Використання палив, отриманих з відновлювальних ресурсів.

Спирові палива.

Перспективним видом палива для живлення теплових двигунів є спирти (метанол і етанол). Метанол (СН3ОН) отримують гідрогенізацією (приєднанням водню) кам’яного вугілля при високому тиску в присутності каталізатора. Крім вугілля, як сировину, використовують природний газ, вапняк, побутові відходи і відходи лісового господарства. Широке використання в експлуатаційних умовах метанолу замість бензину має такі недоліки: його пара більш шкідлива за пару бензину, гума і деякі синтетичні матеріали нестійкі до метанолу, спостерігається навіть підвищене зношування деяких деталей двигуна. Але при відповідній організації експлуатації і незначних змінах деяких деталей двигуна використання метанолу для живлення двигунів з іскровим запалюванням є цілком реальним. Про доцільність переведення двигунів на живлення метанолом свідчить зменшення викидів більшості шкідливих речовин з відпрацьованими газами в порівнянні з бензином.

Метанол можна використовувати і в дизелі. В цьому випадку спеціальною системою паливоподачі його подають в циліндр. Запалювання суміші метанолу і повітря забезпечується запальною дозою дизельного палива, що впорскується.

Перспективним паливом для двигунів вважають етанол (С2Н5ОН), який отримують, в основному, з рослинної сировини. Властивості етанолу як моторного палива близькі до метанолу. Його октанове число – 196 одиниць, нижча теплота згоряння – 25 мДж/кг. Для живлення двигуна з іскровим запалюванням етанол використовують в чистому вигляді і в суміші з бензином.

Менш вдалими, поки що, є спроби використання етанолу в дизелях. Це пов’язано, передусім, з високою температурою самозаймання і низьким цитановим числом етанолу. Етанол впорскують у впускний трубопровід або камеру згоряння. Запалювання здійснюється дизельним паливом, причому за сумою шкідливих викидів токсичність відпрацьованих газів також, як і дизельного палива.

Рослинні олії. Останнім часом в нашій країні і за кордоном вивчається проблема заміни бензину і дизельного палива рослинною олією. Такою може бути олія ріпаку. Ріпак – невибаглива культура, його врожайність 15-25 центнерів насіння з гектару. Шляхом екструзії (пресування) вилучається до 40% олії від маси посівів. Більш глибока екстракція (вилучення) дозволяє отримати до 70% олії.

Ріпакову олію можна використовувати у вигляді добавок до дизельного палива або продукувати з неї метил ефір, який безпосередньо використовується як паливо для дизелів.

Ріпакова олія, як олива для систем змащування за своїми властивостями не поступається нафтовим. Вона має цілком прийнятні температури застигання. За антикорозійними і протизношувальними властивостями ріпакова олія перевищує нафтові оливи.

Викиди шкідливих речовин з продуктами згоряння метил ефіру значно менші, ніж при використанні нафтового палива особливо щодо сірки – в 70 разів.

Використання традиційних нафтових палив з добавками.

Водень. Перспективним є використання водню як добавки до звичайних вуглеводневих палив.

Додавання водню до бензину дає можливість знизити викиди основних шкідливих компонентів у декілька разів. Додавати водень доцільно і до дизельного палива, що знижує витрати дизельного палива на 30% і, як результат, зменшення шкідливих викидів.

Спирти. Перспективним вважається використання в двигунах бензометанольних та бензоетанольних сумішей – так званих сумішевих палив. Оптимальною вважається 10-15% добавка метанолу або етанолу до бензину.

Значним недоліком при використанні в експлуатаційних умовах таких сумішей є їх низька стабільність, особливо при попаданні в суміш води.

Використання бензометанолових сумішей дає можливість зменшити викиди оксидів азоту і СmНn практично не знижуючи викиди СО. Частіше використовують суміші етанолу і бензину відомі під назвою газохол. Кількість етанолу в цих сумішах становить10-20%. Дослідження токсичності двигунів з іскровим запалюванням на цих сумішах виявили, що в порівнянні з бензином викиди СО зменшуються на 26%, СmНn – на 5%, оксидів азоту – на 6%. Встановлено також, що при використанні газохолу трохи більше зношуються деталі, які містять мідь, а зношування деталей, що містять залізо, хром і алюміній таке ж як і під час роботи на бензині. Етанол часто використовують як присадку для підвищення октанового числа палива.

Вода. Найпоширенішою присадкою до палив нафтового походження, яка впливає на перебіг робочого процесу, енергетичні і екологічні показники двигунів різного призначення, є вода.

В дослідженнях про вплив добавки води в бензинових двигунах на вміст шкідливих речовин у ВГ отримано дещо суперечливі результати. Практично в усіх дослідженнях спостерігається зменшення викидів оксидів азоту і СО, що пояснюється зниженням температури в циліндрах двигуна і покращенням сумішоутворення. В більшості випадків спостерігається збільшення викидів вуглеводнів через зниження температури пристінкового прошарку, де відбувається гасіння полум’я. При випробуваннях дизельних двигунів з нерозділеною камерою згоряння під час роботи на дизельному паливі і з подаванням води у впускний трубопровід в кількості, що дорівнює витраті палива, встановлено зменшення викидів оксидів азоту в 1,6 рази і незначного погіршення економічності. Викиди СО і сажі при цьому збільшуються відповідно у 1,4 і 1,3 рази. Практично в усіх дослідженнях при додаванні води спостерігається підвищення викидів СmНn. При 30%-вій добавці води до дизельного палива вміст бенз(а)пірену зростає в 10 разів.

Питання для самоконтролю.

1. Які Ви знаєте альтернативні двигуни і палива?

2. Перерахуйте джерела утворення відходів на АТП.

3. Як відбувається утилізація відпрацьованої гальмівної рідини?

4. Як відбувається використання традиційних нафтових палив з добавками?

5. На якій стадій проводиться нормування екологічних показників автомобілів та їх двигунів?

6. Які шляхи утилізації автотранспортних засобів, що відпрацювали свій термін?

7. Які Ви знаєте шляхи екологізації транспортних комунікацій?

8. Як обробляються відпрацьовані мастильні матеріали?

Місце екологічних проблем серед глобальних проблем людства

План

1. Поняття глобальних проблем і усвідомлення екологічної проблеми як глобальної.