Альтернативное топливо будущего. Новое синтетическое и природное топливо. Замена бензина в будущем


Какое альтернативное топливо ждет нас в будущем — журнал За рулем

14 декабря 2015 года

Споры о том, как скоро иссякнут нефтяные запасы, длятся не первый год. Одни предрекают закат эры «черного золота» к середине XXI века, другие считают его запасы неиссякаемыми. Кто прав, покажет время. А пока изучаем, какие предлагаются альтернативы. Что придется заливать в баки на АЗС будущего?

Виски нам поможет: топливо с шотландским акцентом

1425573420Celtic_renewables_013

Шотландцы недолго думая решили использовать для получения биотоплива свой излюбленный алкогольный напиток, а точнее — основные побочные продукты его производства: жидкие дрожжевые отходы, так называемый «эль из чана» и остатки зерна. Благо ежегодно их набирается огромное количество — 1,6 млрд литров жидких и 500 тыс. тонн твердых отходов. Ведь в процессе изготовления виски 90% всех принимающих участие в этом священнодействии ингредиентов — вода, дрожжи и зерно - превращаются в биологический мусор, который в лучшем случае применяют как удобрение или корм для скота, а в худшем сваливают в море.

1423828112eve

Компания Celtic Renewables Ltd. совместно с учеными из Эдинбургского университета создала технологию по извлечению из переработанного сырья для виски спиртов — бутанола и этанола. Но в промышленных масштабах производитель намерен вырабатывать именно бутанол, который предполагается использовать не только для заправки автомобилей, но и в качестве топлива для воздушных и морских судов. Преимуществ у бутанола несколько: он на 25% энергоэффективнее по сравнению с этанолом, безопаснее в использовании, хорошо перемешивается с другими видами горючего, не требует изменения системы подачи топлива автомобиля, а также характеризуется низким уровнем выброса парниковых газов в атмосферу при сгорании. Но самое главное, бутанол признан властями Великобритании как биотопливо. По заверениям инноваторов, оригинальное биогорючее с шотландским акцентом станет доступным для британских водителей всего через три года. Ввиду экологической значимости проекта правительство Туманного Альбиона уже выделило на строительство завода в Шотландии грант в размере 11 млрд фунтов стерлингов.

Солнце взамен нефтяной вышки

Isopropanol-3D-balls

Растения обладают способностью аккумулировать солнечное излучение. Этот поистине волшебный трюк под названием фотосинтез они мастерски проделывают уже на протяжении нескольких миллиардов лет, чтобы добывать себе пропитание из энергии света. Американским ученым из Гарвардского университета тоже удалось извлечь пользу из солнечной энергии: они придумали, как с помощью бактерий Ralstonia eutropha получить из нее жидкое топливо.

maxresdefault

В основе изобретения лежит система, работающая по принципу искусственного листа. Неорганический катализатор так называемого «бионического листа» заставляет солнечный свет расщеплять воду на водород и кислород. Далее водород подается в биореактор, где под воздействием бактерий вместе со вступившим с ним в реакцию диоксидом углерода (углекислым газом) преобразуется в жидкое топливо — изопропанол (изопропиловый спирт). Всего за два года исследований ученым почти удалось достичь 1-процентной эффективности перевода солнечного света в биомассу, что соответствует результативности природного фотосинтеза. Следующий этап — добиться 5%-ной производительности своей установки. Полученный таким образом изопропанол можно использовать по мере необходимости, в том числе для заправки автомобилей будущего чистым спиртовым горючим или его смесью с бензином или дизельным топливом.

Уринотерапия для автомобиля

adblue_infrastruktur.2015-04-24-16-47-45

www.zr.ru

Топливо будущего — «НефтеРынок»

Евгений Скрыбка

Согласно отчету американского Института топлива под названием «Tomorrow’s Vehicles», рыночная доля транспортных средств малой грузоподъемности, работающих на бензине, может снизиться с 93,2% в 2012 году до 82,6% в 2023-м, то есть приблизительно на 10% за 10 лет. Схожие прогнозы делает американская Энергетическая информационная администрация (EIA), в которой считают, что доля потребления бензина снизится на 24% к 2040 году.

В ближайшей перспективе наиболее заметное изменение спроса обеспечат дизельные двигатели и автомобили с гибким выбором топлива, которые могут использовать смеси бензина с этанолом в разных пропорциях. Институт топлива прогнозирует, что доля дизельных автомобилей в США может увеличиться с 2% до 7,2% рынка к 2023 году. В EIA ожидают рост спроса на ДТ в ближайшие 10 лет на 26%. Хотя количество авто с гибким выбором топлива за ближайшие 10 лет может удвоиться и к 2023 году достичь 9,3% рынка, спрос на бензин должен измениться минимально. Так, EIA прогнозирует рост продаж смеси E85 (бензин с содержанием 85% этанола) примерно до 3,4 млрд галлонов к 2040 году, что составит лишь 3% от прогнозируемого рынка бензинов.

