Мы делаем больше, чем обещаем!

Мы делаем больше, чем обещаем!

Биотопливо и здоровьеЦены на заправках растут в любое время года. Смешно предпо-ложить, что именно этот факт натолкнул автопроизводителей на мысль о производстве топлива из того, что растет – зерна, овощей, тростника, деревьев.

 

Между тем, вопрос о массовом производстве биотоплива кажется уже решенным. Столкнувшись с реальной угрозой довольно скорого истощения нефтяных запасов Земли, мировые авто-гиганты вплотную подошли к внедрению на заправках синтетического топлива. Хотя и не унимаются противники. Главным аргументом неф-тегазовых корпораций против биотоплива остается токсичность вы-хлопа за счет содержания ароматических углеводородов и гипотети-ческая проблема голода в странах третьего мира, если зерно и овощи перерабатывать на топливо для автомобилей.

 

Первое возражение устраняется технологически. В процессе сгорания всех топлив образуются, главным образом, углекислый газ, вода и несколько примесей, многие из которых являются вредными: моноксид углерода, оксиды азота, углеводороды и т.п., причем наи-большее внимание обычно уделяется одному из виновников парнико-вого эффекта – углекислому газу.

 

Экологи-эксперты выделяют ряд преимуществ биотоплива, и среди них – укрепление здоровья человека по причине благоприятных перемен в экологии и качестве жизни больших городов. Биотопливо позволяет предотвращать загрязнение окружающей среды, снижать объемы выбросов газов, вызывающих парниковый эффект, и других ядовитых веществ. Биотопливо по сравнению с работой на привычном нефтяном топливе дает 80-процентное сокращение выбросов углеки-слого газа (СО2) в атмосферу, выделяется значительно меньше аэро-золей, наносящих вред здоровью жителей мегаполисов.

 

Ничего принципиально нового в биотопливах, с точки зрения влияния на здоровье, нет. Разные виды биотоплива использовались тысячелетиями, например, дрова. Кто скажет, что костер из березовых поленьев отравляет воздух сильней, чем горящая тряпка, смоченная мазутом?

 

Кроме того, биотопливо практически не содержит серы. Вместе с тем несколько увеличивается выброс оксидов азота, вдобавок, при неполном сгорании многих видов биотоплива в атмосферу попадают альдегиды. Но в целом по уровню вредных выхлопов биотоплива вы-игрывают у нефтяных.

 

Наиболее перспективные продукты автомобильной биоэнергети-ки – биоэтанол и биодизель. Это пока единственные возобновляемые жидкие топлива, использование которых в качестве добавки к автомо-бильному топливу не требует изменения конструкции двигателей.

БИОЭТАНОЛ

Это топливо для ДВС на бензине, которое вырабатывается из сельскохозяйственных культур с высоким содержанием сахара и крахмала (свеклы, фруктов, кукурузы, сахарного тростника и зерно-вых). Разработчики первых моделей уделяли спиртовым моторам не меньше внимания, чем бензиновым. Спирты имеют высокие октано-вые числа – более 100 единиц, но чуть меньшую по сравнению с неф-тяными топливами теплоту сгорания (мощность падает, а расход топ-лива увеличивается).

 

Биоэтанол давно нашел применение в ДВС. На метиловом спир-те работают двигатели мотоциклов для спидвея и многих спортивных картов. В годы гражданской войны в Советской России из нехватки бензина на спирту ходили автомобили и даже броневики. Спиртовое автомобильное горючее давно используется в Бразилии, где нет больших запасов нефти, но зато есть избыток отходов от производст-ва сахара из тростника для выгонки из них дешевого спирта.

 

Естественно, биотопливо в ближайшей перспективе не сможет полностью заменить нефтяное. Международная энергетическая ассо-циация (IEA) прогнозирует, что к 2030 году доля биотоплива в общем объеме топлива в транспортной сфере достигнет только 4–6 %. Бра-зилия же планирует к 2025 году заменить ее тростниковым спиртом до 10 % потребляемого в мире бензина.

 

Помимо этанола и метанола, в качестве моторных топлив пред-лагается использовать и другие спирты, например, бутанол. Однако же наибольшее внимание сейчас уделяется именно этиловому спирту, как самому нетоксичному и экологически чистому.

