Екологія/6. Екологічний моніторинг

Асист. Желновач Г.М., ст.5 курсу Подгорна Т.В.

Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна

Альтернативні види палива

У наш час зменшення забруднення атмосферного повітря токсичними речовинами, що виділяються автомобільними транспортом, є однією з найважливіших проблем, що стоять перед людством. Матеріальний збиток, що викликається забрудненням повітря, важко оцінити, проте навіть за неповними даними він достатньо великий. Тому питання про двигун внутрішнього згорання залишається основною рушійною силою автомобіля. У зв'язку з цим, єдиний шлях рішення енергетичної проблеми автомобільного транспорту – це створення альтернативних видів палива.

Нове пальне повинно задовольнити дуже багатьом вимогам, а саме:

1) Альтернативні види палива, як правило, повинні давати менше викидів, які усилюють смог, забруднення повітря і глобальне потепління.

2) Більшість альтернативних видів палива повинно проводитися з невичерпних запасів сировини.

3) Альтернативні види палива повинні мати низьку вартість.

4) Альтернативні види палива не повинні погіршувати роботу двигуна.

5) Використовування альтернативних видів палива повинно дозволяти будь-якій державі підвищити енергетичну незалежність і безпеку.

Існує закон «Закон про енергетичну політику» від 1992 р., який визначає вісім альтернативних видів палива. Деякі з них вже широко використовуються, інші ще не повсюдно доступні або знаходяться на експериментальній стадії. Але всі володіють потенціалом для забезпечення повної або часткової заміни бензину і дизельного палива.

У значно великих масштабах в якості палива для автомобілів будуть використовувати замінники нафти: метанол та етанол, синтетичні палива, які одержують з вугілля. Їх використовування допоможе істотно знизити токсичність та негативну дію автомобіля на навколишнє середовище.

Серед альтернативних видів палива в першу чергу слід зазначити спирти, зокрема метанол та етанол, які можна застосовувати не тільки як добавку до бензину, але і в чистому вигляді.

Головні переваги етанолу та метанолу – висока детонаційна стійкість та добрий коефіцієнт корисної дії (ККД) робочого процесу, недолік – знижена теплотворна здатність, що зменшує пробіг між автомобільними заправочними станціями і збільшує витрати палива в 1,5-2 рази в порівнянні з бензином. Крім того, через погане випаровування метанолу та етанолу ускладнений запуск двигуна. Використовування спиртів в якості автомобільного палива вимагає незначної переробки двигуна.

Етанол (ще називається етиловим спиртом або хлібним спиртом) є альтернативним видом палива, його можна змішувати з бензином для отримання палива з більш високим октановим числом і меншим змістом шкідливих речовин у викидах в порівнянні з чистим бензином. Етанол отримують за рахунок бродіння зернових продуктів таких як: кукурудза, ячмінь або пшениця та за рахунок дистиляції. Також його можна отримувати більш складною технологією, а саме із багатьох видів трав та дерев. У такому разі етанол називають біоетанолом.

Відповідно до «Закону про енергетичну політику», суміші, що містять не меньше 85% етанолу, вважаються альтернативними видами палива. Суміші з великим змістом етанолу, такі як E95, також є відмінними альтернативними видами палива. Суміші з більш низькими концентраціями етанолу, такі як E10 (10% етанолу і 90% бензину), іноді використовуються для збільшення октанового числа і підвищення якості викидів, але вони не розглядаються як альтернативні види палива.

До того ж виробництво етанолу підтримує фермерів і дозволяє створювати робочі місця в середині країни. А оскільки етанол проводиться в середині країни із вирощуваного в країні зерна, він знижує залежність країн від нафти, що імпортується, і підвищує національну енергетичну безпеку.

Останнім часом також широкого значення набула ідея використовування чистого водню як альтернативного палива. Зацікавленість до водневого палива пояснюється тим, що на відміну від інших – це найпоширеніший в природі елемент.

Водень – один з головних претендентів на звання палива майбутнього. Для отримання водню можуть бути застосовані різні термохімічні, електрохімічні і біохімічні способи з використанням енергії сонця, атомних і гідравлічних електростанцій.

Екологічні переваги водню доведені в ході різних випробувань. Наприклад, проведені фірмою «Дженерал Моторс» порівняльні випробування 63-х експериментальних автомобілів, що працюють на всіляких видах палива, виявили, що біля водневого «Фольксвагена» відпрацьовані гази менш шкідливі, ніж повітря, яке всмоктує двигун.

Застосування водню в певному вигляді являється головним питанням. Справа у тому що, газоподібний, навіть сильно стислий водень невигідний, оскільки для його зберігання потрібні балони великої маси. Більш реальний варіант – це використовування рідкого водню. Але, в цьому випадку необхідно встановлювати дорогі криогенні баки із спеціальною термоізоляцією, що в свою чергу потребує великих затрат.

Література:

1) Іванов В.Н., Сторчевус В.К., Доброхотов В.С. Екологія і автомобілізація. – Київ: Будівельник, 1983.

2) Хомяк Я.В., Скорченко В.Ф. Автомобільні дороги і навколишнє середовище. – Київ: Віща школа, 1983.

3) Факторович А.А., Постников Г.И. Захист міст від транспортного шуму. – Київ: Будівельник, 1982.