3.1.2 Переваги застосування біоетанолу

– Октанове число (105) біоетанолу вище октанового числа бензину, що дає змогу збільшити компресію, і як наслідок, надає нові можливості збільшення потужності двигуна. Етанол придатний для двигунів усіх ступенів стискування паливної суміші, які працюють на бензинах усіх марок;

– величина ККД спиртового двигуна вища відповідної величини бензинового, завдяки чому знижується питома вага енергій на одиницю потужності;

– етанол має високі антидетонаційні властивості – він є найбільш активною антидетонаційною добавкою серед аліфатичних спиртів;

– при застосуванні біоетанолу на свічках запалення не залишається продуктів нафто горіння;

– етанол нейтральний як джерело парникових газів, оскільки при його виробництві через бродіння й наступне згоряння виділяється скільки ж СО₂, скільки до цього було зв’язано з атмосфери використаними для його виробництва рослинами (без урахування викидів СО₂ при вирощуванні сировини для виробництва етанолу, табл. 2.5);

– низька температура горіння спирту на одиницю витраченої енергії і палива сприяє значному зниженню викидів оксидів нітрогену порівняно з бензинами;

– оксиген, що міститься в етанолі, дає змогу повніше спалювати вуглеводні палива. 10% етанолу в бензині надає можливість знизити викиди аерозольних часток до 50%, викиди СО₂ – на 30%;

– викиди ароматичних вуглеводнів на порядок нижчі, ніж при роботі двигуна на бензині;

– при потраплянні до ґрунту чи водойм біоетанол не отруює їх;

– етанолове паливо має значно нижчу імовірність вибуху, а тому є безпечнішим при серйозних ДТП;

– позитивний енергетичний баланс залежно від виду сировини може коливатися від 1,24 до 8. Тобто при спалюванні етанолу виділяється в декілька разів більше енергії, ніж використовується при його виробництві. Існують різні способи оцінювання паливного балансу етанолу. За деякими оцінками етанол має відємний енергетичний баланс, але паливний баланс бензину все ж гірший ніж етанолу. Для виробництва бензину потрібно велика кількість енергії для розвідки нафти, її видобутку транспортування, переробки, доставки бензину тощо.

3.1.3 Недоліки застосування біоетанолу

– Низька теплотворна здатність. Питома теплота згоряння етанолу – 25 МДж/кг. На відміну від 44 МДж/кг для бензину. Отже, і менша потужність двигуна. Однак, як показав досвід США, цей недолік значною мірою компенсується більшою повнотою згоряння (більшим ККД) «спиртованого» бензину: збільшення витрат палива при переході від бензину до газоходу Е-10 приктично не виявлено;

– безпосереднє використання спиртів потребує змін у конструкції двигуна. Тому етанол використовують головним чином у вигляді добавки;

– гігроскопічність. Біоетанол, а також його суміші з бензином поглинають воду значно швидше ніж чистий бензин, тому необхідно впроваджувати додаткові заходи, що перешкоджають потраплянню води в палива. Через високу гігроскопічність паливний спирт не можна транспортувати трубопроводами, його перевозять автотранспортом або залізницею, що збільшує вартість;

– фазова нестабільність біоетановмісних палив при обводнюванні, тобто розшарування сумішей. Цьому можна запобігти введенням в етанолвмісне паливо певних добавок;

– наявність у спиртах полярної гідроксильної групи робить їх хімічно більш активними, ніж традиційні види палива. Навіть за малого вмісту води етанол набуває високої електропровідності, спричинюючи корозію металів. При цьому він особливо агресивний щодо цинку, латуні, свинцю, алюмінію, а також до сталі покритої сплавом свинцю і олова (припої на свинцеві основі) тому, наприклад, на бразильських автомобілях, що використовують бензино-етанольне паливо, деякі мідні та цинкові деталі довелося замінити на нікелеві;

– при використанні чистих спиртів як у карбюраторних, так і у дизельних двигунах відзначено підвищене зношування деталей циліндро-поршневої групи. Збільшевання зношування при роботі двигуна на спиртах можливе з ряду причин, основні з яких: потрапляння в циліндри значної кількості спирту, що не випаровувався, і змивання ним оливи, погіршення якості оливи через утворення на тертьових поверхнях спиртоводооливної емульсії, взаємодія спиртів із присадками олив і зниженням їх ефективності;

– підвищення викидів альдегідів, які чинять живим організмам не меншу шкоду, ніж ароматичні вуглеводні. Вміст альдегідів (переважно ацетальдегіду і формальдегіду) у викидах автомобіля зростає зі збільшенням концентрації спирту в паливній суміші. В середньому викиди альдегідів при роботі на етанолі у 2-4 рази вище, ніж при роботі двигуна на бензині. При цьому такі речовини з’являються навіть на каталітичних допалювачах. Для зниження їх концентрації до спирту додають воду (до 5%) і присадки (до 0,8% аніліну), підігрівають повітря на вході двигуна тощо.

Крім цього, етанолу притаманні всі переваги і недоліки, що характерні для виробництва альтернативних палив першого покоління. Незважаючи на суттєві експлуатаційні вади, використання біоетанолу у світі постійно зростає.