Дизельное топливо и смесь бензина с этанолом E85 – продукты, которые по своим характеристикам весьма похожи на бензин, поэтому логично, что они могут оттянуть на себя часть его рыночной доли. С более радикальной альтернативой бензиновым двигателям – электрическими двигателями и топливными элементами – дела обстоят для потребителя сложнее. Чтобы решиться на покупку электрокара или автомобиля на топливном элементе, топливом для которого является водород, потребители будут оценивать степень распространенности заправочной инфраструктуры для таких машин.

Кроме того, решающим фактором, определяющим решение покупателя в пользу какой-либо альтернативы, почти всегда является стоимость самого автомобиля и топлива для него. В то же время, согласно данным Института топлива, большинство потребителей подчеркивают, что выбирают место для заправки в первую очередь по цене и готовы терпеть неудобства, если это позволит сэкономить деньги на заправке. Потому если ездить на альтернативном топливе будет выгоднее, чем на бензине, спрос на него будет расти быстрее. До тех же пор, пока производители автомобилей в тандеме с топливными компаниями не обеспечат эти два важных условия – доступную цену на авто и на топливо для него – ожидать революции на топливном рынке не приходится. Впрочем, все может измениться за несколько лет. Мы сейчас наблюдаем, как прорыв в технологии гидроразрыва пласта перекраивает американский рынок традиционных углеводородов. То же самое может произойти и в других сферах.

Природный газ как моторное топливо, который приобрел популярность в некоторых азиатских странах, в США ее не имеет. Хотя СПГ продается в рознице приблизительно вдвое дешевле, чем бензин, переоборудование автомобиля для работы на СПГ может стоить в США $6000 или более, что является большим препятствием для потребителей. Эксперты прогнозируют медленный роста потребления СПГ легковыми автомобилями в течение ближайших 10 лет, ожидая, что доля газовых авто в 2023 году не превысит 0,5% от их общего количества. Однако рост может ускориться в последующие годы, если на рынке сложится благоприятная для этого конъюнктура.

В качестве долгосрочных альтернатив рассматриваются электрокары и водородные автомобили. Стоимость электрокаров постепенно, по мере появления бюджетных моделей, становится все более доступной. Кроме того, расходы на зарядку электромобилей ниже, чем расходы на покупку нефтяного топлива. Тем не менее значительного роста доли рынка электромобилей не прогнозируется (по данным EIA, менее 1,5% к 2040 году). Основным сдерживающим фактором является медленное пополнение заряда батареи. Значительного прорыва в технологии изготовления батарей тоже не наблюдается, поэтому пока нефтяные компании могут не бояться потерять рынок сбыта.

Зато в развитие транспортных средств на топливных элементах автопроизводители в последнее время вкладывают значительное количество денег, а значит, считают применение водорода в транспортной сфере хорошей альтернативой электричеству. Себестоимость автомобилей на водороде снижается, как и затраты на производство самого водорода, и эта тенденция, скорее всего, продолжится. Процесс создания инфраструктуры для заправки автомобилей водородом в США координируется Министерством энергетики США, которое намерено создать рынок топливного водорода. Однако это требует затрат и времени. Пока слишком рано говорить об отношении к водороду как к моторному топливу со стороны потребителей, но предпринимаемые усилия позволяют говорить о водороде как о перспективном топливе в долгосрочной перспективе. Если в 2012 году в США было зарегистрировано 500 водородных автомобилей, то к 2023-му эксперты ожидают увеличения в 100 раз, до 50 тыс. или до 70 тыс. по самому оптимистическому сценарию. Но даже в этом случае доля таких автомобилей составит около 0,02% от всего рынка.

www.nefterynok.info

Альтернативное топливо будущего. Новое синтетическое и природное топливо.

Размышления о том, что ждет нас в будущем и раньше не давало покоя ученым. Сегодня на эту тему говорят все: от государственных руководителей до школьников. Глобальное потепление, таяние вековых льдов, демографические проблемы, клонирование человека, современные и будущие средства связи и передвижения, зависимость людей от энергоносителей… И все-таки одной из наиболее популярных сегодня тем является вопрос альтернативного топлива.

