Самое экологичное топливо для транспорта

Во всех странах мира пропаганда замены бензина и дизельного топлива на любое доступное экологически чистое топливо имеет множество бесспорных плюсов, но в то же время рождает немало новых вопросов. С одной стороны, переход на менее токсичные для окружающей среды и человека типы топлива предполагает решение многих этических, финансовых и экологических задач. В то же время постепенный отказ от отравляющих видов горючего создаёт совершенно новую область взаимодействий – в аграрной и производственной сфере, в законодательстве, экспериментальной деятельности и ценообразовании. Также нельзя забывать и о том, что эко-топливо является одним из действенных способов решения климатических проблем.

На фоне всех вопросов одно остаётся неизменным: предпочтение топливу, которое не будет вредить экологии и человеку, отдаётся в нарастающей прогрессии, и остановить этот процесс, пожалуй, уже не получится. В настоящее время предлагается сразу несколько групп экологический чистых составов для заправки транспорта – жидкие, газообразные, и даже сжатый воздух. Условно все эти разработки можно разделить на два вида – действующие и экспериментальные.

Экологичное топливо – альтернатива бензину и дизелю
Знакомый и доступный газ – биотопливо метан, пропан и бутан
Другие виды биотоплива
Биодизель и биобензин
Диметиловый эфир
Экспериментальные виды экологически чистого топлива

Экологичное топливо – альтернатива бензину и дизелю

Цель замены бензинов и дизельных горючих на топливо эко класса – насколько возможно, снизить объем высокотоксичных соединений в выхлопе или создать самые безопасные, наиболее чистые виды для транспортных средств. Справедливости ради, в такой список не стоит включать электромобили, несмотря на то, что в целом все топлива – это источник энергии в общем смысле. Но в этом обзоре речь пойдёт только о тех видах, что производят побочный продукт – выхлоп, и имеют, так или иначе, физическую, материальную форму. В случае с видами топлива, не вредящими окружающей среде, это газовые смеси, составы «био», этиловые продукты.

Знакомый и доступный газ – метан, пропан и бутан

Такие виды горючего в настоящее время являются наиболее распространенными, сжиженной углеводородной пропан-бутановой смесью (СУГ) и компримированным природным газом метан (КПГ) успешно пользуются в разных странах. В России государственными программами активно субсидируется переход на метановое топливо. Некоторые классы автомобилей уже оцениваются на ТО по новым экологическим нормам Евро 6.

По новым правилам «Евро-6» к экологически чистым могут относиться топлива, в которых выбросы отравляющих веществ в отработке не превышают для углекислого газа (C02) более, чем 130 грамм на каждый километр пути, а для оксида азота (NOx) максимум установлен в 0,08 грамма. Оба вида газового биогорючего в такие нормативны не просто укладываются, а имеют безусловное преимущество перед бензином и даже более чистым дизельным топливом.

Стоит отметить, что определенный процент выброса токсичных веществ в атмосферу присутствует у пропан-бутановой смеси, но их объём можно считать мизерным. В то же время метан для окружающей среды – самый безвредный из широко применяемых видов топлива, поскольку это природный газ, а не продукт, полученный в процессе нефтеперегонки.

Другие виды биотоплива

В отличие от газовых, такие составы только набирают популярность, и в разных странах отношение к различным жидким биотопливам ещё только складывается. В настоящее время устойчивое качество для автомобилей может обеспечить только биодизель, а всего существует несколько типов топлива, соответствующего категории «био»:

• 
  Биодизель и биобензин – применяются и как топливо, и как добавка;

• 
  Биоэтанол – обычный этиловый спирт (C2H5OH) полученный из растительного сырья, эффективен как компонент топливной смеси;

• 
  Биобутанол – бутиловый спирт, может применяться как добавка к бензину, имеет идентичные ему показатели

• 
  Диметиловый эфир – является самостоятельным видом топлива.

Подробного рассмотрения заслуживают био-варианты дизеля и бензина, а также диметилэфир: в наше время пока только они доступны, могут соответствовать требованиям к экологически чистым типам горючего и использоваться достаточно широко, как полноценная замена существующим продуктам нефтепереработки.

Биодизель и биобензин

Биодизель – пожалуй, лидер в рейтинге доверия автовладельцев, особенно в странах Евросоюза. Рекордсменом по производству этого вида горючего является Германия, где построено и действует около 50 предприятий и тысячи отдельных мини-установок. Биодизель изготавливается из натурального сырья, а по сути является смесью триглицеридов и жирных кислот, примерно похожих на состав майонеза или растительных масел. Сырьём чаще всего выступают сельскохозяйственные культуры: например, рапс, соя.

