3.2.3. Получение жидкого моторного топлива

Метанол. Производство одного из заменителей бензина — метанола бы­ло рассмотрено ранее при описании процесса пиролиза. Метанол отличается от бензина высокой детонационной стойкостью. Его октановое число достига­ет 87-94 единицы, что позволяет увеличить степень сжатия в двигателе до 12-14. Однако теплота сгорания значительно ниже, поэтому увеличивается рас­ход такого топлива. С учетом других эксплуатационных характеристик при­менение метанола способствует повышению эффективности двигателя по сравнению с бензиновым топливом на 10-11%.

Газификация. Продукты термической газификации биомассы могут быть подвергнуты дальнейшей переработке с целью синтеза жидких углеводородов, которые являются основными компонентами при получении моторного топ­лива. Общая схема такой переработки биомассы, разработанная специалиста­ми российского института ИГИ, изображена на рис. 3.13.

Растительные масла. Важным возобновляемым резервом для замены неф­тепродуктов, применяемых в качестве моторного топлива, могут сЛУ^жить масла, получаемые из семян растений. О масштабах современного произвОД^ства расти­тельных масел свидетельствуют данные, приведенные в таблице 3

Таблица 3

Масличная культура	Мировое произ­водство, 10бт	Высшая теплота сгорания, МДж/кг	Общая цена, долл./т
Кокосовый орех	2,6	38,8	575
Семена хлопка	2,9	39,3	530
Земляной орех	3,3	39,7	546
Пальма	3,8	39,2	585
Семена рапса	3,7	39,7	478
Соевые бобы	13,2	39,4	539
Подсолнечник	4,6	39,6	526

К другим ценным масличным культурам можно отнести кунжут и льня­ное семя.

Современные технологии извлечения масла основаны на механ! (прессование с подогревом) и химическом (экстракция растворами) процессах. После двукратного прессования в отжимках остается до 5% масла, экстракция позволяет удалить до 99%. Энергетический баланс при выработке раститель­ного масла положительный. Только 26% от энергии, которая содержится в масле, расходуется на выращивание растений и переработку. Основным не­достатком растительных масел по сравнению с дизельным топливом является их высокая вязкость, затрудняющая распыление при вводе в циЛ^индР двигате­ля. Возможно также засорение топливных линий.

3.2.4. Переработка твердых бытовых отходов

Складирование на полигонах. В настоящее время существует несколько методов переработки твердых бытовых отходов (ТБО), образующихся в горо­дах. Наиболее простой из них — вывоз ТБО на специально отведенные площадки — свалки и полигоны для захоронения на 30-50 лет. На свалках из-за антисанитарии, загрязнения почвы и подземных вод, окружающего воздуха солями тяжелых металлов, газами, выделяющимися при разложении, создают­ся условия, опасные для окружающей среды и проживающих в этих районах людей. Такой способ избавления от отходов не является прогрессивным. Од­нако и со свалок можно воспользоваться полезными продуктами.

Внутри многометровой толщи мусора, представляющей техногенное гео­логическое образование, протекают самопроизвольные микробиологические процессы. Так как они ведутся без активного доступа кислорода, то в них разви­ваются метангенерирующие анаэробные бактерии, а биомасса разлагается на биогаз и диоксид углерода. В этих условиях из 1 т ТБО выделяется 200-300 мЗ биогаза. Подсчитано, что на земле со свалок ежегодно выделяется 30-70 млн т биогаза. Многие страны закрывают подобные полигоны и собирают самопроиз­вольно генерируемый биогаз. Схема системы сбора, переработки и транспорти­ровки биогаза со свалки изображена на рис. 3.14.

Получаемый биогаз служит топливом в автомобилях, убирающих мусор, либо поступает в установки, где проходит обработку водяным паром и катали­тическое гидрирование. Образующаяся широкая фракция служит основой для синтеза метанола, бензина или дизельного топлива.

Инсинерация. В странах Запада и бывшего СССР утилизация ТБО осу­ществляется на мусоросжигающих заводах с получением горячей воды и пара. Однако мусоросжигающая технология оказалась убыточной из-за жестких со­временных требований к экологии. Затраты на газоочистку чрезвычайно вы­соки, поэтому, например, в США несколько десятков таких заводов были за­крыты. Заводы Минска, Алма-Аты. Баку, Тбилиси, Санкт-Петербурга, Москвы оказались нерентабельными. На них требуется устанавливать дорогостоящую систему газоочистки.

В последнее время инсинерация ТБО была значительно усовершенство­вана в части управления процессом таким образом, чтобы образующиеся при сжигании соединения — диоксины -- разлагались и не попадали в окружаю­щую атмосферу.