Топливо будущего - альтернатива природным ископаемым

Природные виды топлива в настоящее время являются нашим основным источником энергии. Углеводороды сжигают, чтобы разрушить молекулярные связи и освободить их энергию. Высокий уровень потребления ископаемых видов топлива приводит к значительному загрязнению природной среды, когда они сжигаются. Мы живем в 21 веке, это время новых технологий, и многие ученые считают, что пришло время для создания альтернативного топлива будущего, которое способно заменить традиционное топливо и ликвидировать нашу зависимость от него. За последние 150 лет, использование углеводородов увеличило количество углекислого газа в атмосфере на 25%. Сжигание углеводородов приводит и к другим видам загрязнения, таким как смог, кислотные дожди и загрязнение воздуха. Этот тип загрязнения не только наносит вред окружающей среде, здоровью животных и людей, но, кроме того, приводит к войнам , так как ископаемые виды топлива являются не возобновляемыми ресурсами и, в конечном счете, закончатся. На данный момент важно найти новые решения и установить альтернативные источники топлива для будущего.

Пока одни ученые решают вопрос увеличения коэффициента нефтеотдачи продуктивных пластов, а другие ищут пути получения газообразного топлива из горючих сланцев, третьи пришли к выводу, что потребность в топливе можно удовлетворить обычным дедовским методом. Речь идет о "твердых нефтепродуктах", природном топливе -  дровах. Идею "старую как мир" подхватили специалисты Стэнфордского университета в США, к ним присоединились и ученые университета штата Джорджия. Конечно, здесь нужны особые быстрорастущие сорта деревьев типа ольхи или платанов, которые дают до 40 т древесины с 1 га в год.

baobab

Платан - Platanus - могучее дерево с густой раскидистой кроной и толстым стволом - родоначальник обширного семейства платановых. Всео насчитывается в роду платанов около 10 видов. Высота платана достигает 60м, а длина окружности ствола - до 18м! Ствол платана ровной цилиндрической формы, кора зеленовато - серого цвета, отслаивающаяся. Листья платана пальчато-лопастные, с удлиненными черешками.

После вырубки деревьев платанов на земле остается листва, которую можно использовать для природного удобрения. Древесина платана измельчается в дробилках и подается в топку электростанций. Участок насаждения платанов в 125 км2 может обеспечить энергией город с населением 80 тыс. человек. На вырубленных площадях уже через 2-4 года из побегов вновь вырастут новые деревья платаны, пригодные для топлива. Ученые посчитали, что если 3 % территории России и Украины отвести под „энергетические плантации платанов" для выращивания природного топлива, то страны могли бы полностью удовлетворить свои потребности в топливе за счет дров.

Главным преимуществом использования "выращенного природного топлива", в противоположность "ископаемому топливу" (каменный уголь, природный газ и нефть) является то, что в процессе роста энергетический лес платанов адсорбирует углекислый газ, который позже высвобождается при его горении. Это значит, что при сжигании платанов в атмосферу выбрасывается такое количество СО2, которое поглощалось платаном во время его роста. При сжигании же ископаемого топлива, мы увеличиваем содержание СО2 в атмосфере, а это главная причина глобального потепления.

Новое топливо перспективно как ценный возобновляемый источник энергии и это будет более важным в будущем. Уже сегодня, например, крупнейшая в Европе электростанция на платане, находится в Зиммеринге (Австрия). Ее мощность  66 МВт,при ежегодном потреблении 190 тысяч тонн платана, выращиваемом здесь же в радиусе 100 км. А в Германии мощность энергетических лесов достигает 20 миллионов кубометров древесины в год.

Новые виды топлива

Американским сторонникам „дровенизации" бытовой теплоэнергетики вторят их коллеги из Европы. В Бельгии, например, в 1988г газета „Саар" напечатала статью, где назвала дрова природным топливом будущего, как альтернативу применения нефтепродуктов. Для этих же целей предлагается использовать и макулатуру. Там в магазинах уже продается ручной пресс для изготовления брикетов из макулатуры, не уступающие по своей калорийности буроугольным.

Также можно купить специальные экономичные печи, работающие по принципу газогенератора, конструкция которых препятствует уходу тепла через дымовую трубу. Дрова и брикеты макулатуры сгорают в этой печи очень медленно: вязанка - за 8 ч. При этом дрова сгорают полностью, отсутствует выделение в атмосферу золы и сажи. Отапливание помещений такими печами очень выгодно, ведь килограмм дров при сравнимой калорийности стоит в 10 раз меньше литра жидкого топлива, для хранения которого еще и требуются специальные емкости топлива.

Внимание другой группы американских ученых привлекли быстрорастущие бурые водоросли. Морские насаждения предлагается перерабатывать в газообразный метан с помощью бактерий. Также возможно получение нефтеподобные веществ путем нагревания. По расчетам, природная ферма в океане площадью насаждений 40 тыс. га сможет в будущем снабжать энергией город с населением 50 тыс. человек. Ученые из Франции предлагают использовать в качестве альтернативного топлива одноклеточные водоросли. Оказывается, эти микроскопические организмы выделяют углеводороды в процессе своей жизнедеятельности. Выращивая водоросли в специальных емкостях и снабжая их углекислым газом и минеральными солями, можно регулярно „собирать урожай углеводородов" и получать природное топливо.

