2. Ефективність виробництва та споживання біоетанолу. Застосування біоетанолу як моторного палива.

Біоетанол — продукт біоконверсії вуглеводовмісної сировини (біомаса та/або органічні фракції відходів) з регламентованою кількістю супутніх та денатуруючих домішок.

В індустріально розвинутих країнах етанол у великих кількостях використовується як сировина для хімічної промисловості. У цьому напрямі чільне місце посідають США. За даними Української федерації інформатики та системного аналізу (УФІСА), у США щороку для технічних потреб, у тому числі для пального, виробляється понад 1,0 млрд. дал етанолу.

В Японії з етанолу отримують водень, переробляючи 3,8 тис.дал етанолу за добу.

Сировина для виготовлення етанолу - меляса.

Найбільшими споживачами спирту етилового технічного в країнах СНД є підприємства з виробництва етилового, діетилового, оцтово етилового ефірів, оцтової кислоти, ацетальдегіду, хлороформу, тетраетил свиню, синтетичного каучуку, штучних волокон спиртових лаків, парфумів тощо.

Придатність етанолу як енергоносія, в тому числі і як палива для карбюраторних двигунів внутрішнього згоряння була встановлена відразу ж після появи перших автомобілів.

Під час приготування суміші етанол-бензин, що використовується як моторне паливо, етанолу додають від 8 до 55%. Як було зазначено вище, використовується й один етанол без бензину. Етанол може бути як безводним, так і «водним», з об’ємною часткою води до 4%.

Додавання етанолу до бензину збільшує октанове число останнього. Встановлено, що кожні 3% етанолу, який додається, збільшують октанове число бензину на 1-1,5 одиниці.

Властивість етанолу збільшувати октанове число дозволяє використовувати для приготування суміші дешевих низькооктановий бензин і, що не менш важливо, позбутися застосування отруйних антидетонаторів, таких як тетраетилсвинець, бензол, толуол, вуглеводні з бічними ланцюгами, метилтретбутиловий ефір, сполуки марганцю.

Як моторне паливо може використовуватися і розчин етилового спирту, який містить значну кількість води.

Для того, щоб використання газохолу було економічно доцільним, необхідна певна економічна політика держави - зниження податків для виробників етанолу, який використовується у складі моторного палива, зниження акцизних зборів і таке інше.

3.Ефективність виробництва та споживання біодизельного палива

Найбільш розповсюдженим із біопалив у світі та й Україні зараз є біодизель.

Сьогодні біодизелем вважають біопаливо на основі рослинних і тваринних жирів (олій), а також продуктів їх етерифікації.

біопаливо дизельне – паливо, виготовлене з використанням етилових або метилових ефірів жирних кислот, отриманих з рослинних олій та тваринних жирів.

Використання біодизеля як моторного палива знижує емісію практично всіх шкідливих речовин;

Серед інших позитивних якостей біодизеля є:

– хороші змащувальні властивості, які втрачають традиційне паливо при усуненні з нього сірчаних з'єднань. Біодизель, незважаючи на значно менший вміст сірки, завдяки своєму хімічному складу (зокрема, наявності кисню) має кращі змащувальні властивості;

– більш високе цетанове число (не менше 51);

– висока температура запалювання (вище 150 °С), що робить біопаливо порівняно безпечним;

– повнота згоряння завдяки присутності до 10% кисню;

• значне (до 60%) збільшення ресурсу двигуна.

Біодизель має і недоліки, наприклад:

– меншу енергоємність, а також більшу погодинну та питому ефективну витрату в порівнянні з нафтовим паливом. Оскільки теплота згоряння біодизеля нижча, ніж звичайного (37,8 і 42,7 МДж/кг відповідно), за об'ємом його потрібно на 9% більше (або на 15% по масі). В середньому 1 л біодизеля еквівалентний 0,9 л звичайного дизельного палива;

– відносно високу температуру помутніння. В холодну пору року необхідно або підігрівати біопаливо, що йде з паливного бака в паливний насос, або працювати на паливних сумішах із вмістом біодизеля не вище 80%;

– гігроскопічність, тобто здібність до поглинання вологи з атмосфери. Присутність неповязаної води викликає коррозію елементів паливної апаратури, а при низьких температурах - розшаруванню палива та утворенню льоду;

– агресивність по відношенню до гумових деталей.

Основною сировиною для виробництва біодизеля служать жирні, рідше - ефірні олії наступних культур:

Ріпак, рапс, соя , канола, кастор , ятрофа, пальма, пальмова олія.

До складових сировинної бази з виробництва біодизеля можна також віднести сировину м’ясокомбінатів (тваринні жири), рибний жир, водорості та інша сировина.

В енергозалежних країнах розвитку виробництва та споживання біопалив у сільському господарстві надається велика увага.

Базовими технологіями при виробництві біодизельного палива є:

• циклічна з використанням каталізаторів;

• безкаталізаторна циклічна (з застосуванням розчинників, як правило, тетрагідрофурана);

• багатореакторна безперервна.

Біодизельне паливо може використовуватися у вихоревих і передкамерних дизельних двигунах, а також у двигунах з безпосереднім вприскуванням, як в чистому вигляді (в адаптованих двигунах), так і в сумішах з нафтовим паливом без змін конструкції двигуна.