Химия в поисках альтернативных источников энергии

в варианте с топливом Е85 является ключевым фактором, т.к. практически все автомобили могут использовать E10 без изменения конструкции двигателя.

Смесь Е85 быстро становится наиболее популярным видом топлива на современном топливном рынке. При этом, некоторые производители поставляют на автомобильный рынок двигатели специальной конструкции (FFVs), работающие на любом соотношении бензина и этанола, включая E85. Масштабы использования биоэтанола в качестве автомобильного топлива постоянно возрастают. В Российской Федерации для производства топливного биоэтанола имеются достаточно серьёзные: сырьевая, технологическая и промышленная базы [18]. Первый завод по производству биоэтанола будет построен в Омске. 22 ноября 2006 г. в Омске Группой компаний «Титан» при поддержке Правительства Омской области и Министерства сельского хозяйства Российской Федерации была проведена торжественная церемония начала строительства первого в России биокомплекса с годовым объемом производства биоэтанола до 150000 тонн, клейковины – 59000 тонн, углекислого газа – 115000 тонн, сухой кормовой барды (DDGS и отруби) – 240000 тонн. На первом этапе в рамках этого проекта будет осуществлено строительство завода по производству топливного биоэтанола. Инновационная технология заключается в том, что зерно пшеницы подвергается глубокой переработке. На выходе получается обезвоженный денатурированный этиловый спирт (биоэтанол) и сопутствующие продукты: сухая барда, сухая клейковина, углекислый газ. Комплекс сможет перерабатывать около 600 тысяч тонн зерна в год.

Омская область имеет хорошие перспективы для реализации проекта, поскольку обладает большими запасами воспроизводимого натурального биологического сырья (биомассы), от продуктов переработки сельскохозяйственного сырья до лесных ресурсов. Применяемая компанией технология производства биоэтанола, нативной клейковины, углекислого газа и кормовых дрожжей обеспечивает соблюдение всех необходимых экологических норм. Данный вид деятельности безопасен для окружающей среды. Не используются вещества, создающие радиоактивные или высокотоксичные отходы, а также отходы, способные вызвать инфекционное заражение. Вредные стоки отсутствуют. На первоначальном этапе планируется поставлять топливо на внешний рынок. Продукт – ЭТБЭ высоко востребован в государствах Евросоюза и некоторых стран Южно-Азиатского региона [13].

Главное достоинство этанолсодержащих топлив — уменьшение количества монооксида углерода, оксидов азота и сажи в отработавших газах двигателей. Кроме того, этанол обладает высокими антидетонационными свойствами: он является наиболее эффективной антидетонационной добавкой среди алифатических спиртов. Очень важно и то, что его можно получать из возобновляемого (растительного) сырья.

К сожалению, этанол имеет недостатки, из-за которых он до настоящего времени широкого распространения в России не получил:

Первый из таких недостатков — почти на 30 % меньшая, чем у бензина, теплотворная способность, а следовательно, и меньшая мощность, развиваемая двигателем. Однако, как показал опыт США, данный недостаток в значительной степени компенсируется большей полнотой сгорания "спиртованного" бензина: увеличения расхода топлива при переходе от бензина к газохолу Е10 практически не обнаружено.

Второй недостаток спиртосодержащих топлив — фазовая их нестабильность при обводнении, т. е. расслоение смесей. Но решение проблемы уже найдено: это — введение в этанолсодержащее топливо определенных добавок, а также обеспечение условий, препятствующих попаданию воды в топливо.

Третий недостаток — наличие в спиртах полярной гидроксильной группы, которая делает их химически более активными, чем эфиры и традиционные виды топлив. Скажем, тот же этанол даже при малом содержании воды приобретает высокую электропроводность, поэтому способствует коррозии металлов.

Причем он особенно агрессивен по отношению к цинку, латуни, свинцу, алюминию, а также стали, покрытой сплавом свинца и олова (припои на свинцовой основе). Поэтому, например, на бразильских автомобилях, использующих бензиноэтанольное топливо, некоторые медные и цинковые детали пришлось заменить на никелевые [20].