Естественные природные „бензоколонки АЗС" обнаружены и в тропиках Южной Америки, на Филиппинах. Некоторые виды лиан и тропических деревьев содержат природное топливо - "солярку", которую даже не надо подвергать перегонке. Альтернативное топливо из лиан прекрасно горит в автомобильных моторах, давая менее токсичный выхлоп, чем бензин. Подходит для производства топ-лива и пальмовое масло, из которого сравнительно легко можно получать „солярку".

Но пока это все в области научной фантастики. Более реален проект получения синтетического топлива из древесного угля. Довольно простой метод разработан учеными США. Уголь измельчается, обрабатывается растворителем, и в полученную смесь добавляется водород. Из тонны угля получается почти 650 л синтетического топлива, из которой можно вырабатывать синтетический бензин.

Ученые США всерьез занялись подземной газификацией угольных пластов. Методом пиролиза из него получают 40 % метанового газа, 45 % кокса и 3 % жидкого топлива. Специалистами разработан совсем неожиданный способ получения топлива будущего... из мусора. Из отходов жизнедеятельности человека предварительно извлекают магнитные и немагнитные металлы, которые вдальнейшем отправляют в переплавку. Новая технология переработки отходов стекла позволяет получить из осколков стекло более дешевое и более высокого качества, чем исходное сырье. Остатки мусора перерабатываются в кокс, метановый газ и жидкое топливо. „Мусорные" нефтепродукты испытывали на опытных установках - горят прекрасно. Из тонны мусора таким способом „добывают" от 6 до 20 долларов. В 1976 - 1977 гг. в Сан-Диего вступил в строй специальный завод для переработки мусора.

Однако, над подобной проблемой успешно работают и в Великобритании. Здесь разработана и в натоящее время работает установка переработки мусора, в которой под действием высоких температур при сгорании вдуваемого кислорода из мусора (пластмассовые упаковки и бутылки, пищевые отбросы, обрывки газет, тряпки и т.д.) получают синтетические нефтепродукты и метановый газ с водородом. Жидкое синтетическое топливо и газ предполагают хранение в резервуарах и использовать частично для работы дизеля, а частично для переплавки битого стекла, из которого можно получать строительные блоки. В будущем планируется переработка мусора в старых доменных печах. Это даст высокую производительность, экономию времени и средств на постройку новых мусоросжигающих заводов. Как показали эксперименты, в дело пойдет и остающийся шлак - он пригоден для замены гравия при выполнении бетонных работ.

А вот еще два способа получения синтетического бензина. Французский инженер А. Ротлисберже получил альтернативный бензин из сухих стеблей кукурузы. Автор утверждает, что новое топливо будущего с октановым числом 98 вполне можно добывать из соломы, опилок, ботвы овощей и других отходов, содержащих целлюлозные волокна. Под нажимом правительственных структур изобретатель засекретил технологию синтеза нового топлива, но известно, что качество нового бензина во многом зависит от сложных стабилизирующих добавок, вводимых в спирты и изопропиниловые эфиры, получаемые из целлюлозы. Новое альтернативное топливо не детонирует, сгорает без дыма и запахов. Его можно смешивать в любых пропорциях с обычным бензином. При этом в будущем, конструктивных изменений в двигателях не требуется. Франция намерена со временем довести производство нового бензина до 20 млн.т в год.

Еще один изобретатель искусственного бензина живет в Швейцарии. Исходным материалом служит щепа, кукурузная шелуха, полиэтиленовые пакеты. Да вот беда, „бензин будущего" пахнет самогоном. Изобретателю приходится платить 8 % налога как за изготовление алкогольных напитков. Тем не менее 1 л искусственного „бензина будущего" стоит в 2 раза дешевле настоящего, а автомобиль работает исправно, как новый.

Разработки изобретателей не ограничиваются только искусственным бензином, предлагаются оригинальные методы получения углеводородного газа для бытовых целей. Один из которых разработан в Германии. В качестве нового источника альтернативной энергии будущего выступает свалка мусора в пригородном местечке Шверборн. При заполнении свалки под ней заложили сеть газовых колодцев и трубопроводов. Оказывается, 1 кг мусора дает до 200 л газа, из которого 100 литров - метан. Пока на свалке "добывают" в час 40 м3 газа.Новое топливо отапливает производственные помещения. Планируется сооружение теплоцентрали на альтернативном топливе для отопления поселка. По расчетам, затраты на получение альтернативного топлива окупятся за 3,5 года.

