5.3 Переваги і недоліки використання газових моторних палив

Переваги:

- висока теплота згоряння природного і нафтового газів (50 і 45 МДж/кг відповідно);

- високе октанове число (близько 105);

- підвищення довговічності двигунів;

- зменшення витрат моторної оливи;

- більш повне згоряння завдяки якіснішому утворенню суміші в циліндрах;

- низька токсичність продуктів згоряння. Викиди шкідливих речовин при спалюванні стиснутого природного газу в три рази менші ніж при використанні бензину. Для нафтового газу ці показники дещо нижчі;

- низька вартість транспортування газу;

- низька вартість палива;

- низький рівень шумового забруднення атмосфери;

- порівняно низька вартість переустаткування автомобіля;

Недоліки:

- деяке зниження потужності бензинових двигунів (7% - на пропан-бутані і до 20% - на метані);

- ускладнений пуск при низьких температурах;

- менша дальність пробігу між заправками;

- наявність конденсатної вологи у газових балонах, що призводить до замерзання робочих вузлів газової апаратури;

- складність зберігання;

- необхідність заходів з підвищення безпеки балонів із газом у разі ДТП;

- висока токсичність самого палива. Отруєння пропан-бутановою сумішшю викликає ейфорію, дрімоту, наркоз, задуху, серцеву аритмію.

Незважаючи на недоліки, сьогодні дедалі більше автомобілів переводять на газове паливо, у першу чергу - з міркувань економії. Завдяки високим моторним якостям і можливості застосування природного газу майже без переробки масове впровадження цього газу може мати довгостроковий характер, а не розглядатись тільки як подолання тимчасового дефіциту нафтових моторних палив.

Таким чином, є всі підстави для того щоб природний газ розглядався в перспективі як найбільш імовірна альтернатива використовуваним нині паливам.

Екологічна, технічна й економічна перспективи застосування даного альтернативного виду палива можуть бути реальними, як свідчить світовий досвід, тільки за умови прийняття і здійснення національних програм переобладнання автомобільного транспорту на газове паливо, які передбачають комплекс стимулювальних заходів щодо забезпечення цього переходу. Такі програми реалізуються в США, Канаді, Новій Зеландії, Австрії, інших країнах західної Європи. Їх здійснення носить масштабний характер. В Італії, приміром, газоподібне паливо використовуються при експлуатації понад 1 млн. автомобілів.

6 Водень як альтернативне паливо

Водневе паливо – паливо, що має питому теплоту згоряння 120 Мдж/кг, найвищу серед нині відомих палив. За екологічними параметрами водню також немає рівних. Реакція горіння водню

H₂+0,5O₂=Н₂О( кДж/кмоль)

супроводжується виділенням великої кількості енергії, при цьому не відбувається ніякого забруднення атмосфери, тому що в результаті реакції утворюються тільки водяна пара.

Для потреб транспорту водень можна використовувати як шляхом безпосереднього спалювання в двигунах внутрішнього згоряння, так і застосовувати в паливних елементах.

Спроби використання водню як палива для двигунів відомі ще від половини ХІХ ст. У 1806 р. француз Франсуа Ісаак де Риваз винайшов двигун внутрішнього згоряння, який працював на водні, що вироблявся методом електролізу води, а у не переключай1841 р. в Англії був виданий патент на двигун що працював на суміші водню і кисню.

У другій половині ХІХ століття був сконструйований двигун внутрішнього згоряння, що працював на коксовому газі (до 60% Н₂), і лише пізніше цей двигун був переустаткований для спалювання бензину.

У 1927 р. компанія Zepellin мала в своєму розпорядженні двигуни, що працювали на водні. Ці двигуни були випробувані у 1928 р. для перельоту дирижаблю через Середземне море.

У 1938 році у Німеччині на трасах між Берліном і Руром працювало багато автомашин, що переходили в дорозі з водневого палива на вуглеводневе або на їх суміші залежно від доступності того чи іншого виду палива. Друга світова війна зупинила розвиток цього великого експерименту.

Незважаючи на численні спроби використання водню як палива в двигунах внутрішнього згоряння, він тривалий час не знаходить широкого застосування через складність виробництва, високу вартість, а тому і відсутність масового споживача. Сьогодні енергія одержана від водневого палива, більше ніж у два рази дорожча за бензинову. Щоправда при цьому в розрахунку вартості водню не враховується зменшення впливу на навколишнє середовище, що за різними оцінками може становити у масштабах міста з чисельністю населення 1 млн. людей від одного до десяти мільйонів доларів США. Таким чином, за наявності відповідних економічних механізмів зазначені капітальні витрати могли б окупитися за рахунок економії бензину й зниження екологічної шкоди.