benzină Motor cu bioetanol, știință și viață

benzină Motor cu bioetanol

Candidat de Științe Tehnice S. Karpov, profesor asistent la Universitatea de Stat de Petrol și Gaze numit după I. M. Gubkina.

Tehnologiile avansate au permis să creeze combustibili alternativi pentru vehicule, care pot fi reînnoite, ars complet și mai fiabile decât benzina tradițională.

Bioetanolul este produs din cele mai diferite materiale - de la cereale și cartofi la tulpini de porumb si lemn.

În plus față de combustibilul diesel „stație de bio-gaz“ masina poate fi încărcat cu un amestec de benzină și etanol E10 sau combustibil alternativ E85.

E85 bioetanol deja completate și mașini scumpe.

Benzină și etanol

Tehnologiile avansate au permis să creeze combustibili alternativi pentru vehicule, care pot fi reînnoite, ars complet și mai fiabile decât benzina tradițională. Acesta este, în principal etanol - alcool etilic (C2 H5 OH). Se obține prin fermentarea aproape orice substanță care conține amidon sau zahăr, - boabe, cartofi, trestie de zahar, napi, alte plante de cultură, produse alimentare și a deșeurilor industria băuturilor. Studiile au demonstrat capacitatea de a produce bioetanol și celuloza conținută în lemn, în tulpini de porumb, coji de orez și cernută. producția Bioetanolul este capabil de a stimula foarte mult producția agricolă, economia și îmbunătățirea mediului.

Astăzi, mulți fermieri din țările occidentale să investească în construcția de instalații pentru producerea de etanol, prețurile mai mari pentru cereale care urmează să fie implicate în distribuirea profiturilor. Utilizarea etanolului este foarte profitabilă chiar și într-un singur sens: arderea alcoolului vă permite să obțineți 34 de procente mai multă energie decât a fost utilizată pentru producția sa. De la metru cub de cereale prelucrate se obțin 270-290 litri de etanol pur (absolutizat), împreună cu unele produse secundare valoroase.

In majoritatea cazurilor, utilizate nu etanol pur și amestecat cu benzină pentru a crește rating-octan și de a reduce toxicitatea gazelor de eșapament. Există două moduri de bază pentru utilizarea etanolului ca o componentă a carburanților.

1. Într-un amestec de 10 procente în volum de etanol și 90 la sută benzină fără plumb. În Statele Unite, a fost numit „gasohol“ sau combustibil fără plumb-l, și utilizat pe scară largă în funcționarea vehiculului în timpul perioadei de garanție. Carburantul poate fi folosit în motoarele de volum mic: în mașini de tuns iarba, motoare exterioare, ferăstraie cu lanț, mașini de tuns gazon și alte dispozitive similare. Ca urmare a aplicării sale a redus consumul de petrol cu ​​6 procente; 1 - emisiile de gaze cu efect de seră; 3 - utilizarea combustibililor fosili.

Cu toate acestea, deși combustibilul E10 și reduce emisiile de poluanți în mediu, ca un combustibil alternativ nu este luată în considerare.

2. Deoarece componenta principală a combustibilului - amestec de 85 la suta etanol la 15 la suta din benzină fără plumb, care este produs de E85 marca comercială S.U.A..

Companiile auto sunt în creștere rapidă a numărului de vehicule care rulează pe E85 - vehicule flexibile de combustibil (FFV), adică „automobile cu un consum de combustibil universal“ (unitate de suprimare). Un sistem automat de combustibil vă permite să reglați volumul de produse mixte, astfel încât să puteți mai întâi de alimentare cu combustibil, iar data viitoare de a utiliza benzină tradițională sau E85 fara probleme. Combustibil E85, E95 și amestec foarte concentrat (95 procente etanol și 5 din benzină) sunt considerate combustibili alternativi. Etanolul se adaugă la benzină, acesta promovează arderea completă.

Ca rezultat, E85 și E95 folosind redus consumul de petrol cu ​​73-75 și 85-88 la sută, respectiv, la 14-19 și 19-25 - emisiile de gaze cu efect de seră; la 34-35 și 42-44 la sută - utilizarea combustibililor fosili.

EMISIE VEHICULE ȘI SĂNĂTATE

Utilizarea de automobile tip de combustibil de ardere de bioetanol și amestecuri ale acestora, - una dintre modalitățile de a îmbunătăți condițiile de mediu: aer a orașelor mari, a emisiilor poluante, în principal de transport. Arderea produselor de benzină conțin multe substanțe periculoase și nocive.