Второй способ еще более неожиданный. С предложением выступили власти г. Оттапалам в штате Керала (Индия). Рецепт нового топлива следующий: Колодец заполняется коровьим навозом и герметично закрывается. Образующийся при брожении газ по подсоединенным трубам отводится к газовым плитам в домах. Такая биогазовая установка полностью удовлетворяет потребность семьи в биоэнергии для домашнего пользования. Сегодня в Индии разработаны и применяются 53 модели биогазовых систем. Ими эффективно пользуются около 3,5 млн. семей. Правительство страны активно поддерживает распространение биогазовых установок. Уже сейчас за счет этого экономится около 1,2 млрд. рупий в год.

Солнечная энергия - технология будущего

В начале статьи мы упоминали различные новые технологии получения энергии. Фотоэлектрические системы (или солнечные батареи) – это еще одна «технология будущего», применяющаяся уже сегодня.

Сейчас многие используют солнечные батареи в качестве основного или резервного источника электроэнергии для жилых домов и офисных зданий. Если вы недавно были на море, то могли заметить, что в навигационных буях также применяют энергию солнечных батарей. Уже давно они «взяты на вооружение» военными: во время операции «Буря в пустыне» полевые радиостанции были оснащены облегченными солнечными батареями ECD.

В будущем масштабы использования солнечных батарей будут только расти. Недавно компания ECD, в сотрудничестве с Texaco, предложила технологию использования энергии солнца для электроснабжения нефтедобывающего оборудования на нефтяном месторождении площадью двести гектаров в Бейкерсфилде (штат Калифорния). Ранее для добычи трех баррелей нефти один сжигали в парогенераторе. Использование солнечной энергии не только приведет к снижению расхода невосполнимых ресурсов, но и уменьшит вредные выбросы и шум.

sbk.ltd.ua

Льем воду в бензин — журнал За рулем

Лично у меня щенячьего восторга эта новость не вызвала. Но BMW уверяет, что разбавляет бензин водой!

Без воды — и не туды, и не сюды!

Без воды — и не туды, и не сюды!

Добавление воды известно уже давным-давно, но особого толку от этого пока что никто не видел. Но об этих чудесах чуть ниже. А началась эта история с обычного звонка в редакцию.

— Алло? А куда я попал? Это редакция? Вот у меня журнал за 1976-й год, так здесь написано, как надо воду добавлять в бензин! Мне бы с автором поговорить... Скажите, а как лучше…

Нормальный мужик — наш человек! Дозвонился-таки до редакции за несколько тысяч километров из дремучего медвежьего угла. А до этого отыскал какой-то журнал эпохи Леонида Ильича. Значит, ему действительно хочется поколдовать со своей машиной и добиться положительного результата… Кто там пытается одолеть Россию? Ну-ну...

Насколько же насыщеннее и интереснее была жизнь автомобилиста лет 40 назад! Когда бензин ценою в 10 копеек за литр считался жутко дорогим… В эпоху журналов типа «Изобретатель и рационализатор», которые как бы между прочим намекали тебе на возможность легко сократить расход топлива на литр-другой, да еще и перейти с ненавистного 93-го на халявный 76-й… Почему халявный? Вовсе не потому, что он стоил 8 копеек: просто ушлые автовладельцы любили клянчить его у водителей грузовиков и прочей государевой техники, заправлявшейся по талонам, а не за налик. Нехорошо, но так было… За полцены, а то и дешевле.

Читателя я отговорил баловаться с водой — не знаю, надолго ли. А сам решил проконсультироваться с черногорским другом, Алексеем Воробьевым-Обуховым. И не зря…

— Помню, отец как-то принес с автозавода какую-то трубочку с чем-то напоминающим распылитель воздуха для аквариума на конце, — начал вещать Алексей. — Там еще что-то было… короче, оказалось, что надо все это надеть на стеклянную консервную банку с водой, подсоединить к дренажной трубочке карбюратора нашей «копейки» и… В общем, когда завели двигатель, в банке началось бурление и уровень воды стал медленно снижаться. Отец рассказал, что это новомодная приблуда, добавляющая пары воды во впускной тракт. Тогда, мол, камера сгорания охлаждается и нет детонации даже при не очень качественном (или даже «не том») бензине… Шел в ту пору где-то 76-й год. Потом, уже в зрелом возрасте, я узнал, что еще в предвоенные годы немцы добавляли воду в цилиндры авиамоторов примерно с той же целью. Это позволяло повысить степень сжатия и тем самым мощность двигателя…

Материалы по теме

Да, в те времена это было модно. Но идея благополучно скончалась с появлением электронных впрысковых систем, способных программным способом подстраиваться под реальное октановое число бензина. Однако…

Однако г-н Гегель со своей диалектикой опять хихикает! Ничего не идет по прямой — всё только по спирали. И вот — виток замкнулся: Алексей выкопал откуда-то пресс-релиз Bosch об эпохальном открытии… Ну, вы уже догадались — речь, конечно же, снова о впрыске воды в цилиндр! Опять боремся с токсичностями и повышаем экономичность.

