- •1 Класифікація альтернативних моторних палив
- •2 Екологічні проблеми застосування альтернативних палив
- •3 Спиртові альтернативні палива
- •3.1 Біоетанол
- •3.1.2 Переваги застосування біоетанолу
- •3.1.3 Недоліки застосування біоетанолу
- •3.2 Біометанол
- •3.2.1 Фізико-хімічні характеристики і одержання
- •3.2.2 Переваги і недоліки використання біометанолу
- •3.3 Біобутанол
- •4 Біодизельні палива
- •4.1 Біодизельне паливо на основі олій і рослинних жирів
- •4.1.1 Способи застосування біодизельного палива
- •4.1.2 Переваги і недоліки застосування біодизеля
- •4.2 Біодизельне паливо на основі диметилового етеру (дме)
- •4.2.3 Переваги і недоліки застосування дме
- •5 Альтернативні газові палива
- •5.1 Природний газ (метан)
- •5.1.1 Основні експлуатаційні характеристики
- •5.1.2 Зріджений природний газ
- •5.2 Зріджені нафтові гази для використання на автомобільному транспорті
- •5.2.1 Основні експлуатаційні характеристики
- •5.3 Переваги і недоліки використання газових моторних палив
- •6 Водень як альтернативне паливо
- •6.1 Особливості застосування водню у двигунах внутрішнього згоряння
- •6.1.1 Використання чистого водню
- •6.1.2 Використання водню у сумішах
- •6.2 Способи зберігання водню на транспорті
- •6.2.1 Стиснутий водень
- •6.2.2 Рідкий водень
- •6.2.3 Рідкі гідриди
- •6.2.4 Гідриди металів
- •6.3 Переваги і недоліки спалювання водню в двигунах внутрішнього згоряння
- •7 Електомобілі
- •7.1 Особливості живлення електромобілів. Електромобілі на паливних елементах
- •7.2 Переваги й недоліки використання електромобілів
- •7.2.1 Переваги всіх типів електромобілів:
- •7.2.2 Переваги електромобілів на акумуляторах:
- •7.2.3 Недоліки електромобілів на акумуляторах:
- •8 Гібридні автомобілі
- •8.1. Історія розвитку гібридних автомобілів
- •8.2. Переваги й недоліки використання гібридів
- •9 Конкурентоспроможність і періоди впровадження альтернативних моторних палив
- •Перелік рекомендованих джерел
3.2 Біометанол
Другим серед спиртів за поширеністю використання як альтернативного палива є біометанол. 20% сукупного споживання метилового спирту як у чистому вигляді, так і у вигляді його похідних припадає на транспортні засоби. Однак порівняно з етанолом масштаби його застосування значно менші. Незважаючи на те, що до 2020 р. частка біопалив у транспортному секторі має перевищити 6%, частка біометанолу залишиться досить низькою – не більше 0,2%.
У табл. 3.2 наведено деякі характеристики чистого біометанолу, який використовують як рідке паливо для двигунів внутрішнього згоряння. Наведені дані показують, що метанол за низкою важливих характеристик перевищує вуглеводні палива, однак він характеризується рядом суттєвих недоліків.
Таблиця 3.2 Фізико-хімічні характеристики автомобільного бензину і біоспиртових палив
Показник |
Бензин |
Біоетанол |
Біометанол |
Густина за температури 20 °С, кг/м3 |
720-780 |
790 |
795 |
Температури, °С: -кипіння -застигання |
|
||
35-215 |
78 |
64,7 |
|
(-60) (-80) |
-114,6 |
-97,8 |
|
Тиск насиченої парів за температури 38 °С, кПа, не більше |
79,9 |
17 |
12,6 |
Стехіометричний коефіцієнт, кг/кг |
14,5-15,0 |
9,06 |
6,51 |
Температура згоряння, К |
2336 |
2235 |
2185 |
Теплота згоряння, МДж/кг |
43-45 |
26,9-27,2 |
19,98 |
Октанове число: -за моторним методом -за дослідним методом |
|
||
82,5-87 |
92 |
88-94 |
|
92-98 |
108 |
102-11 |
|
Цетанове число |
8-14 |
8 |
3 |
Хімічний склад палива, % мас.: -карбон -гідроген -оксисен -сульфур |
|
||
85 |
52,12 |
37,5 |
|
15 |
13,14 |
37,5 |
|
- |
34,47 |
50 |
|
- |
- |
- |
|
Незважаючи на високе октанове число (більше100), теплотворна здатність метанолу вдвічі менша ніж бензину. Тому використання чистого метанолу як палива (палива М100) для двигунів внутрішнього згоряння потребує істотної їх реконструкції.
Реконструкції двигуна потребує також використання біометанолу М85, що містить 85% метилового спирту і 15% бензину. Біометанол М85 не дістав поширення як у наслідок низької енергетичної здатності, так і через виняткову корозійну активність метанолу, що вимагає застосування спеціальних матеріалів.
Додавання до бензину невеликих кількостей метанолу (2-7%) не потребує реконструкції двигуна – у цьому випадку навіть пластмасові деталі, нестійкі до метанолу (бензопровід, прокладки і т.д.), не пошкоджуються.
Додавання метанолу до палива призводить до зменшення шкідливих викидів в атмосферу, а октанове число такої суміші зі збільшенням вмісту метанолу підвищується. При збільшенні кількості метанолу до 15% (паливо М15) ця суміш уже починає діяти на сплави металів. Крім того, спостерігається розшарування фаз при потраплянні води в бензино- метанольну суміш.
Окрім прямого спалювання у ДВЗ, метанол може бути використаний як альтернатива водню в паливних елементах.
Цей спосіб його використання розглядається на сьогодні як перспективний. Метанол значно зручніший й безпечніший у використанні, зберіганні і транспортуванні, ніж газоподібний водень.
