Применение альтернативных видов топлива

Перспективы альтернативного топлива таковы, что мировые автопроизво-дители прогнозировали внедрение к 2010 году порядка 50 различных моделей, работающих на альтернативном виде горючего. В Европе особенно активны в этой области компании Mercedes-Benz, BMW, MAN. К 2020 году, согласно резолюции ООН, нацелившей страны Европы на переход автомобилей к альтернативным видам моторного топлива, ожидают увеличение «альтер-нативщиков» до 23% всего автопарка, из них 10% (около 23,5 млн. единиц) – на природном газе.

В настоящее время используют в основном смеси традиционного бензина или дизельного топлива в смеси с соответствующими видами биотоплива. Далее приведены примеры таких смесевых видов топлива.

Биодизель - биотопливо, получаемое переэтерификацией метанолом, реже или этанолом или изопропиловым спиртом растительных или животных жиров или масел. Биодизель применяют на автотранспорте в чистом виде и в виде различных смесей с дизельным топливом. В США смесь дизельного топлива с биодизелем обозначают буквой B; цифра при букве означает процентное содержание биодизеля: В2 − 2 % биодизеля, 98 % дизельного топлива. В100 − 100 % биодизеля. Цетановое число для минерального дизтоплива 42-45; для биодизеля (метиловый эфир) не менее 51.

Применение указанных смесей не требует внесения изменений в дизельный двигатель.

Сжиженный газ и смесевые виды топлива для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Автомобили, использующие биоэтанол в качестве топлива:«Микро-джоуль»,Koenigsegg CCXR,en:Saab Aero-X,Saab 9-3 (в комплектации с двигателем BioPower), Ford Focus и Ford C-MAX Flexifuel. В начале 2007 г. 15 % автомобилей в Бразилии имели flex-fuel двигатели. К 2015 году доля таких автомобилей может вырасти до 70%. Последнее время широкое распространение получили двигатели «Flexifuel» от компании «Ford». В 2007 году в Европе было продано около 17500 автомобилей Flexifuel [73].

В связи с истощением мировых запасов нефти все острее вопросы по разработке альтернативных видов моторного топлива, в том числе из возобновляемого растительного сырья. Быстрое воспроизводство растительного сырья делает его перспективным сырьевым источником для получения топливного этанола и этанолсодержащего моторного топлива.

Использование этанола как моторного топлива или компонента моторного топлива − не только экономия нефтяных ресурсов, но и существенное повышение экологической безопасности моторного топлива.

По данным Американской экологической ассоциации, в среднем литр газохола дороже литра обычного бензина на 3 цента. Но благодаря этим 3 центам предотвращается попадание в атмосферу 500 тыс. т загрязнений.

Преимущества этанола по сравнению с бензином [5]:

1) пары этанола рассеиваются быстрее паров бензина;

2) этанол менее токсичен, чем бензин, не содержит канцерогенов;

3) пары этанола менее огнеопасны, чем пары бензина из-за более высокой температуры самовоспламенения;

4) этанол более вязок, чем бензин, соответственно меньше проблем в работе с этанолом в холодную погоду;

5) электропроводность спирта значительно выше, чем у бензина, что снижает возможность накопления статического электричества при движении топлива (в том числе и в топливной системе);

6) октановые числа у этанола выше, чем у бензина.

Применение смесей бензин-этанол вызывает проблемы: этанол эффективно поглощает воду и соответственно увеличивает электропро-водность системы бензин-этанол-воды, что способствует коррозии ряда материалов (сплавы на основе Zn, Pb, Al, латунь, сталь, покрытая сплавом Pb и Sn, припой на свинцовой основе).

Однако адаптация автомобилей к топливу бензин-этанол не так сложна и требует замены некоторых медных и цинковых деталей на никелевые.

Коррозия в электролите (водная фаза в расслаивающемся бензине или адсорбированная металлом пленка воды) может быть замедлена или практически остановлена введением в среду ингибиторов − веществ, образующих на поверхности металла пленку (чаще всего хемосорбционную), препятствующую выходу ионов металла с поверхности и их взаимодействию с кислородом (в случае ржавления) или другими компонентами среды. Такие защитные пленки возникают при введении в бензин аминов, аминоспиртов, некоторых кислот (например, бензойной, формирующей защитную пленку гексабензоата железа) и нитросоединений. Защитные свойства азотосодер-жащих аминов тем выше, чем больше их молекулярная масса.

Введение в смесь бензин-этанол в качестве ингибиторов триэтиламина, пиридина и хинолина в количестве 0,05-0,15% масс. (0,5-1,5 кг на 1 т бензина) полностью предотвращает коррозию углеродистых сталей.