Hidrocarburi (HC). Ulei și benzină - un amestec de peste 250 de diferite hidrocarburi. Multe dintre ele sunt toxice, unele sunt cancerigene (cauza cancer). Hidrocarburile eliberate în atmosferă atunci când preaplinul de combustibil din rezervoare și containere, umplerea rezervoarelor de combustibil, arderea incompletă a combustibililor în amestec cu gazele de eșapament. Ambarcațiunilor de recuperat la 50 de procente din totalul emisiilor de hidrocarburi. Și arderea de etanol (alcool), ejecția nu se produce hidrocarburi: C2 H5 OH + 3O2 = 2C02 ↑ + 3H2 O. Dioxid de carbon CO2 este absorbit de plante. Spre deosebire de combustibilii fosili, unde acumulate consumată în timpul milioane de ani de carbon, utilizarea etanolului închide ciclul carbonului.

Ozonul (O3. Smog fotochimic) se formează în aer prin reacția hidrocarburilor cu oxizii de azot în lumina soarelui. În vreme calmă, vara fierbinte ar putea crea o ceață maronie în atmosfera inferioară. Acest lucru este periculos: un nivel ridicat de ozon apropierea Pământului provoacă insuficiență respiratorie la om, dăunătoare pentru vegetație, dar nu retine razele ultraviolete nocive ale soarelui, deoarece densitatea ei încă mai mică decât în ​​stratul de ozon al Pământului. De asemenea, a remarcat legătura poluării cu ozon, cu o creștere a numărului de boli respiratorii. Cu toate acestea, studiile efectuate in SUA au aratat ca arderea benzinei cu bioetanol și amestecuri pe benzină pură oferă aproximativ aceeași cantitate de ozon. Acest lucru se datorează volatilității ridicate a amestecului, evaporare la temperaturi mai scăzute.

Aldehidele (R-COH, unde R sau H, atunci este formaldehida, HCOH, substanțele cele mai toxice și periculoase sau CnH2n + 1. Atunci când n = 1, 2, 3, aldehide mai grele în care motorul nu sunt formate) - produse de combustie amestecuri de etanol sunt concentrație ușor mai mare decât atunci când se utilizează benzină pură, dar încă este scăzut și, în plus, este redusă prin utilizarea de convertoare catalitice cu trei canale orientate în vehicule moderne. Royal Society of Canada numit probabilitatea unor efecte adverse asupra sănătății umane „la distanta.“

Dioxid de carbon (CO2) - dioxid de carbon, combustia oricărui produs combustibil; este non-toxic, dar contribuie la efectul de seră și încălzirea globală. Utilizarea etanolului nu crește semnificativ conținutul de dioxid de carbon în atmosferă.

Oxidul de azot (NOx) sunt formate la temperaturi ridicate. Ei au un impact asupra formării ozonului apropierea Pământului (smogului fotochimic). Adăugarea de etanol în benzină reduce temperatura de ardere a amestecului aer-combustibil în cilindrii motorului, având ca rezultat reducerea emisiilor de oxizi de azot, precum și unele componente benzină nedorite. Mai multe studii arată că utilizarea amestecurilor de combustibili cu etanol poate crește în mod semnificativ emisiile de oxizi de azot în timpul funcționării vehiculului în condiții extreme.

Alte suplimente la benzină

Metanol, metil sau alcool metilic (CH3OH), este produsă din gaze naturale sau cărbune. Este foarte toxic și substanță foarte coroziv, mai volatil decât etanolul; ea distruge mai plastic și cauciuc ale sistemului de combustibil.

Etil terț-butil (ETBE, (CH3) 3 COCH3) și metil-terț-butil (MTBE, (CH3) 3 COC2 H5) Esterii - componente combustibile oxigenat joasă cifră octanică ridicată volatile; ele pot fi preparate prin reacția metanol sau etanol, respectiv cu izobutilenă CH2: C (CH3) 2. Permis să fie adăugat la benzină fără plumb: MTBE - într-o cantitate care nu depășește 15 procente ETBE - până la 17 la sută.

Materialul cu lanț molecular foarte ramificat, mai lent se descompune. legătură carbon-oxigen ramificata, incluzând MTBE, stocate pentru o lungă perioadă de timp și se acumulează în mediu. O moleculă de etanol este microorganisme simplu se despica repede. Implicată în metabolismul germenilor etanol răspândit pretutindeni, și sunt consumatoare de etanol activ în ambele condiții aerobe și anaerobe.

combustibil Bioetanolul este relativ scump, dar are un viitor mare, pentru că este ecologic, și cu sprijin guvernamental pentru a concura pe costul cu benzina. Masina de combustibil cu bioetanol deține mai multă încredere poziția de lider în lume.