Альтернативные виды топлива

Необходимость использования альтернативных видов топлива возникает на сегодняшний день все чаще и чаще. Причин для этого много. Прежде всего, загрязнение атмосферы, ведь до 40% выбросов осуществляется автомобилями, работающими на бензине и дизтопливе. Особенно опасны для человека бензоперин и формальдегиды, которые могут привести к онкологическим заболеваниям. Перевод автомобиля на газ позволяет уменьшить выбор данных веществ в 2 и в 10 раз соответственно.

В развитых странах газовое топливо уже давно оценено по достоинству. Ежегодно все больше автомобилей переводится на сжиженный нефтяной газ. В результате проведенных экспериментов, Министерство экономики выявило, что ездить на газу очень выгодно. На каждых 100 км. экономится порядка 40-185 тысяч рублей, а расходы, связанные с установкой газового оборудования, компенсируются менее чем за полгода. Кроме того, ресурс свечей зажигания и двигателя повышается на 35-40%, масла на угар расходуется меньше и служит оно в 1,5-2 раза дольше.

Еще одной из причин поиска альтернативного топлива стало стремление использовать как можно меньше нефти в связи с истощением ее запасов. Таким образом, нефть начали пробовать добывать из биомассы и битуминозных песков. В первом случае рентабельность очень низкая, а во втором проблема состоит в невозобновляемости минерального топлива.

Угольные технологии

В качестве альтернативы топливу, которое добывают из нефти, выступает дизельное топливо, которое получается из угля. В начале 20-ого века ученые выяснили, что можно получать жидкие и твердые углеводороды, которые по своему составу близки к продуктам фракционирования нефти. В итоге смесь водорода и углерода стала называться синтез-газ, который получался посредством пропускания водяного пара над углем или природным газом. В дальнейшем в Германии было открыто массовое производство синтетического бензина.

Эта технология достаточно хороша, но может быть перспективной только до XXII века по мнению ученых. Т.к. именно к этому моменту запасы природного газа и угля могут истощиться.

Биотопливо

Возобновляемой альтернативой бензину становится биотопливо, сырьем для которого служит биомасса, т.е. вещества животного и растительного происхождения. На сегодняшний день биомасса является одним из самых доступных источников энергии после горючих сланцев, урана, угля, нефти и природного газа. Кроме того, биомасса – пятый по производительности источник энергии после солнечной, ветровой, гидро- и геотермальной энергии. Биотопливо может быть:

• газообразным (биогаз, биобутанол),
• жидким (биометанол, биоэтанол, биодизель),
• твердым (древесные пеллеты).

Биогаз и водород

Биогаз на 55-75% состоит из метана и на 25-45% из углекислого газа. После очистки от водорода из биогаза получается биометан, который полностью аналогичен природному газу. Но пока биогаз не производится в крупных масштабах.

С экологической точки зрения в качестве топлива для автомобилей лучше всего подходит водород, который, к тому же, является самым теплотворным: из 1 кг водорода получается в 3 раза больше энергии, чем из такого же количества бензина. Но проблема в том, что производство водорода обходится значительно дороже. К тому же, хранить его достаточно сложно – нужны баки, в 4 раза превышающие емкости для бензина. Кроме того, водород взрывоопасен, его дорого заправлять. Поэтому для обычного потребителя водородное топливо практически недоступно на сегодняшний день.

Биоспирт

Биоэтанол – достаточно распространенный вид топлива, который вырабатывается из различной сельскохозяйственной продукции, где содержится много крахмала и сахара: сахарный тростник, кукуруза, зерновые культуры. В топливном этаноле нет воды. С позиции выброса парниковых газов биоэтанол совершенно безвреден, а присутствие кислорода позволяет практически полностью сжигать углеводороды топлива. Содержание в бензине в количестве всего 10% позволяет сократить выбросы угарного газа на 30%, а аэрозольных частиц – на 50%.

Практически все развитые страны мира занимаются производством биоэтанола и постоянно увеличивают объемы выпуска. Пробег авто на таком топливе немного ниже и составляет порядка 75% от пробега на обычном топливе. Для использования биоэтанола не обязательно ставить второй бак – вполне можно использовать одни, но конструкция двигателя должна быть особой.

Растительный дизель

Биодизель получают из растительных и животных масел, а также из пищевых отходов. Биодизельное топливо на 5% более энергоемко и экономично в сравнении с обычным дизельным топливом. Оно содержит немного серы, но обладает прекрасными смазочными свойствами, что способствует увеличению срока службы двигателя. Это – экологически чистый вид энергии, который, попадая в воду, не наносит вред растениям и животным, подвергаясь биологическому распаду практически полностью в течение 28 дней. Но биодизель имеет небольшой срок хранения – 3 месяца с даты изготовления. Кроме того, в холодное время года топливо нужно подогревать.

Вторичное биотопливо

Биотопливо второго поколения, которое получается посредством пиролиза биомассы – одно из последних достижений в сфере альтернативного топлива. Посредством пиролиза биомасса превращается в жидкость, которую легче хранить, перевозить и использовать. Такое топливо не требует доработки двигателей, в нем нет серы, углекислого газа, а также углеводородов. Но стоимость производства такого топлива в несколько раз превышает изготовление топлива из минерального сырья.

Энергетические водоросли

В 70-90-е годы прошлого века ученые исследовали водоросли, где было высокое содержание масла и пришли к выводу и возможности производства биотоплива из этих растений. Но вскоре было решено, что такое топливо конкурировать с ископаемым не может. Когда цены на нефть значительно поднялись, ученые вновь решили обратиться к данному источнику энергии и разработали для добычи специальные технологии.

Эксперты утверждают, что на сегодняшний день использование водорослей для производства топлива является наиболее эффективным и дешевым методом получения энергии. На сегодняшний день это – пока очень новые вид топлива, не исследованный до конца.

Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее перспективным источником добычи энергии на сегодня является природный и синтетический газ. Он значительно экономит деньги водителя, не приносит вреда окружающей среде и значительно увеличивает ресурс работы многих узлов автомобиля.