Использование этанола в качестве топлива для двигателей
Этанол производится путем ферментации зерна или другого растительного сырья. По этой причине он считается биотопливом, так же
как биогаз и биодизель. Технология производства этанола несколько напоминает процесс изготовления водки и ликеров. В качестве топлива этанол применяется так же давно, как метан и пропан. Двигатели первых автомобилей Генри Форда («Модель Т» в частности) работали на этаноле. Поразительно, но он называл этанол «топливом будущего»! В очищенном виде этанол представляет собой горючую, легко воспламеняющуюся, летучую прозрачную жидкость.
КАК ПРОИЗВОДИТСЯ ЭТАНОЛ
В Америке наиболее популярной сельскохозяйственной культурой, из которой производится этанол, является кукуруза. В Бразилии такой культурой стал сахарный тростник. В Канаде в качестве источника растительного сырья применяется пшеница. Теоретически целлюлоза из любых растений, произрастающих на земле или в воде (даже из деревьев или водорослей), может использоваться для получения этанола.
Выращивание сельскохозяйственных культур для производства этанола обеспечивает поглощение из атмосферы С02 — так называемого парникового газа. Такое же количество С02 возвращается в атмосферу, когда этанол сгорает. Таким образом, использование этанола является нейтральным по отношению к С02, когда он производится из растений, специально выращенных для этой цели. Однако если растения скошены для производства этанола и уничтоженная биомасса не восполнена, использование полученного топлива вызывает суммарное увеличение С02 в атмосфере[20].
 |
 |
На рисунке 7.2 упрощенно представлен процесс получения этанола из кукурузного зерна с использованием технологии сухого помола.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Большинство современных транспортных средств используют бензин с 10%-ной добавкой этанола. И при этом не возникает никаких негативных эффектов. Смеси, которые содержат 10% этанола или менее, в Америке называют ЕЮ или газохолом. Если к бензину добавляется более 10% этанола, транспортное средство нуждается в модификации, для того чтобы топливо сжигалось эффективно. В некоторых смесях процент этанола достигает 85, и в этом случае топливо называется Е85.
Есть транспортные средства, которые могут работать на смесях с разными соотношениями бензина и этанола. Датчик, соединенный с компьютером, регулирующим работу двигателя, определяет процентное содержание этанола в топливном баке и соответственно подстраивает двигатель. Пробег на один галлон в случае использо-
вания смеси бензина с этанолом на несколько процентов меньше, чем пробег на один галлон при использовании чистого бензина, потому что этанол имеет меньшую энергетическую плотность (теплотворную способность), чем бензин. Степень проявления этого эффекта зависит от соотношения этанола и бензина в смеси: Чем больше этанола, тем короче пробег. Но поскольку добавление этанола увеличивает октановое число бензина, часто использование газохола или Е85 приводит к улучшению характеристик автомобиля.
В начале XXI века, когда цены на бензин резко возросли, в Америке увеличился интерес к Е85. Большинство автомобилей до этого не были модифицированы для использования Е85, и его производство было ограничено. Но после подорожания бензина наметился рост производства Е85, особенно в тех штатах, где в изобилии выращивается кукуруза (в северной части Центральной Америки). В то время, когда вы читаете эту книгу, Е85 должен стать более популярным, более доступным и больше автомобилей должны быть модифицированы для его использования. Но я советую всегда проверять спецификацию предлагаемого Е85, прежде чем пытаться применить его в любом двигателе.
ПРЕИМУЩЕСТВА ЭТАНОЛА В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ
• Добавление этанола вызывает повышение октанового числа обычного бензина, что, в свою очередь, позволяет увеличить пробег автомобиля.
• Этанол может использоваться как основной компонент топлива (как, например, в Е85), таким образом снижая зависимость от нефтяных продуктов.
• Применение этанола позволяет уменьшить выделение ядовитого газа СО.
• Производство этанола и использование его не вносят вклад в глобальное выделение С02, если оно правильно организовано[21].
• Этанол может помочь предотвратить замерзание газопроводов в морозную погоду.
• В некоторых местностях газохол и Е85 дешевле, чем обычный бензин.
• Широкое производство и использование этанола в качестве топлива приносят выгоду фермерам благодаря увеличению спроса на их продукцию.
• Растительное сырье, используемое для производства этанола, относится к возобновляемым источникам.
• Этанол не является настолько горючим, как бензин, поэтому он менее взрывоопасен.
НЕДОСТАТКИ ЭТАНОЛА В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ
• Заправочные станции для бензина, содержащего этанол, особенно Е85, не столь широко распространены, как заправочные станции для обычного бензина (на момент написания этой книги).
• В некоторых местностях газохол и Е85 дороже, чем обычный бензин.
• Двигатели некоторых транспортных средств могут быть повреждены при неправильном использовании топлива с этанолом. Это особенно касается Е85, если его по невнимательности залили в бак транспортного средства, двигатель которого сконструирован для работы на обычном бензине.
• Поскольку часть, если не сказать большая часть, этанола производится из растительного сырья, которое иначе могло бы использоваться в пищу для людей, то существует мнение, что широкое использование этанола в качестве топлива несправедливо по отношению к голодающим людям, особенно в бедных странах.
Задача 7.3
Может ли этанол, полученный в процессе очистки для топлива, использоваться для изготовления неядовитых напитков?
Решение 7.3
Не пытайтесь использовать технический этанол для изготовления спиртных напитков и коктейлей! Согласно существующему закону при производстве «технического» этанола, предназначенного для использования в качестве топлива, в этанол добавляется небольшое количество бензина или другой непищевой добавки. Употребление этого «чистого» этанола опасно для здоровья! Пейте алкоголь в местах, где крепкие напитки продаются для употребления людьми, а не для использования в двигателях внутреннего сгорания!