Средство достижения цели — то же: снижение температуры в камере сгорания. А вот цель — другая: она появилась из-за скандала с Фольксвагеном. Мол, много у него в выхлопе окислов азота, велик аппетит. Тут-то и пришла на помощь дистиллированная водичка. Кстати, надо ее много: до 13% (!) от количества топлива. Поэтому заголовок нужно воспринимать с чувством юмора: «вместо бензина» ну никак не получается... Вместе с бензином —- другое дело!

А зимой? Замерзнут все эти дополнительные бачки, особенно в России… Это, понятное дело, плохо. Впрочем, поскольку речь идет не о детонации, то очевидно, что и без воды мотор не сломается. А потому может доехать «всухомятку», пока горячая охлаждающая жидкость не отогреет замерзший бачок. И это — хорошая новость.

www.zr.ru

"Бензин" будущего - АвтоВзгляд

Среди задач, решаемых сегодня в мировом автомобилестроении, едва ли не самая злободневная —поиск новых источников энергии. Месторождения нефти, природного газа и угля когда-нибудь неизбежно иссякнут, но только углеводородное сырье пригодно для изготовления бензина или солярки. В этой связи все настойчивее говорят о водородном топливе. Запасов водорода в природе — практически весь мировой океан, да и сгорает водород, не отравляя атмосферу вредными выбросами. Ну чем не топливо будущего?

Использование водорода в качестве основного топлива или вдобавок к бензину перешагнуло порог чистого эксперимента еще лет сорок назад. И тогда всем показалось, что топливная проблема вот-вот разрешится. Но годы шли своим чередом, и сегодня всего лишь пара-тройка автомобильных компаний может похвастаться более-менее заметными успехами на “водородном” фронте. Да и выглядят эти успехи, к чему лукавить, пока, скорее, лишь демонстрацией собственной “продвинутости” этих фирм, нежели чем-то более серьезным.

Между тем все говорит в пользу водорода. Его ресурсы огромны, а так как сгорает “первый элемент”, образуя водяной пар (вот вам и необходимый круговорот воды в природе), то можно сказать, что они практически и вовсе не истощимы. Единственное токсичное вещество — окислы азота, содержащиеся в выхлопе водородного двигателя, но в незначительных количествах, особенно по сравнению с бензиновыми моторами и уж тем более с дизелями. Они легко обезвреживаются в каталитических нейтрализаторах. По этой причине водородное топливо является идеальным инструментом для полного решения проблемы загрязнения окружающей среды.

Двухтопливный агрегат

В отличие от бензовоздушной смеси горючая смесь на основе водорода воспламеняется в очень широком диапазоне — от 4 до 75% содержания водорода. Поэтому водородный двигатель может работать и на сильно обедненных, и, напротив, на очень богатых смесях, которые, будь мотор бензиновым, поджечь было бы невозможно. Интересно, что даже небольшие добавки водорода (примерно 10% от массы расходуемого бензина) намного расширяют пределы воспламеняемости горючей смеси в обычном двигателе, что создает предпосылки для эффективного регулирования его рабочего процесса. Но что особенно любопытно, этим свойством водорода до сих пор не воспользовалась и, похоже, не собирается ни одна автомобильная компания, предпочитая иные методы управления двигателем. А возможность устойчивой работы на бедных бензовоздушных смесях могла бы дать уже сегодня серьезные экономические выгоды прежде всего на режимах частичных нагрузок, в которых силовым агрегатам приходится работать наиболее часто.

Уж на что преуспела в экспериментах над водородными моторами фирма BMW, но и она до сих пор не рискнула предложить потребителям ни одного автомобиля, в котором водород бы являлся основным топливом. Очередная водородная “семерка”, которую BMW представила публике на Франкфуртском автошоу 2001 года, на самом деле является двухтопливной — или бензин, или водород, а смешение возможно лишь при переходе с одного вида горючего на другой. Причем главная роль в BMW 745h по-прежнему отводится бензину: именно он обеспечивает автомобилю пробег в 700 км, в то время как запас водорода на борту позволяет проехать не более 300 км.

Первые ласточки

Температура сгорания водорода в три раза выше, чем у любого из известных видов нефтепродуктов. Следовательно, в единице веса водорода аккумулировано в три раза больше энергии. К сожалению, этот плюс с лихвой компенсируется тем, что даже в жидком состоянии водород в 14 раз легче воды. Для хранения водорода требуются большие объемы. Потому-то BMW постоянно использует в своих опытах флагманскую 7-ю серию, а не 5-ю или 3-ю, меняются только поколения этих автомобилей.

