Áèîòîïëèâî äëÿ àâòîìîáèëåé Îïöèè

[krig]

Áèîòîïëèâî – îäèí èç âèäîâ àëüòåðíàòèâíîãî òîïëèâà, ïðîèçâîäèìûé èç ñûðüÿ ðàñòèòåëüíîãî èëè æèâîòíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Ñàìûìè ðàñïðîñòðàíåííûìè â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÿâëÿþòñÿ áèîýòàíîë, áèîäèçåëü è, â ìåíüøåé ñòåïåíè, áèîãàç.
Áèîýòàíîë, êîòîðûé ïî-íàøåìó ìû íàçûâàåì ñïèðòîì, ïðîèçâîäèòñÿ â îñíîâíîì èç êóêóðóçû èëè ñàõàðíîãî òðîñòíèêà. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåí â Áðàçèëèè, ÑØÀ, Øâåöèè. Ïðèìåíÿåòñÿ íå â ÷èñòîì âèäå, à â ñìåñè ñ áåíçèíîì â ðàçíûõ ïðîïîðöèÿõ. Ñìåñü Å-10 ñîäåðæèò 10% áèîýòàíîëà, Å-85, ñîîòâåòñòâåííî, 85%. Äåñÿòèïðîöåíòíûì òîïëèâîì áåç ïåðåäåëîê ìîæíî çàïðàâëÿòü ëþáîé ñîâðåìåííûé àâòîìîáèëü, ïðèìåíåíèå 85- ïðîöåíòíîãî òðåáóåò ïåðåäåëêè äâèãàòåëÿ è ñèñòåìû ïèòàíèÿ. Ñóùåñòâóþò è òàê íàçûâàåìûå Flex-Fuel (FFV) àâòîìîáèëè, êîòîðûå ìîãóò ðàáîòàòü è íà áåíçèíå, è íà åãî ñìåñè ñ ýòàíîëîì â ëþáîì ñîîòíîøåíèè.
Áèîäèçåëü ÿâëÿåòñÿ ïðîäóêòîì ïåðåðàáîòêè ðàñòèòåëüíîãî ìàñëà, ñûðüåì äëÿ êîòîðîãî ÷àùå âñåãî ñëóæàò ðàïñ, ñîÿ èëè ïîäñîëíå÷íèê. Òàê æå, êàê è áèîýòàíîë, áèîäèçåëü ïðèìåíÿåòñÿ â àâòîìîáèëÿõ íå â ÷èñòîì âèäå, à â ñìåñè ñ äèçòîïëèâîì. Íàïðèìåð: Â-20 – 20% áèîäèçåëÿ, 80% îáû÷íîãî äèçòîïëèâà.  îòëè÷èå îò áèîýòàíîëà ïðèìåíåíèå áèîäèçåëÿ íå òðåáóåò äîðàáîòêè äâèãàòåëÿ è òîïëèâíîé ñèñòåìû.
È áèîýòàíîë, è áèîäèçåëü îáåñïå÷èâàþò âûõëîï, ïîçâîëÿþùèé ñ çàïàñîì óêëàäûâàòüñÿ â ýêîëîãè÷åñêèå íîðìû. Íî òàê êàê èõ ýíåðãåòè÷åñêàÿ ýôôåêòèâíîñòü íèæå, ÷åì ó ÷èñòîãî áåíçèíà èëè ñîëÿðêè, òî ìîùíîñòü äâèãàòåëÿ ñíèæàåòñÿ, à ðàñõîä òîïëèâà âîçðàñòàåò. À ñàìîå ãëàâíîå, ÷òî øèðîêîå èñïîëüçîâàíèå ýòèõ âèäîâ áèîòîïëèâà ñîçäàåò ïðîäîâîëüñòâåííûå ïðîáëåìû, òàê êàê ïèùåâûå ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûå êóëüòóðû èñïîëüçóþòñÿ íå ïî ïðÿìîìó íàçíà÷åíèþ, à äëÿ ïðîèçâîäñòâà òîïëèâà äëÿ àâòîìîáèëåé.
