортивных мотоциклов, не рассчитанных
на длительную эксплуатацию. В то же время
достаточно широко используется как сырье,
из которого автомобили на топливных элементах
черпают водород.
Плюсы:
- Позволяет решить проблему
хранения водорода и извлечения
его по мере надобности;
- Запасы сырья практически
неограниченны;
- Может использоваться
как сырье для производства
синтетического бензина.
Минусы:
- Очень токсичен (смертельная
доза для человека – 30 миллилитров);
- Вызывает коррозию деталей;
7. Этанол
Этанол (еще называется этиловым
спиртом или хлебным спиртом) представляет
собой альтернативный вид топлива, его
можно смешивать с бензином для получения
топлива с более высоким октановым числом
и меньшим содержанием вредных веществ
в выбросах по сравнению с чистым бензином.
Этанол производится за счет брожения
зерновых продуктов таких как: кукуруза,
ячмень или пшеница; и дистилляции. Также
его можно производить из многих видов
трав и деревьев, хотя здесь технология
будет более сложной, в таком случае эго
называют биоэтанолом. Этанол в качестве
топлива для четырехтактного двигателя
внутреннего сгорания в 1876 году применял
немецкий изобретатель Николаус Отто,
а в 1908 году Генри Форд предложил покупателям
«жестянку Лиззи» Ford T с двигателем, работающим
на этаноле, бензине или их смеси. Биоэтанол.
Этанол, или этиловый спирт,
более известен как сырье для изготовления
алкогольных напитков. Биоэтанол – это
обезвоженный этиловый спирт, изготовленный
из биологически возобновляемого сырья.
Есть три способа получения этилового
спирта: сбраживанием пищевого сырья (переработкой
содержащегося в сырье сахара в спирт
при помощи дрожжей), гидролизом растительного
сырья и гидратацией этилена (синтетический
спирт). Энергетическая ценность спирта
почти в полтора раза ниже, чем у бензина.
В соответствии с Законом об
энергетической политике от 1992 г. смеси,
содержащие не менее 85% этанола, считаются
альтернативными видами топлива. E85, смесь
состоящая на 85% из этанола и на 15% из бензина,
используется в транспортных средствах
с универсальной топливной системой, которые
предлагаются большинством производителей
транспортных средств. Смеси с большим
содержанием этанола, такие как E95, также
являются отличными альтернативными видами
топлива. Смеси с более низкими концентрациями
этанола, такие как E10 (10% этанола и 90% бензина),
иногда используются для увеличения октанового
числа и повышения качества выбросов,
но они не рассматриваются как альтернативные
виды топлива.
Как получают этанол? Первый
этап - это получение целлюлозы. Например,
в древесине ее содержится до 60%, а в бумажных
отходах - все 90%. Затем целлюлозу в присутствии
катализатора подвергают гидролизу (или
«осахариванию»), в результате которого
получается техническая глюкоза. После
этого глюкозу в присутствии дрожжей (обычных,
как в тесте) заставляют бродить. И на выходе
образуется этиловый спирт - С2Н5ОН. В качестве
автомобильного топлива этанол по некоторым
параметрам превосходит бензин. В нем
гораздо меньше примесей (например, серы),
а октановое число по исследовательскому
методу достигает 125 единиц. Поэтому этанол
иногда используют как высокооктановую
добавку - например, «девяносто второй»
бензин с десятью процентами этанола становится
«девяносто пятым» (схожее горючее, Е-10,
используют в Таиланде). Однако теплотворная
способность этанола существенно ниже
«бензиновой» (21,2 кДж/л против 31,9 кДж/л)
- отсюда и более высокий расход топлива.
Плюсы:
- Запасы сырья разнообразны
и практически неограниченны;
- Есть богатый опыт
эксплуатации двигателей, работающих
на спирте (Бразилия, Австралия);
- Ниже токсичность выхлопных
газов.
Минусы:
- Нужно вносить конструктивные
изменения в систему питания;
- Мощность двигателя снижается,
а расход горючего увеличивается;
- Из-за гигроскопичности
спирта могут ухудшаться пусковые
свойства двигателя;
- Дорогостоящее производство
биоэтанола.
8. Газовый гидрат
Газовые гидраты (ГГ), твердые
кристаллические соединения, образующиеся
при определённых термобарических условиях
из воды и газа, внешним видом напоминающие
снег или рыхлый лед. Природные газовые
гидраты представляют собой метастабильный
минерал, образование и разложение которого
зависит от температуры, давления, химического
состава газа и воды, свойств пористой
среды и др. В настоящее время повышенное
внимание к этим соединениям обусловлено
открытием в 1969 году В.Г. Васильевым, Ю.Ф.