 

Биоэтанол в промышленной перспективе можно получать из не-пищевого сырья (солома, сено и опилки быстрорастущих деревьев, дающих неделовую низкокачественную древесину – ива, тополь, оси-на). Такое производство биоэтанола не ставит под угрозу голода бед-ные страны. Но пока себестоимость производства целлюлозного эта-нола остается выше себестоимости биоэтанола зернового.

 

Конструктивные изменения для перевода автомобильных ДВС на спирт минимальны. Часто удается ограничиться использованием стойких к спиртам материалов и установкой элементов для отделения водяного конденсата. В настоящее время многие ведущие автопроиз-водители выпускают универсальные двигатели, способные работать на бензине, спирте или их смесях. При использовании смесей бензина с небольшим количеством спирта (до 10 %) топливо, как правило, под-ходит и для обычных бензиновых двигателей.

БИОДИЗЕЛЬ

Идея использовать растительные масла в качестве топлив для дизельных двигателей была выдвинута еще при их создании. Но успе-хи нефтепереработки сделали выгодным дизельное топливо из неф-ти.
Сейчас биодизельное топливо часто отождествляют с рапсовым маслом, которое действительно стало основным сырьевым источни-ком «биосоляры» в Европе. Однако биодизельное топливо можно по-лучать и из других масел, например, подсолнечного, пальмового или соевого.

 

Сами по себе растительные масла в качестве топлив не исполь-зуются (единственный успешный опыт применения был во время вой-ны для танка Т-34). Любая «биосоляра» представляет собой смесь продуктов переэтерификации растительных масел, которые содержат эфиры жирных кислот с глицерином. В процессе переработки масла эфиры глицерина разрушают и заменяют глицерин (он выделяется как побочный продукт) на более простые спирты – метанол и, реже, эта-нол. В Европе основным биодизельным топливом стал метиловый эфир рапсового масла. Беларусь тоже пошла по этому пути.

 

Полученный эфир отличается хорошей воспламеняемостью, обеспечиваемой высоким цетановым числом. Если для минерального дизтоплива цетановое число составляет 50–52, то цетановое число биодизеля (метиловый эфир) уже 56–58. Это позволяет использовать его в дизельных двигателях без прочих стимулирующих воспламене-ние веществ.

 

Большинство европейских производителей выпускают машины, допускающие использование смесей нефтяного топлива с «биосоля-рой» в количестве 5–20 %, а иногда и 100 % биотоплива. Добавление биодизельного компонента в количестве до 5 % обычно считается приемлемым для любых двигателей, неадаптированных к биотопливу.

 

Климат Беларуси пока заметно ограничивает применимость био-топлив, потому что они застывают при температурах около -15° С, а в ряде случаев и выше, как и нефтяное дизельное топливо. Проблема застывания существует; успешно решается она технологическими ме-тодами (депарафинизация, облегчение фракционного состава) или добавлением депрессорных присадок, эффективно снижающих тем-пературу застывания. Для растительного топлива такие присадки еще только разрабатываются. Другая проблема – поглощение влаги из ат-мосферы, при низких температурах грозящее расслоением топлива, коррозией и образованием льда. Но технологические улучшения – де-ло недалекого будущего.

 

Сторонниками биотоплива, по всей видимости, станут жители крупных городов, где особенно строги требования к выхлопу авто-транспорта. Альтернативное топливо экологически более чистое еще и потому, что оно имеет способность к естественному разложению при попадании на почву. По сравнению с минеральным маслом, 1 литр ко-торого способен загрязнить 1 млн литров питьевой воды и привести к гибели водной флоры и фауны, биодизель при попадании в воду не причиняет вреда ни растениям, ни животным. Кроме того, он подвер-гается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за месяц перерабатывают 99 % биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озер при пере-воде водного транспорта на альтернативное топливо.

 

Разумеется, назвать биотопливо совершенно экологически чис-тым было бы неверно, но оно дает меньшее количество выбросов в атмосферу, чем обычное нефтяное, по показателям продуктов сгора-ния – монооксида углерода, углеводородов, остаточных частиц и сажи.

 

 

Наталья АБРАМОВИЧ, зав. отделом общественного здоровья ГУ «МОЦГЭОЗ».

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on whatsapp
Share on odnoklassniki
Share on vk
0 комментарий

Вам так же понравится

Оставить комментарий

[uwp_login] [uwp_account] [uwp_profile]