Биобензин – продукт другого производства, это смесь лёгких фракций бензина с эфирами, углеводородами, метиловым спиртом и многофункциональными присадками. В то же время последние российские разработки ОИВТ (Институт высоких температур) показали эффективность обработки быстрорастущих микроводорослей для производства биобензина – эко-топлива третьего поколения. Но пока в России биобензин в промышленных масштабах не производится, а лидируют на рынке изготовления одного из предельно чистых типов горючего США и Бразилия, занимая 90% всего объёма.

Несмотря на то, что экологическая чистота обоих видов горючего не абсолютна, доля вредных выбросов в отработке и биодизеля, и биобензина значительно снижена, если сравнивать с обычными типами этих же горючих.

• 
  Окись углерода (угарный газ) – меньше от 8 до 10%;

• 
  Сажа (копоть) – меньше от 50%, в зависимости от режима работы двигателя;

• 
  Сера – следы (0,005% в сравнении с 0,2% у ДТ).

Говоря о растительном топливе – биодизеле – даже на случай аварии, разлитое на земле, в водоемах, оно полностью расщепляется бактериями в течение 2-3 недель без ущерба окружающей среде. Эксплуатационные характеристики требуют небольшой доработки: имея великолепные смазывающие качества, биодизель всё же снижает мощность двигателя внутреннего сгорания. Недостатки относительны: примерно на 6-8% падает тяговая характеристика, вместе с тем на это же число вырастает расход топлива. Цена за литр обоих типов горючего, и эко- и обычного дизеля идентична.

Диметиловый эфир

Если рассматривать все виды топлива не по известности и распространённости, а именно по безопасности для окружающей среды, на лидирующие позиции следовало бы поместить именно диметилэфир. Производится из природного газа, биомассы или угля и даже на фоне нейтрального к экосистемам биодизеля у ДМЭ больше бесспорных преимуществ:

Качество ДМЭ выдержит ещё несколько ужесточений ЕВРО-стандартов, можно сказать, что у этого топлива отличные перспективы стать одним из самых востребованных. Уже сейчас на производство автомобилей под диметилэфир постепенно переходят крупнейшие производители: Ford, Nissan, Volvo, лидеры китайского автопрома, КамАЗ К слову, в КНР таким топливом пользуются официально и достаточно широко уже 15 лет – и общественный, и частный автотранспорт, а подобное явление полностью поддерживается госзаказами. Не отстают и скандинавские страны: Швеция и Дания отдали весь общественный транспорт на диметилэфир. Это действительно дешевая, безопасная для природы и надёжная для двигателей альтернатива нефтесодержащим видам горючего.

Экспериментальные виды экологически чистого топлива

Кто знает, возможно каким-либо из идей суждено стать востребованной реальностью, но не в настоящее время – идей, каким топливом можно заменить высокотоксичные горючие составы немало. Речь идёт и о гибридных технологиях, и о самостоятельных, монотопливных. Удивляющие, инновационные и даже непонятные задумки: перечислим самые яркие попытки изменения всемирного рынка нефтяных ГСМ.

• 
  Пневмоавтомобили, работающие на сжатом воздухе – Peugeot уже выпустили air-гибрид бензина и сжатого воздуха. По мнению инженеров это позволит запускать автомобиль на жидком горючем, а ездить уже на энергии потока воздуха из баллона 80% всего пути.

Автомобиль с небольшой грузоподъёмностью (~500 кг) сможет проехать на баллоне воздуха, объёмом в 105 литров около 15-16 км. Расход бензина составит 3 л/100 км пробега. Токсичные выбросы – в минимальной концентрации.

• 
  Метан – кажется, уже сейчас этот газ широко применяют в виде дружелюбного экологически вид топлива? Да, но в качестве сырья предложено использовать содержимое канализаций: продукты жизнедеятельности человека. Концерн Volkswagen поддержал идею одним из своих малолитражных кабриолетов Volkswagen Beetle, а модифицировали машину в GeneCo: компания создала Bio- Bug. Всё прошло успешно.

Транспорт может разгоняться до 114 км/ч, выбросы CO2 равны объёму, который бы выделялся при естественном разложении человеческих отходов жизнедеятельности в канализации. К слову, её содержимого достаточно для выделения метана, на котором машина сможет ездить почти год.