Заключение

В заключение мне хотелось бы отметить, что производство и применение тех или иных видов альтернативного топлива в отдельно взятой стране связано с рядом ограничений. Например, в России практически отсутствует сырьевая база для получения этанола и биодизельного топлива (необходимо отметить, что наиболее эффективными продуцентами для их топлив являются представители тропической и субтропической флоры). С другой стороны, использование LPG, учитывая огромные запасы газа в нашей стране, крайне актуально. Из всех видов моторных топлив, получаемых из местного сырья, только биогаз, с точки зрения промышленного производства и применения в двигателях транспортных средств, представляет серьезный практический интерес для России. Кроме того, шахтный метан уже в настоящее время может рассматриваться как перспективный источник альтернативного моторного топлива для угольных регионов нашей страны, например Кузбасс. Однако без должного развития инфраструктуры и поддержания экономически обоснованного спроса ни один из видов альтернативного топлива не может рассматриваться как полноценная замена бензина и дизельного топлива. Эффект от использования установок по производству биодизельного топлива, синтетического бензина, по преобразованию отработанного масла и т.п. вне рамок реализации масштабной государственной программы может носить лишь исключительно локальный характер. В связи с этим остается только надеяться, что часть тех огромных финансовых ресурсов, которые столь внушительными темпами аккумулируются в настоящее время государством и нефтяными компаниями при реализации нефти и нефтепродуктов пойдет на своевременную разработку и внедрение высокоэффективных энергосберегающих технологий, а также альтернативных энергоресурсов. Факты свидетельствуют о том, что нефтяная эйфория в России продлится еще недолго, рано или поздно нашей стране придется перейти на альтернативные источники энергии.

Библиография

1. Альтернативные виды топлива // URL: http// www.rokf//oddities/3950.html

2. Анискин В. Н., Голубкович А.В. Перспективы использования растительных отходов в качестве биотоплив // Теплоэнергетика. 2004., №5. С 60-65.

3. Балалаева И. Новые дизельные топлива // Автомобильный транспорт. 2004. №8. С 41-42.

4. Биодизель- все новости о топливе //URL: http// www.biodiesel

5. Биодизель (оборудование для биодизеля) //URL: http// www.neftebaza/ forum_ontzy.php?id=4839

6. Биодизель. Биодизельное топливо. Производство. //URL: http// www.biodiesel. dp

7. Боровков В.М., Зысин Л.В., Сергеев В.В. Итоги и научно-технические проблемы использования растительной биомассы и органосодержащих отходов в энергетике // Известия РАН. Энергетика. 2002. №6. С 13-19.

8. Диденко А.Н. Методика получения жидкого топлива из углей // Известия РАН. Энергетика. 2002., №5. С 115-117.

9. Кириллов Н.Г. Моторное топливо XXI века // Энергия. 2007. №8. С 2-5.

10. Кричко А.А., Лебедев В.В., Фарберов И.Л. Нетопливное использование углей // URL: http// www.xumuk/encyklopedian/174.html

11. Напольский Б., Доманов В. Альтернативные виды топлива //URL: http// www.oilworld/news.php?view=3020

12. Орлов П. Без бензина // Огонёк. 2006. №4. С 22-23.

13. Сайт ГлобалОмск.ру - Омские новости //URL: http// www.globalomsk/news

14. Утилизация и переработка ТБО с целью получения биогаза // URL: http// www.solidwaste/dictionary/2.html&view=A

15. Фёдоров М.П. Вторичные ресурсы // Известия РАН. Энергетика. 2002. №6. С 7-11.

16. Фёдоров М.П., Донченко В.К. Экологическая безопасность энергетики как направление интеграции науки и высшего образования //Доклад III всероссийской научно-практической конференции «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности». СПб.: Изд-во РАЕН, 1999. Т.1.

17. Фёдоров М.П., Елистратов В.В. Использование ресурсов малой и нетрадиционной энергетики в Ленинградской области // Научно-технические ведомости СПбГТУ. 1998. №4(14).

18. Шамонина А.В, Макаров В.В. Спирты как добавки к бензинам // Автомобильная промышленность. 2005. №8. С 11-12.

19. Шувалов А.М., Самодуров А.В. Энергетическое использование лузги гречихи // Техника в сельском хозяйстве. 2005. №4. С 19-20.

20. Энциклопедия «Википедия» // URL: http// ru./wiki/топливо.