Использование биотоплива для автомобилей

Основным видом автомобильного топлива на сегодняшний день являются продукты нефтепереработки – бензины и дизельное топливо. Но нефть относится к невосстанавливаемым ресурсам, запасы которых постепенно истощаются. К тому же топливо из нефтепродуктов во время сгорания серьезно загрязняет окружающую среду. Поэтому развивающиеся страны уже несколько десятилетий развивают государственные программы, исследующие альтернативные источники энергии и виды горючего.

Биотопливо для автомобилей

Биотопливо для автомобилей

Рассмотрим такой вид альтернативного топлива, как биотопливо для автомобилей. Его можно разделить на следующие типы:

  • биоэтанол;
  • биометанол;
  • биобутанол;
  • демитиловый эфир;
  • биодизель.

Биоэтанол

Одним из самых популярных разновидностей биологического топлива для автомобилей является этанол, получаемый из различных растительных материалов. Сегодня это самое распространенное биотопливо для авто в мире. Например, в США для его производства выращивается кукуруза, а в Бразилии – сахарный тростник. Его смешивают с традиционным бензином в различных пропорциях. Преимущество смеси бензина и этанола заключается в том, что в результате сжигания атмосферу, выделяется гораздо меньше вредных веществ. Кроме того, применение биотоплива позволяет снизить общую стоимость горючего.

Биометанол

Также относится к жидкому биотопливу, производится из биологического сырья, различных растительных отходов, а также продуктов жизнедеятельности животных (к примеру, помета, навоза). В результате из общей массы сырья количество биотоплива на выходе составляет от 40 до 60%. Сейчас успешно развивается направление получения этого топлива из фитопланктона (водорослей), его для этих целей культивируют в искусственных водоемах. Процесс получения заключается в брожении биомассы и дальнейшем гидроксилировании метана. Готовый биометанол используется в качестве горючего для ДВС.

Биотопливо из фитопланктона

Биобутанол

Ещё одной разновидностью жидкого биотоплива для автомобилей является биобутанол (он же бутиловый спирт). Имеет специфический сивушный запах, получается биотехнологическим способом из органического сырья (такого как сахарный тростник, кукуруза, пшеница, целлюлоза и др.).

Отличается от традиционных типов биотоплива рядом достоинств, а именно:

  • благодаря низкому давлению паров с лёгкостью смешивается с бензином;
  • выделяет столько же энергии, как и бутанол, полученный при перегонке нефти;
  • за счёт незначительной летучести более безопасный, чем бензин;
  • свободно транспортируется по трубопроводам за счет того, что не столь агрессивен как бутанол.

Диметиловый эфир

Диметиловый эфир (ДМЭ) – простейшее соединение СН3ОСН3. Нетоксичен, по своим физическим свойствам схож с традиционными пропан-бутановыми смесями. Это безопасный продукт; он некоррозионоактивен, сгорает «чище» по сравнению с обычным дизтопливом, обладает хорошей самовоспламеняемостью. Может применяться в качестве хладагента — заменителя фреона.

Производиться как из угля, природного газа, так и из биомассы. В основном его получают из отходов целлюлозо-бумажного производства. Для процесса сжижения достаточно небольшого давления.

Автомобили, использующие в качестве горючего диметиловый эфир разрабатываются такими компаниями как KAMAZ, Nissan и Volvo.

Биодизель

Что такое биодизель? Это ещё одна разновидность жидкого биотоплива, который производится из разнообразных растительных масел (например, подсолнечного, рапсового, соевого, арахисового, кукурузного и т. д.) либо животных жиров. Кроме этого биодизель получают и из водорослей, а именно из сапропеля.

Однако для превращения этих масел в горючее, подходящее дизельным автомобилям, оно подвергается специальному химическому процессу эритификации.

Это жидкое биотопливо может добавляться в двигатель внутреннего сгорания как отдельно, так и в комплексе с обычным дизельным горючим.

Достоинства и недостатки биодизеля

Данному топливу присущ целый ряд достоинств, заключающихся в следующем:

  • при сгорании практически не выделяет ядовитых отходов;
  • его применение снижает выделение СО2 и копоти до 50%;
  • имеет отличные смазочные свойства;
  • отсутствует неприятный запах;
  • довольно быстро разлагается при пролитии;

Однако есть и некоторые недостатки:

  • топливу характерна излишняя агрессивность к резиновым деталям двигателя;
  • при холодах может кристаллизироваться, тем самым приводя к закупорке структурных элементов мотора;
  • также низкая температура снижает его эффективность;
  • способно разлагать лакокрасочное покрытие автомобиля;
  • короткий срок хранения.

Технология производства биодизеля

Биодизель получают путем проведения реакции этерификации. Происходит взаимодействие жиров с метиловым (либо этиловым) спиртом с применением катализатора (щелочи), в результате чего получаются сложные эфиры.

Изначально реакция проходит медленно и занимает приблизительно до 5 минут (в зависимости от интенсивности перемешивания). Согласно технологии процедуру необходимо проводить дважды. Допустимый температурный режим от 20 С до 90 С.

Из негативных моментов можно отметить, то, что для получения сырья для биодизеля выделяются значительные площади земли, и в процессе выращивания культур используют значительное количество удобрений и прочей химии для защиты растений от вредителей, что приводит к биодеградации грунтов и снижению качества почв.

Биодизель своими руками

TOP Gear – Биодизель в домашних условиях

Ссылка на основную публикацию