Альтернативные виды топлива автомобилей

 
 
Новая тема  |  Тема закрыта    Список форумов AV.by -> Какой вид топлива, масла выбрать?
версия для печати
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Liska

Сейчас на форуме: нет

модератор


Репутация: 17    
Сообщения: 7697
Благодарности: 2/3
Из города: Менск
Награды: 4 (Подробнее...)
Группа: 
[ Свои люди ]
8 лет форумам AV.by (Количество: 1) БлагоТворитель (Количество: 1) Ветеран форума (Количество: 1) Сертификат реальности!!! (Количество: 1)

# Пн Дек 17, 2007 13:19  ПрофильЛичное сообщениеEmailICQ [ Ответить ]
Альтернативные виды топлива автомобилей

По подсчетам экспертов, альтернативные виды топлива для двигателей становятся конкурентоспособны, когда нефть стоит 30 долларов за баррель. Если учесть это, то вполне понятен интерес к исследованиям в области поиска и разработки новых видов топлива.

Природный газ – одна из нескольких доступных сегодня альтернатив бензину и дизельному топливу. Однако, газ, как и нефть, относится к невозобновляемым ресурсам. Этого недостатка лишены водородные источники энергии и биотопливо.

Рынок водородного топлива для автомобилей неуклонно растет и развивается, однако привлекательную технологию, при которой единственным побочным продуктом становится вода, сдерживает дороговизна получения водорода. Если промышленным компаниям удастся приблизить экспериментальный рынок топливных ячеек к рядовому покупателю, то водородное топливо вполне может завоевать лидирующие позиции на энергетическом рынке. В начале 2006 года во Франции исследовательская группа СЕА представила водородный топливный элемент весом всего в 5 кг, позволяющий ехать машине на одной заправке 500 км. Более того, общественности были продемонстрированы экспериментальные модели Peugeot 307 и Citroёn C4, оснащенные новым гибридным двигателем. Конструкция данных моделей сочетает в себе двигатель внутреннего сгорания и электрический мотор. Гибридная система позволяет значительно сократить расходы горючего до 3,4 литра дизельного топлива на 100 км. Теперь задача компании – удешевить систему до среднего потребительского спроса, так как на данный момент представленные автомобили значительно дороже дизельных аналогов. Проблема гибридных двигателей заключается в том, что при сокращении расходов горючего на 20–40% они увеличивают в разы стоимость автомобилей. И их коммерческая целесообразность строится на поддержке владельцев автомобилей, использующих экологическое топливо, со стороны государства.