Ðåøèòü ýòó ïðîáëåìó ïðèçâàíû áèîòîïëèâà âòîðîãî ïîêîëåíèÿ. Ãëàâíîå èõ îòëè÷èå â òîì, ÷òî ñûðüåì äëÿ èõ ïðîèçâîäñòâà ñëóæèò áèîìàññà, òî åñòü ðàçíîãî ðîäà îòõîäû: îñòàòî÷íûå íåïèùåâûå ÷àñòè ðàñòåíèé (ñòåáëè, ëèñòüÿ, øåëóõà), äðåâåñíàÿ ñòðóæêà, ñîëîìà, êîæóðà è ìÿêîòü îò ïðåññîâêè ôðóêòîâ, íàâîç è ò.ï. Îäíèì èç ïðåäñòàâèòåëåé áèîòîïëèâà âòîðîãî ïîêîëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ áèîãàç, êîòîðûé åùå íàçûâàþò «êàíàëèçàöèîííûé» ãàç. Ñîñòîèò áèîãàç èç ìåòàíà è óãëåêèñëîãî ãàçà. Äëÿ ïðèìåíåíèÿ â àâòîìîáèëÿõ åãî ïðåäâàðèòåëüíî î÷èùàþò îò óãëåêèñëîãî ãàçà è ïîëó÷àþò áèîìåòàí. Ïî ñâîèì ñâîéñòâàì ýòî àíàëîã ïðèðîäíîãî ìåòàíà, ðàçíèöà ëèøü â ïðîèñõîæäåíèè. Òàêæå èç áèîìàññû ìîæíî ïîëó÷àòü è ýòàíîë, è äèçåëü.
Áèîòîïëèâî òðåòüåãî ïîêîëåíèÿ âûðàáàòûâàåòñÿ èç âîäîðîñëåé, íî äî åãî ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ ïîêà åùå äàëåêî.
Êàêîâû ïåðñïåêòèâû èñïîëüçîâàíèÿ áèîòîïëèâà? Åñëè åùå íå òàê äàâíî îíè áûëè äîâîëüíî ðàäóæíûìè, òî ñ íà÷àëîì ìàññîâîãî ïðîèçâîäñòâà áèîäèçåëÿ è áèîýòàíîëà âîçíèêëè ñîöèàëüíûå, ýêîíîìè÷åñêèå è äàæå ýêîëîãè÷åñêèå ïðîáëåìû. Îñíîâíûå èç íèõ — ðîñò öåí íà ïðîäîâîëüñòâèå; èñòîùåíèå ïî÷â ýíåðãåòè÷åñêèìè êóëüòóðàìè; âûðóáêà ëåñîâ ñ öåëüþ ñîçäàíèÿ íîâûõ ïîñåâíûõ ïëîùàäåé äëÿ «òîïëèâíûõ» êóëüòóð, è, êàê ñëåäñòâèå, èçìåíåíèå êëèìàòà; ïðîäâèæåíèå ãåííîìîäèôèöèðîâàííûõ êóëüòóð êàê ñûðüÿ äëÿ áèîòîïëèâà.
Âñå ñêàçàííîå îòíîñèòñÿ, ãëàâíûì îáðàçîì, ê áèîòîïëèâàì ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ. Ïðîèçâîäñòâî òîïëèâà âòîðîãî ïîêîëåíèÿ åùå íå íàáðàëî äîñòàòî÷íûõ ïðîìûøëåííûõ ìàñøòàáîâ è ïîýòîìó ñóäèòü î âîçìîæíûõ ðèñêàõ åùå ðàíî.  ëþáîì ñëó÷àå ÿñíî, ÷òî ÷åëîâå÷åñòâî íå ïåðåéäåò â ìèðîâîì ìàñøòàáå íà áèîòîïëèâî, à åãî äîëÿ â îáùåé ñòðóêòóðå ïîòðåáëåíèÿ âðÿä ëè ïðåâûñèò 5%.