Малый удельный вес — недостаток значительный, однако не настолько, чтобы стать непреодолимой преградой для применения водорода в качестве топлива. Развитие криогенных технологий и успехи, достигнутые в сфере использования сверхнизких температур, уже сегодня позволяют без особого ущерба полезному пространству автомобиля хранить на его борту запас жидкого водорода, достаточный для пробега 500 км и более.

Другая малоприятная особенность водорода — взрывоопасность. В смеси с воздухом он образует гремучий газ, который способен взорваться от искры. Это существенный минус, хотя и утверждают, что взрывается гремучий газ только в закрытых емкостях и помещениях, а на открытом пространстве водород стремительно улетучивается вверх и так быстро рассеивается в атмосфере, что поджечь его становится невозможно даже на небольшом расстоянии от места утечки. Если поставить во главу угла интересы безопасности, тогда инженерам следует больше внимания уделять поиску новых металлогидридных соединений — веществ, способных при охлаждении поглощать и удерживать водород, а при нагревании — его испарять. Пока же известные сегодня гидриды — железотитановые и никель-магниевые — уступают по объемным и весовым параметрам криогенному способу хранения водорода.

Одна ласточка весны не делает, но очень может быть, что “водородная” идея обретет второе дыхание после того, как в нынешнем году на автомобильной выставке в Детройте был представлен концепт-кар Ford U. При проектировании силовой установки для модели U инженеры Ford за основу взяли 2,3-литровую рядную “четверку”, хорошо известную по Ford Ranger и Mondeo, а также некоторым моделям Mazda.

Чтобы приспособить этот мотор для работы на водороде, его оснастили системой наддува с промежуточным охлаждением, модернизировали систему зажигания и разработали новое программное обеспечение для электронного блока управления двигателем.

Семи килограммов водорода, хранящихся в двух криогенных емкостях, расположенных под задними сиденьями автомобиля, хватает на 500 км пробега. Багажное отделение не пострадало, а 118 сил мощности, которую развивает двигатель, достаточно Ford U на все случаи жизни. Как видим, чтобы построить рабочий водородный автомобиль, титанических усилий не требуется.

Полный бак электричества

В середине 1990-х многие автомобильные компании обратили свой взор на электромобили с топливными элементами, в которых источником энергии тоже является водород. Здесь в отличие от классических конструкций предлагается совершенно иной принцип работы. Водород не сгорает, как это происходит в тепловом двигателе, а разлагается внутри топливных элементов (или ячеек, как их иногда именуют) на разноименно заряженные ионы и электроны. Именно электроны и превращаются в полезный электрический ток, питающий цепь бортовой силовой установки, а что касается ионов водорода, то их связывает кислород, который в составе обычного воздуха подается внутрь топливного элемента, образуя выхлоп — все тот же безвредный водяной пар.

Сегодня технология топливных элементов стала очень популярной, хотя пока и развивается в основном только из-за перспектив по обеспечению нулевого уровня токсичности. Однако специалисты уже бьют тревогу. Широкому внедрению топливных элементов сегодня серьезно мешает полное отсутствие соответствующей инфраструктуры (иными словами, водородных заправок). Пока такой инфраструктуры нет, приходится тратить время и усилия на разработку и совершенствование аккумуляторных электромобилей или гибридных авто, у которых вряд ли есть будущее, чтобы впоследствии прошедшие на них эксплуатационную проверку электромоторы, блоки управления и другие устройства можно было применить и на водородных транспортных средствах.

Жизнь заставит

Проблема замены вида топлива выходит далеко за рамки задач, решаемых в автомобильной индустрии. По сути речь идет о смене эпох или даже цивилизаций, если вспомнить, что нынешнюю по основному источнику энергии называют “углеродной”. Поэтому на самом деле генеральный вопрос заключается в следующем: каким образом должна быть организована добыча водорода в промышленных масштабах?

Электролиз воды требует энергетических затрат. Так откуда же будем брать энергию для получения водорода? О тепловых электростанциях придется забыть, а гидроэлектростанции, сколько их ни строй, не успевают за растущими нуждами человечества. Чернобыль и проблемы, возникающие с утилизацией отходов атомных электростанций, заставили засомневаться, что ядерная энергетика — это панацея от энергетических бед. Ученые мужи уповают на использование для производства водорода солнечной энергии, однако эта область энергетики сама еще находится в таком зачаточном состоянии, что говорить о каких-то серьезных перспективах пока не приходится.

Словом, если на наш век нефти и газа еще хватит, то для следующего поколения настоящий энергетический прорыв станет жизненной необходимостью.

www.avtovzglyad.ru

Замена бензину: биотопливо — Автомобили Premier

Замена бензину: биотопливо
Биологическое топливо отправится в веса

Похоже и до России доходит актуальная мировая тенденция перехода на экологически чистые, возобновляемые виды горючего. Были созданы и предложены поправки в ФЗ «Об энергосбережении и о увеличении энергетической эффективности» участниками Парламента Республики Северная Осетия-Алания.