На сегодняшний день изучение и использование водородного топлива для автомобилей во многом инициируется государственными программами – исследования альтернативных видов топлива не столь рентабельны, чтобы привлечь частные инвестиции. В 2003 году президент США Джордж Буш провозгласил «Инициативу в области водородного топлива» для развития новых технологий. Программа предусматривает выделение в течение пяти лет, с 2004 по 2008 год, в общей сложности 1,2 млрд долларов. В 2005 году в США началось строительство заправочной инфраструктуры для водородных авто. В целом программа по развитию водородной энергетики дала ощутимые результаты: за последние три года себестоимость топливных элементов в США уменьшилась на 38%. Но для обеспечения конкурентоспособности топливных элементов с двигателями внутреннего сгорания их цена должна быть снижена в четыре раза и ужесточены экологические нормы для автомобилей.
С экологической точки зрения водород – наиболее перспективное топливо для автомобилей. Технически идея выглядит просто – емкость, в которой происходит обмен электронами между молекулами двух газов (водорода и кислорода), в результате чего выделяется энергия, а в качестве побочного продукта – вода. Литр водорода весит всего 70 граммов – это наиболее теплотворное топливо. 1 кг водорода содержит в три раза больше энергии, чем бензин. Но производство водорода, по количеству энергии эквивалентного литру бензина, обходится в 5 долларов. Другая проблема – хранение. Водород – самый легкий элемент на земле, следовательно, в заданном объеме его помещается значительно меньше, чем других видов топлива. Даже если его довести до жидкого состояния, при одном пробеге объем бака с водородом будет в 4 раза больше, чем с бензином. Есть ряд и других серьезных проблем: взрывоопасность, дорогая заправочная инфраструктура по себестоимости на порядок выше, чем система бензиновых или дизельных АЗС. Для рядовых потребителей водородное топливо пока малодоступно – на 2006 год средняя стоимость автомобиля, оснащенного топливными ячейками, составляет 100 тыс. долларов.
Другой серьезный конкурент нефти – биотопливо. И чем дороже будет становиться нефть, тем больше вероятность использования биомассы.
Биомассой принято обозначать все органические вещества как растительного, так и животного происхождения, источником которых служит ныне существующая биосфера нашей планеты. Биомасса уже давно используется в качестве сырья для производства различного вида топлива, например, горючего газа и этанола (этилового спирта). Таким сырьем служат мусор, пищевые и бытовые отходы, опилки и другие отходы лесной и лесоперерабатывающей индустрии, экскременты сельскохозяйственных животных, солома, излишки зерна и т.п. В качестве сырья могут использоваться и некоторые сельскохозяйственные культуры, которые специально выращиваются для этой цели.
Уже на сегодняшний день существует огромное количество примеров использования биотоплива, как вполне очевидные и получившие широкое распространение, так и крайне оригинальные. ЮАР, попавшая в свое время в экономическую блокаду из-за апартеида, полностью обеспечивает себя синтетическими нефтепродуктами из каменного угля. Немецкая фирма Alphakat научилась получать из сырья уже не нефть, а сразу дизтопливо. Для этого используются засекреченные ноу-хау — катализаторы, позволяющие снизить температуру реакции с 800 до 390 градусов. На сайте фирмы можно увидеть фотографию автомобиля БМВ директора Alphakat, проехавшего на синтетической солярке более 300 тысяч километров, а также расчеты, позволяющие получать топливо по цене 0,08 — 0,23 евро за литр в зависимости от объемов производства. Голландцы инвестируют 200 миллионов долларов на строительство в 14 странах ЕС 15 заводов по переработке пластиковых отходов в нефть. Апогеем же альтернативного изыскательства можно считать историю, рассказанную немецкой прессой. 55-летний бюргер научился добывать дизельное топливо в собственном гараже из… дохлых кошек. Он варит их при температуре 300 градусов без кислорода и конденсирует испарения. И хвастается: на 100 километров пробега уходит всего четыре кошачьих трупа.
Биомасса может считаться практически идеальным видом топлива с точки зрения производителей сельскохозяйственной продукции, экологов и потребителей. Ее использование наносит значительно меньший ущерб окружающей среде. Этот источник энергии - возобновляемый, его запасам не грозит истощение, как в случае с нефтью, газом и углем. И что особенно важно, энергию биомассы могут производить практически все страны мира. Кроме того, автомобильное топливо, изготовленное из биомассы, обладает важным достоинством - для его использования не требуются серьезные модификации в автомобильных двигателях, а для его хранения и заправки можно использовать ныне существующие АЗС.
И если водородное топливо апеллирует к будущему, то биоэтанол уже подошел к отметке коммерческой привлекательности. Когда цены на нефть на мировом рынке неуклонно растут, биотопливо становится все более и более конкурентоспособным. Биоэтанол – это жидкое спиртовое топливо, вырабатываемое из сельскохозяйственной продукции, в основном из культур с высоким содержанием сахара и крахмала, например кукурузы, зерновых или сахарного тростника. Топливный этанол не содержит воду и производится укороченной дистилляцией – две ректификационные колонны вместо пяти для спирта, применяемого в пищевой промышленности. Практически доказано, что если в бензин добавить до 10% спиртосодержащих добавок, получается моторное топливо с октановым числом 95–98. Согласно проведенным исследованиям, при сгорании такого биотоплива число вредных выбросов сокращается на 30%. По данным Международного Энергетического Агентства(International Energy Agency), за четверть века производство этанола в мире