Èñòî÷íèê

[krig]

Êàê äåëàþò áèîäèçåëü
Äëÿ ïîëó÷åíèÿ áèîäèçåëÿ èñïîëüçóþò ëþáûå âèäû ðàñòèòåëüíûõ ìàñåë — ïîäñîëíå÷íîå, ðàïñîâîå, ëüíÿíîå è ò.ä. Ïðè ýòîì áèîäèçåëè, ïðîèçâåäåííûå èç ðàçíûõ ìàñåë, èìåþò íåêîòîðûå îòëè÷èÿ. Ê ïðèìåðó, áèîäèçåëü, ïîëó÷åííûé èç ðàïñîâîãî ìàñëà, èìååò íàèáîëüøóþ êàëîðèéíîñòü, íî è ñàìóþ âûñîêóþ òåìïåðàòóðó ôèëüòðóåìîñòè è çàñòûâàíèÿ. Áèîäèçåëü, ïðèãîòîâëåííûé èç ðàïñà, óñòóïàåò ïàëüìîâîìó ïî êàëîðèéíîñòè, íî çàòî ëåã÷å ïåðåíîñèò õîëîä, à ïîòîìó áîëåå âñåãî ïîäõîäèò äëÿ õîëîäíîãî êëèìàòà.
Ñóòü ïðîöåññà ïðèãîòîâëåíèÿ áèîäèçåëÿ çàêëþ÷àåòñÿ â óìåíüøåíèè âÿçêîñòè ðàñòèòåëüíîãî ìàñëà, ÷åãî ìîæíî äîñòè÷ü ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè. Ëþáîå ðàñòèòåëüíîå ìàñëî — ýòî ñìåñü òðèãëèöåðèäîâ (ýôèðîâ, ñîåäèíåííûõ ñ ìîëåêóëîé ãëèöåðèíà) ñ òðåõàòîìíûì ñïèðòîì. Èìåííî ãëèöåðèí ïðèäàåò âÿçêîñòü è ïëîòíîñòü ðàñòèòåëüíîìó ìàñëó. Ïîýòîìó, ÷òîáû ïîëó÷èòü áèîäèçåëü, íåîáõîäèìî óäàëèòü ãëèöåðèí, çàìåñòèâ åãî íà ñïèðò. Ýòîò ïðîöåññ íàçûâàåòñÿ òðàíñýòåðèôèêàöèåé.
 êà÷åñòâå ïåðâè÷íîãî ñûðüÿ ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ è îòðàáîòàííîå ðàñòèòåëüíîå ìàñëî.  ýòîì ñëó÷àå íåîáõîäèìà ïðåäâàðèòåëüíàÿ ôèëüòðàöèÿ äëÿ óäàëåíèÿ ïðèìåñåé è âîäû. Åñëè âîäó íå óäàëèòü, òî âìåñòî ðåàêöèè òðàíñýòåðèôèêàöèè ïðîèçîéäåò ãèäðîëèç òðèãëèöåðèäîâ.  ðåçóëüòàòå ïîëó÷èì íå áèîäèçåëü, à ñîëè æèðíûõ êèñëîò.