Макогоном, Ф.А. Треби- ным, А.А. Трофимуком
и Н.В. Черским газовых гидратов в недрах
Земли и появившейся затем серией исследований,
обнаруживших громадный резерв топлива
в виде газовых гидратов в недрах Земли
и на дне Мирового океана, распространенных
по всему миру и поэтому доступных для
большинства стран.
Сегодня запасы углеводородного
сырья (в основном метана) в газогидратном
виде заметно превышает запасы топлива
на Земле во всех остальных видах, вместе
взятых.
Однако пристальное внимание
газовые гидраты привлекают не только
в связи с использованием их как топлива
и химического сырья, но и с обеспокоенностью
тем, что в результате выделения метана
в атмосферу как при разработке газогидратных
месторождений, так и при относительно
небольших изменениях термодинамических
(климатических) условий, близких к границе
фазовой устойчивости газовых гидратов,
неизбежно возникнут серьезные экологические
и климатические проблемы. Одна из возможных
и наиболее просматриваемая сегодня —
глобальное потепление Земли, вызванное
усилением парникового эффекта, так как
удельное поглощение метаном теплового
излучения Земли (радиационная активность)
примерно в 21 раз выше, чем углекислым
газом.
Природные термобарические
условия находятся вблизи границ устойчивости
ГГ, и поэтому даже относительно небольшие
изменения их могут привести к разложению
природных ГГ и в результате к неконтролируемым
выбросам, утечкам газа в атмосферу, взрывам,
пожарам, многократному усилению парникового
эффекта, а также могут явиться причиной
механической неустойчивости инженерных
сооружений. В силу этих обстоятельств
ГГ, несмотря на то что они надмолекулярные
соединения, построенные посредством
слабых межмолекулярных взаимодействий,
тем не менее являются важным компонентом
приповерхностных геосфер, который может
серьезнейшим образом влиять на экологическую
обстановку, более того, на глобальные
климатические изменения.
Понятно, что использование
газовых гидратов в России в качестве
топлива пока не слишком актуально, поскольку
в стране сосредоточена треть разведанных
мировых запасов газа. Гидратный газ станет
интересен в качестве источника топлива,
когда кончится обычный газ.
9. Виды топлива
серии P
Топливо серии P представляет
собой смесь этанола, газоконденсатной
жидкости и метилтетрагидрофурана, вспомогательного
растворителя, полученного из биомассы.
Виды топлива серии P представляют собой
прозрачные альтернативные виды топлива
с высоким октановым числом, которые можно
использовать в транспортных средствах
с универсальной топливной системой. Топлива
серии P можно использовать в чистом виде
или в смеси с бензином в любом соотношении
путем простого добавления бензина в бак.
Заключение
Понимая, что запасы ископаемых
энергоресурсов ограничены, а использование
ядерных технологий связано со значительным
риском и упирается в проблему захоронения
радиоактивных отходов, люди все активнее
пытаются поставить себе на службу альтернативные
источники энергии. Возобновляемые ресурсы
обладают в сумме энергетическим потенциалом,
в 3 тысячи раз превышающим сегодняшние
потребности человечества. Правда, использованию
поддается лишь незначительная часть
этого потенциала, но даже этого - уже при
нынешнем уровне развития техники - достаточно,
чтобы перекрыть энергопотребности почти
в 6 раз. Одной лишь солнечной энергии хватило
бы с лихвой.
И все же инженеры продолжают
изыскивать все новые и новые альтернативные
энергоресурсы - или возвращаются к старым
идеям, некогда признанным бесперспективными
и потому отвергнутым, а теперь снова сулящим
успех.
альтернативный топливо
электромобиль биодизельный
Список литературы
1. Хомяк Я.В., Скорченко
В.Ф. Автомобильные дороги и окружающая
среда. – Киев: Вища школа, 1983.
2. Якубовский Ю. Автомобильный
транспорт и защита окружающей
среды. – М.: Транспорт, 1979.
3. Обельницкий
А.М., Егорушкин Е.А., Чернявский Ю.Н.
Топливо, смазочные материалы и
охлаждающие жидкости. – М.: ИПО "Полигран",
2005.
4. Топлива, смазочные
материалы, технические жидкости. Ассортимент
и применение: справочник. / Под. ред.
В.М. Школьникова. – М.: Издат. центр
«Техинформ», 2007.