Закон уже послан в гос Думу.

Через несколько дней пройдет первое чтение.

Чего получают депутате? Авторами документа было выдвинуто предложение, которое расширит перечень видов горючего заменяющих бензин. на данный момент заменитель представлен в единственном виде,- газ.

В будущем, в случае если поправки пройдут, альтернатива расширится до биологического топлива, биодизеля и электричества.

Цены на бензин растут, прогноз 2014 года

В пояснительной записке к документу прилагается исчерпывающий перечень того горючего, которое может стать действенным эквивалентом дизеля и бензина. Биоэтанол, биодизель, источники кинетической энергии и топливные элементы.

Перейдя в будущем на такое горючее в теории все должны взять лишь плюсы от аналогичной рокировки. люди и Природа громадных городов наберётся воздуха свободнее, на сжигание не будет тратиться все дорожающее хорошее горючее (цены на новое горючее при полном переходе на него должны снизится, в теории по крайней мере), биологическое топливо будет добываться из восстанавливаемых источников, для этого дела подойдут древесные опилки, свекла, соя, рапс, зерновые культуры и другие биологические запасы.

И самое основное, на что обращают внимание депутате, газ и нефть имеют свойство заканчиваться, и дабы этого не случилось нежданно нужно создать страхующую базу, которая разрешит не остаться без энергетических запасов.

В случае если биологическое топливо попадет в закон, это поспособствует его развитию и дальнейшему внедрению сперва на муниципальном транспорте, а инвесторов и большие компании сподвигнет к тому, что они начнут вкладываться в данный до сих пор через чур рискованный вид бизнеса.

Плюсы применения биологического топлива
Биологическое топливо экологически чистый продукт
Имеет меньшую цена если сравнивать с хорошим горючим
Практически не имеет вредных составляющих в отработавших газах
Восстанавливаемый продукт
Биотопливо-энергетическая безопасность страны
Сейчас взглянуть на минусы биологического топлива, правильнее минусы в его применении.

В современных машинах биоэтанол и биодизель смогут использоваться только в составе простого бензина/дизеля соответственно. И только в маленьких количествах, не более 10%.

В случае если превышать данный порог, то безвредное для экологии горючее может нормально навредить топливной его двигателю и системе автомобиля.

Другими словами, чтобы автомобиль имел возможность ездить на чистом биотопливе нужен доработанный двигатель и другие топливные магистрали, без этого никак.

Для начала само собой разумеется в полной мере подойдет опыт Ветхого света, где разбавляя простое горючее биодобавками удается снизить цена на 25%, расход остается на прошлом уровне.

В Российской Федерации согласно точки зрения специалистов события будут второй. Из-за неразвитой индустрии по производству для того чтобы топлива цена литра никак не измениться.

На сегодня литр произведенного в Российской Федерации биоэтанола E85 составит 32-33 рубля, 92-й и тот на некоторых заправках меньше стоит.

Но закон весьма кроме того в праве апробацию.

Разработки наладятся, стоимости отправятся вниз, да и продажи горючего в розницу не очень сильно ударят по бюджету компаний. Колонки возможно будет ставить на уже имеющихся заправках.

Но в городах возможно будет чистым воздухом дышать.

Другое горючее — Это реально!

Похожие статьи, подобранные для Вас:

premierautos.ru

Эксперты назвали несколько вариантов топлива будущего в России

Фото: pixabay.com - CC0 Public Domain

Эксперты назвали несколько вариантов топлива будущего в России, которые смогут заменить бензин.

Эксперты провели ряд исследований и установили, какие виды топлива будут востребованы среди автомобилистов в ближайшем будущем, пишет медиапортал «Актуальные новости».

Водители уже находятся в поисках альтернативы бензина, которой может стать биотопливо. Прежде всего, речь идет о получаемом из сахарного тростника этаноле, а также биодизеле и растительном масле. Из-за того, что этанол имеет низкую энергетическую эффективность, стоимость его может быть весьма приемлемой. Но если учесть затраты на производство и выращивание культур, то они никак не превосходят ресурсы, которые можно сэкономить, если отказаться от бензина.

В будущем очень будет востребована электроэнергия, которая поможет в разы сэкономить вредные выбросы в атмосферу. В прочем, электромобили сейчас намного дороже обычных. Среди минусов – медленный процесс пополнения заряда. На сегодняшний день самое перспективное топливо – газ. Он гораздо дешевле бензина, доступен и не так загрязняет окружающую среду.

Автор: Кристина Разина

Комментарии

politexpert.net