10 Перспективы производства и применения альтернативных моторных топлив

Классификация альтернативных топлив

• Нефтяные топлива с добавками ненефтяного происхождения (спирты, эфиры)

• Синтетические жидкие топлива (при переработке газообразного, твердого или жидкого топлива)

• Ненефтяное топливо (спирты, эфиры, природные и попутные газы, водород)

1 Газовое моторное топливо

• Наиболее перспективно

• Можно использовать:

- сжиженный природный газ (СПГ);

- компримированный природный газ (КПГ);

- сжиженный нефтяной газ (СНГ).

Природный газ как моторное топливо

• Преимущества использование природного газа

- Химическая инертность, высокое ОЧ (ОЧМ=100-105, ОЧИ=110-115).

• Самое низкое содержание углерода, в 1,2-1,3 раза меньше выход углекислого газа.

• В 1,5-2,0 раза меньше содержание токсичных газов, чем в бензиновом двигателе.

• Горение без образования нагара в двигателе.

• Ниже ударные нагрузки на детали цилиндровой группы, двигатель работает мягче и менее шумно.

• Нет смыва смазки с зеркала цилиндра, снижается загрязнение масла, увеличивается ресурс автомобиля в 1,4-2,0 раза, смена масла в 2,0-2,5 раза реже( по другим данным - ресурс работы двигателя увеличивается на 15%, срок службы моторных масел увеличивается на 15-20%).

• Сокращается расход бензина и ДТ на 5-10 тонн в год на 1 автомобиль.

• Стоимость СПГ и КПГ в 1.5-2 раза ниже стоимости жидких моторных топлив.

• Недостатки

• Ниже объемная теплота сгорания.

• Уменьшение пробега, увеличивается число баллонов для газа, снижается грузоподъемность авто.

• Снижается мощность двигателя на 18-20%.

• Уменьшается максимальная скорость на 5-6%.

• Увеличивается время разгона на 24-30%

• Сложная система подачи топлива.

• Затруднения при пуске двигателя при низких температурах

2 Метанол, этанол и кислородсодержащие соединения

• Для их производства используют: газ, уголь, возобновляемые источники.

• В чистом виде применять спирты не желательно, но можно использовать компаундирование с бензином в количестве до 30% (бензино-спиртовая смесь).

• За рубежом спирты применяются там, где велики их ресурсы (Бразилия – газохол: 80%-бензин, 20%-этанол).

• Недостатками топливно-спиртовых смесей является их гигроскопичность и склонность к расслоению при попадании небольшого количества воды.

• Для повышения физической стабильности используют стабилизирующие добавки: алифатические спирты, неионогенные ПАВ.

• В настоящее время использование спиртов будет организовано более перспективно использовать их в качестве сырья для получения оксигенатов: МТБЭ, ЭТБЭ.

3 Искусственное жидкое топливо (ижт)

• Получают из угля и сланцев.

• В Германии в период 2-й мировой войны; в настоящее время в ЮАР доля СЖТ составляет 40%.

• Исследования в этом направлении проводит США, Великобритания и др. страны, однако ИЖТ в экологическом отношении значительно уступает нефтяным фракциям.

4 Водородное топливо, электромобили, солнечная энергия

• Представляют достаточно далекую перспективу. В ближайшее 10-летие не составит конкуренции жидким топливам.

• Однако их применение целесообразно в районах с жесткими экологическими требованиями, крупных городах, курортных зонах.

• Жидкий водород - перспективный универсальный энергоноситель, способный в будущем заменить ископаемое горючее.

• Его минусы

- в природе нет свободного водорода в промышленных объемах

- для его получения требуется использовать больше энергии, чем он отдает при сгорании.

• Плюсы

• запасы сырья для получения водорода практически неисчерпаемы (так как он может быть получен за счет электролиза воды, а продуктом сжигания водорода является вода, которая возвращается в природный круговорот)

• в сжиженном состоянии его можно использовать в качестве топлива на транспорте, в том числе в авиации

• имеет самую высокую (из известного топлива) теплоту сгорания