 ïðîöåññå ðåàêöèè ìàñëî âíà÷àëå íàãðåâàåòñÿ äî îïðåäåëåííîé òåìïåðàòóðû (äëÿ óñêîðåíèÿ ðåàêöèè), à çàòåì â íåãî äîáàâëÿåòñÿ êàòàëèçàòîð è ñïèðò. Åñëè ïðèìåíÿåòñÿ ìåòàíîë - îáðàçóåòñÿ ìåòèëîâûé ýôèð, åñëè ýòàíîë - ýòèëîâûé ýôèð. Äëÿ óñêîðåíèÿ ðåàêöèè òàêæå ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ êèñëîòà. Ñìåñü îïðåäåëåííîå âðåìÿ ïåðåìåøèâàåòñÿ è îòñòàèâàåòñÿ. Ïîñëå îòñòàèâàíèÿ ñìåñü ðàññëàèâàåòñÿ, îáðàçóÿ áèîäèçåëü â âåðõíåì ñëîå (íàçûâàåìûé õèìè÷åñêè «ýôèð»), çàòåì ñëîé ìûëà è íà äíå îñòàåòñÿ ãëèöåðèí. Ãëèöåðèí è ìûëüíûé ñëîé âïîñëåäñòâèè îòäåëÿþòñÿ, à áèîäèçåëü ïðîìûâàåòñÿ ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè äëÿ óäàëåíèÿ îñòàòêîâ ìûëà, êàòàëèçàòîðà è äðóãèõ âîçìîæíûõ ïðèìåñåé. Ïîñëå ïðîìûâîê îí îñóøàåòñÿ äëÿ óäàëåíèÿ îñòàòêîâ âîäû, íàïðèìåð, ñóëüôàòîì ìàãíèÿ. Çàòåì îñóøèòåëü óäàëÿåòñÿ ïðîñòîé ôèëüòðàöèåé. Èç îäíîé òîííû ðàñòèòåëüíîãî ìàñëà è 111 êã ñïèðòà (â ïðèñóòñòâèè 12 êã êàòàëèçàòîðà) ïîëó÷àåòñÿ ïðèáëèçèòåëüíî 970 êã (1100 ë) áèîäèçåëÿ è 153 êã ïåðâè÷íîãî ãëèöåðèíà.
Ïîñëå çàâåðøåíèÿ ðåàêöèè íà äíå îñàæäàåòñÿ ãëèöåðèí. Áèîäèçåëü äîëæåí áûòü öâåòà ìåäà, ãëèöåðèí – áîëåå òåìíîãî öâåòà. Ïðè ïîääåðæàíèè òåìïåðàòóðû îêîëî 38 ãðàäóñîâ ãëèöåðèí îñòàåòñÿ â æèäêîì ñîñòîÿíèè è ìîæåò áûòü ëåãêî óäàëåí ñíèçó ñìåñèòåëÿ îòäåëüíûì øëàíãîì. Ãëèöåðèí, ïîëó÷åííûé èç îòðàáîòàííûõ ìàñåë, îáû÷íî êîðè÷íåâûé è òâåðäååò ïðè òåìïåðàòóðå 38 ãðàäóñîâ, ãëèöåðèí èç ñâåæåãî ìàñëà îñòàåòñÿ â æèäêîì ñîñòîÿíèè ïðè áîëåå íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Åãî ìîæíî èñïîëüçîâàòü êàê ïîáî÷íûé ïðîäóêò, ïðåäâàðèòåëüíî âûïàðèâ èç íåãî ìåòàíîë íàãðåâàíèåì äî 65,5 ãðàäóñîâ.
Êà÷åñòâî ïîëó÷èâøåãîñÿ ïðîäóêòà îïðåäåëÿåòñÿ, ïðåæäå âñåãî, âèçóàëüíî è ïðîâåðêîé ðÍ. Íà âèä áèîäèçåëü äîëæåí âûãëÿäåòü êàê ÷èñòîå ïîäñîëíå÷íîå ìàñëî. Íå äîïóñêàåòñÿ íàëè÷èå íèêàêèõ âçâåñåé, ïðèìåñåé, ÷àñòèö èëè çàìóòíåíèé. Ìóòíîñòü îçíà÷àåò ïðèñóòñòâèå âîäû, êîòîðàÿ óäàëÿåòñÿ íàãðåâàíèåì. Ïîñëå ïåðâîãî ïðèìåíåíèÿ áèîäèçåëÿ îáÿçàòåëüíî ñëåäóåò ïðîâåðèòü òîïëèâíûå ôèëüòðû.
Èñòî÷íèê