Альтернативные виды топлив для автомобилей. Топливные присадки
Важное качество метанола состоит в том, что в отработавших газах в 2-3 раза меньше токсичных компонентов, чем при использовании бензина. Однако отмеченные выше недостатки и малые ресурсы метанола практически не позволяют использовать его сегодня как самостоятельное топливо. Поэтому его применяют в качестве добавки к бензину. В экспериментах использовались смеси с содержанием метанола от 5 до 30%. При этом концентрация окиси углерода в отработавших газах снижается на 14-72%. Смесь метанол-бензин несколько снижает мощностные характеристики двигателей. Но следует иметь в виду, что добавка метанола, например, в количестве 15% повышает октановое число смеси с 88 до 95,8. При соответствующей переделке двигателя с целью повышения на нем степени сжатия можно получить даже экономию на расходе топлива.
В качестве недостатков смеси как топлива отмечают склонность ее к расслоению, в особенности при попадании в смесь воды и при понижении температуры. Метанол ядовит.
Производство метанола в настоящее время невелико. Но имеются предположения, что в ближайшей перспективе производство его увеличится с 1-2% по отношению к выпуску бензина до 15%. Особенно большие надежды на метанол возлагаются в странах, имеющих большие ресурсы растительной биомассы. Так, в Бразилии уже теперь все автомобили работают на смесях с содержанием метанола в количестве 2-10%. Существуют предположения, что удельный вес метанола в автомобильном топливе Бразилии будет непрерывно возрастать и уже в ближайшее время в этой стране достигнет в среднем 20%, а к 2000 г. автомобильное топливо на 75% будет состоять из метанола. Совершенствование технологии и массовость производства должны существенно снизить стоимость метанола, и ожидают, что он станет дешевле бензина
Наряду с метанолом и водно-метанольными смесями перспективно использование в двигателях бензометанольных смесей. Оптимальной является 10-15%-я добавка метанола к бензину, когда снижение эксплуатационных показателей из-за высокой теплоты испарения и коррозионной агрессивности метанола незначительно. В то же время следует отметить низкую стабильность таких смесей, особенно при попадании воды, когда происходит ее расслоение. В качестве стабилизирующих присадок в этом случае используют спирты с большим молекулярным весом и разветвленной структурой.
Фирма "Arco" (США) выпускает бензометанольное топливо марки ESA (85% метанола и 15% бензина), которое охотно используют вместо бензина жители Калифорнии. Стабилизирующая добавка - метил-3-бутиловый эфир. Как показывает практика, новое топливо снижает процентное содержание несгораемых углеводородов в ОГ на 28%, количество испаряющегося топлива 36; содержание NOx в ОГ - 26, СО - на 25%.
Испытания НАМИ бензометанольной смеси (79% бензина, 14% метанола и 7% изобутанола) показали уменьшение выбросов NOx и CmHn при практически неизменных выбросах СО [1].
Таким образом, перспектива использования метанола в качестве альтернативного топлива в чистом виде или добавками к бензину неоспорима. Стоимость метанола оценивается по-разному: по одним оценкам он дешевле бензина, по другим - на 8 - 70% дороже, что, по-видимому, связано с технологией производства и перевозками. В 1992 г. во всем мире было получено 22864 тыс. т метанола (в 1989 г. - 21 млн т), в том числе: США - 4752 тыс. т, Канада - 2055, Южной и Центральной Америке - 1610, Африке, Среднем и Ближнем Востоке -3261 тыс. т. В Японии в 1989 г. произведено 1665 тыс. т метанола (в 1984 г. - 1357 тыс. т). В то же время Япония ежегодно ввозит 1645 тыс. т метанола. Основными поставщиками метанола в Японию являются Канада, Южная Африка, Новая Зеландия, Малайзия. По данным [143, 144], в настоящее время в Японии эксплуатируются мусоросборники с метанольным двигателем, запас хода которых при разовой заправке (емкость бака для горючего 180 л) - 500 км; в Бразилии 4 млн автомобилей различного назначения работают на метаноле.
Еще статьи по теме
Правовой режим пользования животным миром
Животный
мир, являясь составной частью природной среды, выступает как неотъемлемое звено
в цепи экологических систем, необходимый компонент в процессе круговорота
веществ и энергии природы, активно влияющий на функционирование естественных ...
Стратегия устойчивого развития
Современное состояние общества характеризуется многими
кризисными явлениями, связанными, прежде всего, с технизацией всех сфер
человеческой деятельности. Важными следствиями этих явлений является
возникновение противоречий в отношениях чел ...