Альтернативное топливо для автомобиля

Бензин с каждым днем стает все дороже и дороже… И прогнозы – совсем неутешительные… Что будем заливать в бензобаки? Или вообще перейдем на гужевой транспорт?
Сейчас во всем мире ездят более пятидесяти миллионов автомобилей. Все они используют бензин, дизельное топливо,  газ, и намного реже – электроэнергию, а также другие источники энергии. Залежи нефти совсем не безграничны. По мнению экспертов, их хватит лет на 30-40, а то и меньше. Нужно учитывать и то, что количество автомобилей быстро растет, продолжает расти и показатель потребления нефтепродуктов. Что будет потом? На чем будем ездить лет через 30?

Существуют электромобили, но они существенно проигрывают машинам с обычным бензиновым двигателем. Главная их проблема – низкая скорость и медленный разгон, малое расстояние, которое можно проехать без подзарядки, а также длительность самой подзарядки. Это не то, что залить в бак бензин – необходимо несколько часов для зарядки батареи. Исследователи ведущих автопроизводителей мира и государственных структур бьются над тем, чтобы найти альтернативное топливо для автомобильных двигателей.
Можно использовать водород – один из самых распространённых элементов на Земле. Разработка водородных двигателей для автомобилей ведется с начала 70-х годов прошлого века. Основной результат этих работ – топливные элементы (ТЭ), в которых происходит обмен электронами между водородом и кислородом, а в итоге – выделяется энергия и вода. Применение ТЭ активно рекламируют в США, и планируется строительство трассы, вдоль которой будут расположены водородные заправки.

Основным недостатком использования ТЭ в настоящее время является емкость для сжиженного водорода, система подачи топлива к химическому генератору и сам генератор. Так как жидким водород может быть только при температуре -253С, то можно представить сложность термоизоляции у деталей водородного силового агрегата автомобиля. Тут без космических технологий не обойтись, и в результате цена водородного автомобиля тоже будет космической.
Как вариант, возможно применение сжиженного метана или другого газа взамен бензина. Большой недостаток газовых двигателей – это их взрывоопасность и малый пробег на том топливе, которое можно взять в дорогу. Чтобы пробег автомобиля на одной заправке газом был сравним с пробегом бензинового двигателя, нужны газовые баллоны очень большого размера и массы. Конечно, газ – экологически намного чище и существенно выгоднее, чем бензин и дизельное топливо, и его уже давно используют.

Технология получения древесных масел разработана достаточно давно, однако, пока никому не удавалось создать эффективный и экономичный процесс преобразования такого масла в топливо. Эту проблему недавно решили ученые университета штата Джорджия. Авторы разработали экономически оправданную технологию, с помощью которой древесное масло преобразуется в биотопливо, пригодное для использования как компонента любого дизельного топлива. Для этого спрессованные древесные отходы (щепа и опилки) подвергаются нагреванию до высокой температуры в бескислородной среде. В результате треть сухой древесной массы превращается в уголь, а остальная часть возгоняется. Затем пары конденсируются, и образуется жидкое биомасло, которое подвергается дальнейшей химической обработке. Весь процесс приводит к тому, что около 35% биомасла (от 15 до 17% от массы исходного сырья) можно добавлять в любое дизельное топливо.

Следующий заменитель бензина – этанол, получаемый из растительного сырья (рапс, подсолнечник, сахарная свекла, картофель и т.д.), более известный под названием биотопливо. Этот вид заменителя бензина – существенно экономичнее и экологически чище, чем бензин из нефти. В Евросоюзе разработано несколько программ по изготовлению и использованию такого вида биотоплива. Однако есть и отрицательная сторона у этой медали. Исходным сырьем для его производства являются продукты питания человека или корма для скота, что приводит к возрастанию цен на пищепродукты. И фермерам во всем мире стало более выгодно продавать биотопливо, а не продукты питания. Результат не радует – будем ездить, но при этом будем голодными.

Эффективная технология получения биотоплива разработана в Германии. Hamos – компания, которая занимается переработкой мусора, получает бензин и дизтопливо из пластиковых бутылок и пакетов. Объемы пластиковых отходов, которые имеются в Германии, дешевизна производства (оно дешевле простой утилизации), высокий выход конечного продукта (из 1,5 тонн отходов получается около 500 литров продукта), делают эту технологию одной из самых выгодных. И голодом это никому не грозит. Английская Shell и немецкая Choren Industries запустили завод во Фрейберге, на котором производится биотопливо из опилок и соломы. Завод в состоянии за год выпускать более 200 тыс. тонн биотоплива. Стоимость производимого топлива примерно равна стоимости обычной нефти, а при увеличении объема производства – еще понизится.

Россия намерена в ближайшие несколько лет вложить в производство биобутанола около 1,5 млрд. долларов. За год на этих мощностях можно будет производить не менее 2 млн. тонн биотоплива. Для России такое производство необходимо, чтобы не утерять своей доли на мировом рынке углеводородов. И при производстве биотоплива залежи нефти можно эксплуатировать более длительный период. Ученые Российской академии наук намерены содействовать отечественным производителям биобутанола. Напомним, что именно биобутанол можно домешивать в обычный бензин, а при переработке двигателя заправлять им полностью бак.

В Украине производство биотоплива основано на этиловом спирте. Причем производители спирта готовы буквально залить страну моторным топливом марки БИО-100, содержание этанола в котором около 60%. По выводам специалистов, это топливо идеально подходит для инжекторных и карбюраторных двигателей, а мощность и расход топлива такие же, как у бензиновых. При этом в атмосферу выбрасывается на порядок меньше вредных веществ, вызывающих рак.

После всего изложенного, можно сделать заключение, что если залежи нефти иссякнут, то это не будет "смерти подобно" для человечества. А вот как легко моторостроители смогут перейти к альтернативным источникам топлива, зависит от тех исследований, которые проводятся в этой сфере сейчас. И не стоит ждать того момента, когда источники нефти окончательно иссякнут. Можно и сейчас, без всяких сложностей, потихоньку переводить автомобили на альтернативные источники топлива.