Альтернативное топливо: преимущества и недостатки

Гибридные и электрические двигатели уже проходят испытания и в ближайшее время начнут использоваться в развозящих товары легковых грузовиках и городских автобусах. Приспособление таких транспортных средств пока что ограничено из-за дорогостоящих технических инноваций. Тяжеловесные транспортные средства, ездящие по международным маршрутам, должны быть не только современные и комфортные, но и экономичные, поэтому их эксплуатирование с гибридными или электрическими двигателями пока что является слишком большой роскошью.

 

Концерн “Shell” вместе с учёными провёл специальное исследование о постоянно растущем спросе на топливо в Европейском союзе. В исследовании представлены варианты, как с наименьшими затратами традиционное топливо заменить на биологическое или их смеси в разных пропорциях. Таким образом можно не только сильно уменьшить загрязнение окружающей среды, но и в ближайшем времени уменьшить расходы перевозчиков.

 

 

По словам одного из инициаторов исследования, экономического руководителя концерна “Shell” доктора Йорга Адольфа, на сегодняшний день в 94% грузовых автомобилей установлены дизельные двигатели, 99% тяжеловесных грузовиков используют дизельное топливо. По словам представителя “Shell”, дизельные автомобили составляют стрежень грузовых транспортных средств, а энергетический стержень этих автомобилей пока что состоит только из традиционного дизельного топлива. По данным исследования, на сегодняшний день в одной только Германии объём грузового транспорта составляет около 670 млрд. тонно-километров, а до 2030 г. этот объём увеличиться до одной тысячи миллиардов тонно-километров. Парк транспортных средств с дизельными двигателями постоянно растёт, в течение ближайших 20 лет его рабочий объём увеличится на 50% и составит около 3 400 миллиардов тонно-километров. Автомобили пока что остаются самым гибким и надёжным видом транспорта, обеспечивающим стабильную и непрерывную работу торговых центров, строительных площадок и других, жизненно важных для общества объектов.

 

 

Постоянно увеличивающиеся транспортные потоки отрицательно влияют на людей, так как загрязняется окружающая среда и воздух, которым мы дышим. Стремясь уменьшить загрязнение окружающей среды, европейские законодатели с 1993 г. начали применять Евро стандарты в отношении эмиссии вредных выхлопных газов. Прежде всего, было ограничено допустимое количество оксидов азота (NOx) и частиц сажи (PM), а затем – количество диоксида углерода (CO2).

 

С начала вступления в силу этой директивы ЕС до сегодняшнего дня производителям транспортных средств удалось почти до 90% уменьшить общую эмиссию вредных веществ. И всё-таки здесь возникла серьёзная проблема: при уменьшении эмиссии оксидов азота (NOx), увеличивается эмиссия частиц сажи (PM), и наоборот. Кроме того, после внедрения этих технологий на первом этапе увеличился общий расход топлива, а вслед за ним – эмиссия диоксида углерода (CO2). Отчасти решив и эту проблему, сейчас эмиссия диоксида углерода грузовых транспортных средств Германии, по данным исследования, составляет всего 5% от общего объёма выбросов. И всё-таки, по словам представителя “Shell” Й. Адолфа, объём перевозок грузов автомобилями до 2030 г. сильно увеличится, поэтому необходимо искать способы уменьшения загрязнения окружающей среды, особенно в быстроразвивающихся странах третьего мира.

Потенциал будущего грузовиков – альтернативное топливо

 

Что же делать, чтобы дорожно-транспортные средства не были одними из основных загрязнителей окружающей среды? Инициаторы исследования предлагают оптимальное решение, осуществив которое, в целом можно на 10% уменьшить использование дизельного топлива, заменив его альтернативным топливом.  Производителям транспортных средств рекомендуется начать устанавливать двигатели, приспособленные для биотоплива.

 

Многим производителям и пользователям новых транспортных средств уже знакомо несколько лет назад на рынке появившееся биодизельное топливо FAME, т.е. смесь жировых кислот – метилэстера, а так же рапсового, соевого и пр. использованных масел или животных жиров. По данным исследования концерна “Shell” и учёных, в скором времени в баки можно будет заливать чистое FAME или B100 (RME – рапсовый метилэстер). Уже начато использование 7% смеси RME с традиционным топливом (B7). Смесь топлива такого состава, по сравнению с традиционным дизельным топливом, позволяет до 45% уменьшить загрязнённость окружающей среды. По данным исследования, в прошлом году на заправках “Shell” продано 2,6 млн. т биотолива, 2,3 млн. т составляет биодизельное топливо. Чаще всего использовались смеси биологического и традиционного топлива.