• 
  Биодизель – уже был описан и на таком топливе успешно ездят автомобили, что же тут экспериментального? Но в 1990-х годах предприимчивые и вежливые ко всему в мире японцы решили, что нехорошо впустую выбрасывать кулинарные масла, жиры и всё, что уже не годится для приготовления пищи. Их поддержали в США спустя 20 лет – в крупной национальной лаборатории проводились эксперименты по вторичным использованиям чего угодно с пользой. Опыт двух стран показал, что японцы уже много лет могут ездить на добытом топливе из всего подряд, пока остальной мир думает, как это сделать. Кулинарный жир? Теперь это растительное дизельное горючее.

1 миллион отработанных кулинарных масел и жиров равны 500 тыс. тонн нефти или 3665689
баррелей. Из них можно произвести 91 642 литра дизельного топлива, из расчёта 40 литров из каждого барреля нефти. Если средний пробег легкового автомобиля в год – это примерно 20 тыс. км, то годовая потребность в дизельном горючем составит 900 литров (при расходе 4,5 л/100км). А 91 642 литра хватило бы для заправки 102 автомобилей в течение всего года.

Конечно, все инновации и даже действующие технологии производства эко-безопасного горючего помогают если не очистить атмосферу, то хотя бы не ухудшить существующее плачевное её состояние. Однако в погоне за стандартами и безвредностью выхлопа стоит вспомнить, что пока заправочных станций для новых видов горючего крайне мало, по меньшей мере, в России. За изменением ситуации можно следить по картам АЗС с разными типами топлива.

«Зеленое» топливо: почему весь мир переходит на экотранспорт

Воздух

9 января 2021

Автомобили – серьезная угроза здоровому будущему планеты. Поэтому весь мир держит курс на экотранспорт – от велосипеда и самоката до гигантских машин, работающих на возобновляемом сырье.

Крути педали

Самый экологичный вид транспорта – тот, который управляется ногами. Самокаты, ролики, велосипеды, да и просто ходьба не наносят никакого вреда природе и помогают держать в здоровом теле здоровый дух. Так что при возможности всегда стоит выбирать именно их. Москвичи активно пользуются велосипедами, самокатами и моноколесами уже не один год. По официальным данным, протяженность трасс, по которым можно с комфортом передвигаться на альтернативном личном транспорте, составляет более 850 км, это с учетом выделенных полос.

На крыло

Первым полностью электрическим самолетом, отмеченным сертификатом безопасности ЕС, стал Velis Electro, выпущенный словенской компанией. Двухместная тренировочная машина весом 600 кг построена на базе поршневой модели, оснащена электроустановкой мощностью 58 кВт и двумя литиевыми аккумуляторами общей емкостью 25 кВт/ч.

Velis Electro может летать около 50 минут, развивается скорость до 180 км/ч и имеет размах крыльев 11 м. В этом году планируется поставка самолетов в Швейцарию, где для подзарядки аккумуляторов оборудуют солнечную электростанцию. Так проект станет полностью «зеленым».

По чистому городу

Экологичный наземный общественный транспорт продолжает завоевывать города. Один из первых электробусов поехал по улицам Москвы в 2017 году, в следующем году их будет уже около 600. Этот инновационный транспорт работает на электрической тяге, отличается безопасностью, маневренностью, заряжается на конечных остановках и оснащен климат-контролем.

Один из инструментов федерального проекта «Чистый воздух» – переход на автобусы на природном газе, что позволит существенно снизить объем вредных выбросов в атмосферу. Например, в Челябинске уже закупили более 60 автобусов на газомоторном топливе, а в Новокузнецке в этом году ожидается пополнение парка экотранспорта на 85 единиц.

Полезный гибрид

В отличие от зарубежных коллег российские ученые разрабатывают проект электрического самолета не для тренировочных полетов, а для гражданской авиации. На первом этапе проект «Электролет СУ-2020» предполагает запуск гибридного двигателя, который должен сократить объем вредных выбросов, снизить расход топлива и увеличить срок службы авиамашины.

«Результатом работы, которая ведется сейчас и закончится в 2022 году, будут летные испытания гибридной силовой установки. Для этого переоборудуется самолет Як-40 с возможностью установки на нем воздушного винта, который будет вра — щаться сверхпроводящим электродвигателем», – поясняет генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения им. П. И. Баранова Михаил Гордин.

Водоросли вместо нефти

Для яхт, самолетов и вертолетов требуется большое количество энергии, и технология электромобилей в таких случаях работает не всегда. Поэтому ученые мира уже не одно десятилетие ищут способ производства экологически чистого топлива. Так, например, в Дании в начале года успешно курсировал экспериментальный автомобиль, в баке которого перемешаны бензин и биотопливо из морских водорослей.