выросло в 8 раз (с 4 368 млн. литров в 1980 году до 32 665 млн. - в 2004), причем особо заметный прирост был зарегистрирован в последние годы, с ростом цен на нефть. К примеру, в 2000 году мировое производство этанола составляло 17 580 млн. литров, в 2001 - 19 136, в 2002 - 24 106, в 2003 - 28 745. Лидером потребления автомобильного биотоплива является Бразилия, где каждая вторая продаваемая машина использует спиртосодержащее топливо из сахарного тростника. Невысокая себестоимость производства этанола – 0,19 долларов за литр (в США – 0,33, в ЕС – 0,55) – делает биотопливо дешевле бензина. В 2005 году в Бразилии общее производство этанола достигло 16,6 млрд литров. Сегодня он занимает около 20% общего объема топливного рынка Бразилии. По мнению аналитиков, с 2005 по 2010 год объемы экспорта этанола из Бразилии вырастут в два раза – с 600 млн долларов до 1,3 млрд долларов.
Хотя этим планам могут помешать США. Страна, импортирующая из Бразилии около 1 млрд литров этанола в год, рассматривает сейчас проект по использованию возобновляемого топлива. В частности, проект предполагает, что биотопливо американского происхождения должно занимать фиксированную долю от общего объема потребления альтернативного топлива в стране. Благодаря этому нововведению Америка может сократить импорт сырой нефти к 2012 году на 250 млн тонн. Департамент сельского хозяйства США пришел к выводу, что этанол вырабатывает 134% энергии, затрачиваемой при выращивании, уборке и переработке кукурузы. Бензин же возвращает лишь 80% энергии, используемой в его производстве. Во многом популярность биотоплива в Штатах вызвана и тем, что его массовое внедрение стимулирует развитие сельского хозяйства. В апреле 2006 года министр сельского хозяйства США Майк Йоханнс заявил, что в стране около 25% урожая кукурузы может быть использовано в качестве сырья для производства этанола. Сейчас этот показатель составляет 14%, что позволяет производить около 15 млрд литров биотоплива в год. В Соединенных Штатах имеется около 100 заводов по производству этанола с суммарной мощностью 16 млрд литров в год. В течение последнего десятилетия власти выделили фермерам $7 млрд. в качестве дотаций на выращивание кукурузы, необходимой для изготовления спирта. Кроме того, этанол с 1990 года в небольших количествах добавляют в обычный бензин, чтобы уменьшить количество вредных выбросов.
Подогревают спрос на биоэтанол и страны ЕС. В конце 2005 года министр промышленности Франции Франсуа Лоос предложил Европейскому союзу активно использовать биотопливо. В продаваемых сегодня на европейских автозаправках смесях, обозначаемых как «био», доля спирта или масла составляет примерно 5%. Например, для поощрения автолюбителей, использующих растительное топливо, в Голландии масло для заправки не облагается налогом, и цена за литр составляет 0,70 евро (1,5 евро за литр дизельного топлива). Правда, пока в Голландии биоавтомобилей насчитывается меньше 1% – около 10 тыс. машин.
С 1991 года началось также индустриальное производство биодизельного топлива: если в 2000 году объемы производства составляли 949 млн. литров, то в 2003 году - 1 768. Биодизельное топливо вырабатывается из растительных (в основном, из сои, рапса, горчицы, масличной пальмы), животных масел и даже пищевых отходов (например растительного масла, отработанного предприятиями пищевой промышленности). По данным организации Национальный Биодизельный Совет(National Biodiesel Board), биодизельное топливо на 5% более экономично и на 5% более энергоемко, чем традиционное. Крупнейшим производителем биодизельного топлива ныне является Европа - в 2003 году производство этого энергоносителя выросло на 43%, по сравнению с уровнем 2001 года. Оно может использоваться для заправки дизельных автомобилей как в чистом виде (в США для обозначения данного вида топлива обычно используется название B100 - многие европейские автомобилестроители изначально предназначают свои модели именно под "чистое" биодизельное топливо), так и в разбавленном традиционным дизельным топливом (наиболее популярна в США смесь B20, которая состоит из 20% биодизельного топлива и 80% традиционного).
Эффективность этанола и биодизеля достаточно часто подвергается сомнению. К примеру, в 2003 году Корнуэлльский Университет опубликовал результаты исследования, согласно которому был сделан пессимистичный вывод: если считать, что с одного поля, на котором выращиваются сельскохозяйственные культуры, можно получить 100 литров спирта, который возможно превратить в энергию, то затраты на производство этой энергии составят 79 литров в "спиртовом" эквиваленте. Впрочем, есть исследования, доказывающие высокую энергоемкость биоэнергетических культур, и перспективы у подобных автомобилей можно признать радужными. Значительные средства, вложенные в научные исследования по использованию биологического топлива, постепенно начали приносить результат. Косвенным свидетельством этого являются данные Национальной Лаборатории по Изучению Возобновляемой Энергии: число выданных патентов на изобретения в этой сфере в 1998 году выросло в 25 раз по сравнению с уровнем 1981 года. Кроме того, заметно изменились настроения американских потребителей. К примеру, по данным опроса, проведенного компанией Ipsos-Public Affairs в апреле 2005 года, 41% американцев серьезно рассматривают возможность приобретения более экономичного автомобиля, в том числе такого, который не использует в качестве топлива нефтепродукты. Опрос службы Gallup, продемонстрировал еще больший результат - 57%.
(с) auto-opel.info
Показать сообщения:   
Новая тема  |  Тема закрыта    Список форумов AV.by -> Какой вид топлива, масла выбрать? Часовой пояс: GMT + 3
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете вкладывать файлы
Вы не можете скачивать файлы