 

Новейшие современные грузовики уже могут использовать чистое биотопливо, однако его использование в более старых автомобилях может вызвать серьёзные проблемы. По данным экспертов, FAME топливо, по сравнению с традиционным дизельным топливом, обладает не такими хорошими свойствами смазки, чаще приходится менять масло и фильтры, быстрее портятся прокладки двигателя и уплотнители. Кроме того, чистое биодизельное топливо пока что стоит дороже, чем традиционное дизельное топливо. Поэтому организации по защите окружающей среды вместе с общественностью и структурами ЕС должны поощрять не только производителей транспортных средств, но и производителей топлива, а также пользователей. Необходимо ввести льготный налог на использование FAME, RME и других экологических видов топлива и их смесей. 

 

Преимущества и недостатки альтернативного топлива разных видов 
 

 

.content .news .text table.styled.light_blue_with_header * {
font-size: 11px !important;
}

 

Источник: „Volvo“ по обобщённым данным европейских производителей

Зелёный цвет: очень хорошие результаты
Красный цвет: очень плохие результаты
1) С добавкой, улучшающей октановое число топлива
2) Для достижения лучших результатов необходима карбюрация щёлочи
3) Для достижения лучших результатов необходима карбюрация биомассы. Плохие результаты указывают на то, что газы изготовлены из бытовых отходов путём анаэоробической (без свободного кислорода) ферментации
4) 350 – 420 терраватт-часов (TWh) соответствуют 10 – 12% всего ожидаемого спроса на бензин и дизельное топливо в ЕС в 2015 г.
5) Подсчёт издержек проблематичен из-за сильно колеблющейся стоимости сырья. Учитывалось базовая стоимость нефти – 70 дол. США за баррель без налогов.

 

 

Производители топлива для транспортных средств уже создали и начинают внедрять новые технологии для приспособления биологического топлива второго поколения, которое поможет уменьшить загрязнённость окружающей среды и количество СО2.

Новейшие промежуточные варианты – биотопливо из гидратированных растительных масел или так называемого «солнечного дизеля» – биомассы отходов сырья.

Представитель концерна “Daimler” Манфред Шуккерт утверждает, что биотопливо NExBTL (BTL: Biomass to Liquids) до 15% уменьшает эмиссию оксидов азота (NOx), а так же снижает эмиссию твёрдых частиц сажи (РМ). По словам экспертов, это альтернативное топливо беспрепятственно можно мешать с дизельным топливом минерального происхождения. Планируется, что до 2020 г. будет установлен стандарт смеси этого топлива В 10 (10%) или даже В 20 (20%).

Кроме того, производители топлива утверждают, что для производства биотоплива второго поколения можно использовать не только плоды или ядра растений, но и любую растительность, содержащую много целлюлозы. По данным концерна “Daimler”, в ближайшее время очень перспективным сырьём для экологического топлива второго поколения может стать не только постоянно дорожающее пальмовое, подсолнечное или рапсовое масло, но и плоды ятрофы (Jatropha), масло которых своими свойствами очень похоже на минеральную нефть, а некоторым компонентами, возможно, даже превосходит её.

 

По словам экспертов, выращивание ятрофы не создаёт никакой конкуренции, а тем более угрозы для культивирования таких важных культур как рапсы, подсолнухи и пр. Достаточно большая часть человечества всё еще сталкивается с проблемой нехватки еды, поэтому использовать пищевые культуры для изготовления топлива – негуманно. Ятрофа – долголетний кустарник, родиной которого является Северная Америка. Он растёт в неплодородной почве и приносит много плодов, подходящих для изготовления биотоплива высокого качества. Ятрофа известен в Китае, Индии и их соседних странах.

Производители синтетического биодизельного топлива NExBTL говорят,  что спрос на их продукцию в ближайшее время сильно возрастёт. Концерн “Neste Oil” ежегодного изготавливает около 200 000 тонн экологического топлива, а в ближайшем будущем планирует увеличить производство продукции до двух миллиардов NExBTL в год. Производство «солнечного дизеля» BTL расширяется в Германии. На Фрейбергском заводе в Саксонии в год будет изготавливаться около 14 000 тонн BTL, а производство нынешнего биологического топлива планируется сильно расширить.

 

“Volvo Trucks” идут другим путём и намерены воспользоваться новой нишей. Они планируют использовать энергетический потенциал побочного продукта, появляющегося при изготовлении бумаги. Из бумажной биомассы получаемое топливо DME (диметилэфир) представители “Volvo” планируют применить к тягачам серии FH. Экологическое топливо нового поколения уже используется для дизельных двигателей D 13  в тягачах FH 440 некоторых модификаций. По словам представителя “Volvo Trucks” Ларса Мартенсона, грузовикам, использующим экологическое топливо, нужны новые топливные баки, топливные насосы изменённой конструкции и специально для нового топлива приспособленная система впрыскивания “Common-Rail”. По словам исследователей и представителей концерна “Volvo Trucks”, до 2013 г. 2000 грузовиков “Volvo” будут ездить, используя только экологическое топливо DME из бумажных отходов.