Морские водоросли выделяют сахар, идет процесс брожения, в результате которого образуются этанол и бутанол, которым можно заправлять машины. Теперь европейские коллеги из Нидерландов ищут эффективный способ производства «зеленого бензина». Пока что цена за литр этой ценной эссенции слишком высока, чтобы говорить о конкурентоспособности, так как для выращивания водорослей требуются огромные площади. Но исследователи надеются, что ситуация изменится в ближайшие 20-30 лет.

Водород во благо

Некоторых словосочетание «водородный двигатель» пугает, вызывая в памяти образ ядерного гриба, однако водородный двигатель – мирное изобретение. Водород с кислородом не взаимодействуют напрямую, но обмениваются энергией и так генерируют электрический ток и воду. Из выхлопных труб машин с водородным двигателем выходит обыкновенный водяной пар. Водород – самое энергоемкое топливо в мире. К тому же машинам в таком случае не нужны аккумуляторы.

Сеть специальных станций для заправки водородных двигателей уже широко распространена в США, Европе и Японии. В это время в «Российских железных дорогах» рассматривают возможность запуска водородных электричек. Опытный образец планируют запустить к концу следующего года, а после доработок и испытаний начнется массовое производство, чтобы заменить около 25% дизельных локомотивов на новые, экологически чистые модели.

Безвредные плавсредства

Самым перспективным топливом в судоходстве считается сжиженный природный газ (СПГ). Это направление быстро развивается, и, по данным WWF, летом прошлого года в портах Европы стоимость бункеровки СПГ сравнялась со стоимостью бункеровки мазутом. Количество судов на СПГ в России тоже быстро растет, остается только решить вопрос с бункеровочными базами.

Шикарные частные яхты тоже массово переходят на СПГ и водород, а для небольших катамаранов найдено более изящное решение – солнечные батареи. В феврале катамаран на энергии солнца пересек Атлантический океан за 16 дней. А российский путешественник Федор Конюхов планирует пересечь на солнечном катамаране не только Атлантику, но и Тихий океан, по традиции – в одиночку.

Фото: Pekic – istockphoto.com

Поделиться:

Читайте также

• Вода

  Уровень воды в Байкале стабилизировался

• Биоразнообразие

  Известный телеведущий Николай Дроздов стал Хранителем дальневосточного леопарда

Главное

• Экология

  Международное сотрудничество в экологии является для России приоритетным

• Экология

  Невский экологический конгресс начал свою работу

Является ли природный газ экологически безопасным? Парниковые эффекты

Природный газ является самым экологически чистым газом, но все же это ископаемое топливо. Не только выбросы газа, но и сама добыча могут повлиять на нашу окружающую среду.

На окружающую среду влияет не только природный газ и его соединения, но и методы добычи. Природный газ является ископаемым топливом, а это значит, что его нельзя производить без ущерба для окружающей среды, но среди других видов ископаемого топлива он остается самым чистым и эффективным источником энергии.

Воздействие природного газа на окружающую среду

На этом рисунке показаны производство, транспортировка и распределение природного газа.

Источник: Управление энергетической информации США. У обоих есть свои риски сбросить близлежащие экосистемы. Поскольку природный газ и нефть часто встречаются в одном месте, сначала необходимо их разделить. Если природный газ нельзя транспортировать, газ будет выбрасываться и сжигаться в факелах или повторно закачиваться в землю, чтобы повысить давление в нефтяных пластах и ​​упростить его добычу.

Но если инфраструктура развита, природный газ поступает на газоперерабатывающий завод и на компрессорную станцию, чтобы сделать его транспортабельным.

Поскольку природный газ не имеет запаха, что может быть опасно, он также подвергается процессу одорирования, чтобы получить запах «тухлых яиц». Это важно и помогает людям понять, есть ли в системе точка утечки.

От производителей и газовых компаний газ доставляется на заводы, в дома, в офисы. Трубопроводы для природного газа и прочные бочки используются для транспортировки СПГ (сжиженного природного газа).

Газовая промышленность и электростанции, безусловно, имеют экономический след. Бурение и транспортировка возможны только при нарушении мест обитания диких животных или вырубке лесов.

Как природный газ влияет на окружающую среду? – Сравнение методов добычи

Как добывается природный газ? Вкратце, существует 4 типа добычи природного газа:

1. Вертикальное бурение
2. Горизонтальное бурение
3. Гидроразрыв пласта/фрекинг
4. Кислотная обработка

В то время как первые два оказывают незначительное воздействие на окружающую среду, гидроразрыв пласта/разрыв пласта и кислотная обработка оказывают большее воздействие. Фракинг похож на землетрясение, вызванное деятельностью человека, для высвобождения природного газа из непроницаемых горных пород. Для этого процесса требуется огромное количество воды, которая может перегрузить местную экосистему, а иногда и опустошать источники воды. Производители «впрыскивают» воду с песком и другими химическими веществами в землю под высоким давлением.

В результате образуются токсичные сточные воды, которые могут просачиваться в землю и убивать растения и животных. Кислотная обработка имеет тот же побочный эффект. Это метод, который растворяет камни, поэтому добыча будет проще.

Извлечение не обязательно заканчивается катастрофой. Это была плохая сторона добычи природного газа, но все же наиболее популярным является наиболее безопасное вертикальное бурение. Более масштабное планирование может предотвратить разрушение среды обитания.

Загрязнение природным газом – парниковый эффект

Соединения природного газа:

• вода,
• этан,
• бутан,
• пропан,
• пентанов,
• сероводород,
• углекислый газ,
• вода,
• гелий,
• азот

Газ, используемый в наших домах, почти полностью состоит из метана. При бурении скважины в воздух выделяется метан, который является сильным парниковым газом. Горящий природный газ также выделяет CO, CO2, SO2 и NOx.

Выбросы углекислого газа почти в два раза меньше по сравнению с угольными электростанциями.

Источник: Volker Quaschning

Выбросы метана влияют на атмосферу и парниковый эффект в 34 раза сильнее, чем CO2 за 100 лет, и в 86 раз сильнее за 20 лет. За короткое время это больше парниковый газ, чем CO2.

Вывод: экологически чистый газ?

Природный газ является самым экологически чистым ископаемым топливом. Он также набирает популярность, потому что его цена является большим преимуществом. Природный газ — это мост от каменного угля и нефти к возобновляемой чистой энергии.

Подробнее по теме: Воздействие природного газа на окружающую среду

Устойчивая энергетика: 5 экологически чистых видов топлива

УСТОЙЧИВАЯ ЭНЕРГЕТИКА: 5 ЭКОЛОГИЧНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА устойчивое топливо становится более глубоким.

Узнайте о пяти видах экологически чистого топлива здесь.

189 стран ратифицировали Парижское соглашение, ограничивающее глобальное потепление путем адаптации к изменению климата. Несмотря на то, что многие страны присоединились к нам, необходимы индивидуальные усилия, чтобы изменить ситуацию к лучшему. Есть много способов внести свой вклад, включая переход на устойчивую энергетику.

Если вы не знаете, какие виды топлива вы можете использовать для борьбы с изменением климата, читайте дальше, чтобы узнать о пяти экологически чистых видах топлива.

1. Биоэтанол

Биоэтанол — популярное топливо, используемое для улучшения качества воздуха за счет ограничения загрязнения и повышения производительности автомобиля. Это один из видов топлива, который производится по тому же процессу, что и пивоварение.

Этот вид топлива производится из отходов. Изготовление таким образом вместо использования специально выращенных культур классифицирует его как альтернативное топливо. Альтернативные виды топлива лучше для окружающей среды.

2. Биодизель

Биодизель является еще одним из альтернативных видов топлива, поскольку его можно производить из пищевых масел. Эти масла содержат жир, но это не так просто, как использовать масло для прямого жарения. Его также можно приготовить с растительным маслом или животными жирами.

Это один из видов топлива, которое можно использовать на лодках. Биодизель особенно привлекателен в районах, где люди могут подвергаться воздействию выхлопных газов дизельных двигателей.

С помощью химической реакции масла и спирта создается биодизель. Однако есть и другие способы сделать это одним из альтернативных источников топлива.

3. Диметиловый эфир

Диметиловый эфир – это чистое топливо, на котором могут работать автомобили. Это масло может заменить хлоруглероды. Это топливо, также известное как ДМЭ, может заменить пропан и бутан.

Его часто делают из метанола, но есть способы получить его из природного газа. Это означает, что это чистое топливо можно использовать для большего, чем оно когда-то предназначалось.

4. Природный газ

Вероятно, одним из наиболее распространенных экологически чистых видов топлива является природный газ. Так как его можно использовать для создания других видов топлива или работать самостоятельно.

Это альтернативное топливо, которое каждый может использовать для чистого сгорания. Природный газ часто предоставляется для домов и предприятий. Транспортные средства могут использовать природный газ для производства вредных выбросов.

5. Электричество

По мере того, как мы движемся к более передовым технологиям, мы узнали, насколько ценным электричество может быть для окружающей среды. Он может выступать в качестве альтернативного топлива для электромобилей.

В этих типах транспортных средств есть аккумуляторы, которые можно заряжать. Автомобиль на топливных элементах будет работать на электричестве за счет химической реакции.