Установлено полифункциональное действие исследованных ингибиторов: предотвращая коррозию, они одновременно повышают стабильность обводненных бензинов и, кроме того, хинолин и пиридин повышают (незначительно) октановое число бензинов.

Добавка к спиртосодержащему бензину небольших количеств аминов нивелирует абразивное действие спиртов на металлические детали. Противокоррозионная пленка, формируемая аминами, обладает и антифрикционными свойствами.

В общем случае различия в свойствах материалов, находящихся под воздействием топлива бензин-этанол, содержащих до 10% этанола, незначи тельно. Максимальные различия наблюдали при концентрации спиртов 15-50%.

Коррозионная активность топливных спиртовых композиций линейно возрастает с увеличением в них концентрации спиртов.

Эксперименты показали, что резины марок 26—46 и 26-44 не укладываются в допустимые нормы по показателю «изменение объема» не только для бензинов с 5 и 10% этанола, но и для ряда товарных бензинов. Показателю «изменение прочности» не отвечает резина марки 26-44 для бензинов, содержащих спирт. Резина марки 57-5044 удовлетворяет требованиям по всем исследуемым показателям только для бензина с 5% спирта и некоторым товарным бензинам. Наилучшие результаты получены для резины марки 57-5011.

Влияние добавок этанола к товарному бензину в разной степени сказывается на изменении объема, прочности, относительного удлинения при растяжении и твердости (содержание этанола до 10% в бензине практически не изменяет прочности резины марок 26-44, 57-5011 и 57-5044 и объема резины марки 57-5011, но заметно снижает твердость всех испытанных образцов эластомеров). При правильном выборе марок резины (лучше использовать резинотехнические изделия (РТИ) на основе фторкаучуков) введение в товарные бензины различных марок 5—10% этанола не приведет к существенным изменениям в надежности работы РТИ топливной системы.

При концентрации спирта в бензине до 10% наличие воды в системе является существенным фактором расслаивания. Как стабилизаторы бензино-спиртовых смесей используют алифатические спирты С₃-С₂ нормального и разветвленного строения, алкилацетаты, простые и сложные эфиры и их металлорганические производные, кетоны, амины, ПАВ, а также гликоли и их эфиры, альдегиды, кетали, ацетали, алкилкарбонаты, карбоновые кислоты и их смеси.

Для предотвращения расслоения смесей бензинов с неабсолютированным этанолом (96%) можно вводить дополнительно абсолютированный этанол или высшие спирты [5].

Сжатый природный и сжиженный нефтяной газы. Приоритетность газа, как наиболее перспективного экологически чистого моторного топлива, очевидна для многих стран мира. В Канаде, Новой Зеландии, Аргентине, Италии, Голландии, Франции и других странах успешно действуют национальные программы перевода автотранспорта, в первую очередь городского, на газомоторное топливо. Для этого разработана соответствующая нормативно-законодательная база: ценовая, налоговая, тарифная, кредитная. В результате налицо явный прогресс. Уже сейчас в Нидерландах около 50% автомобилей работают на природном газе, а каждый десятый автомобиль - на сжиженном. 95% автобусного парка Вены и 87% парка Дании также работают на газу. Совокупный процент потребителей растет с каждым годом. В Великобритании, например, действует специальная программа перехода на другие виды энергии (Power Shift Programs): покупателю компенсируют до 75% расходов, которые он несет по переоснащению автомобиля на газ. В Германии владельцам автомобилей на природном газе предоставляют льготы: ежегодные единовременные компенсации при норме токсичности «Евро-4» и снижение размера налога; при страховании автомобиля законодательно введен экологический тариф, составляющий 15% от обычных ставок.

В настоящее время единственное масштабное повышение экологичности автотранспорта заключается в переводе его на природный газ, что обеспечит сокращение вредных выбросов в окружающую среду двигателями автомоби-лей до уровня, cоответствующего жестким европейским нормам.

Согласно пат. РФ 2179574 [ 45] сжиженное этан-бутановое топливо для автомобильного транспорта содержит не более 0,01% метана, 6,0-16,0% этана, не более 40,0% пропана, не более 3% суммы углеводородов С₅ и выше, остальное - сумма углеводородов С₄. Топливо имеет один состав в летний и зимний периоды;сниженные значения эффекта Джоуля-Томпсона, что облегчает испарение топлива, а также повышает его калорийность и соответ-ственно меньше снижает мощность двигателя при переводе автомобиля с бензина на сжиженный газ.

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: