Katero gorivo je najčistejše. Okoljska goriva

Trenutno Fuel Technologies Corporation razvija vse vrste goriv, ​​vključno z razvojem in proizvodnjo visokooktanskega goriva za dirkalne motorje. Preučujemo nova načela teorije zgorevanja in iščemo obnovljive surovine, kar je z okoljskega vidika pomembno.

Naše podjetje proizvaja različne vrste dirkalnih goriv in aditivov za serijske vrste bencina, ki lahko znatno zmanjšajo škodljive emisije v ozračje. Naši strokovnjaki vas bodo vedno podrobno seznanili z vsemi značilnostmi posamezne vrste goriva, ki ga proizvaja naše podjetje.

TOTEK je gorivo in informacijska tehnologija, ekologija in gospodarstvo, korporacija, ustvarjena z neposrednim sodelovanjem znanstvenikov, razvijalcev raketnih in vesoljskih goriv. V delo našega podjetja so vključeni najboljši znanstveni in tehnični dosežki na področju tehnologij goriv.

TOTEK je iskanje, razvoj in implementacija okolju prijaznih vrst goriv ter okolju prijazna proizvodnja tega goriva, kot so sodobne tehnologije goriva in tako naprej. Nafta je odpadek starodavnega življenja, vendar lahko odpadke sodobnega življenja spremenimo v novo gorivo.

Gazirane pijače bi lahko postale zeleno gorivo

Ameriški znanstveniki so v okviru projekta razvoja okolju prijazne vrste goriva ustvarili baterijo, ki deluje na brezalkoholne pijače.

Nova naprava, ki deluje na skoraj vse vrste sladkorja, se lahko uporablja kot prenosni polnilec za mobilni telefon. Raziskovalci univerze Louis v Missouriju verjamejo, da bi njihov izum sčasoma lahko nadomestil litij v baterijah številnih majhnih elektronskih naprav, vključno z računalniki.

Biorazgradljiva tekočina vsebuje encime, ki pretvorijo gorivo – v tem primeru sladkor – v električno energijo, pri čemer ostane voda glavni stranski produkt.

Kratkoročno se napoveduje povečanje vloge premoga v gorivno-energetski bilanci države, kar je posledica velikih zalog. Vendar pa okoljske omejitve (zlasti po ratifikaciji Kjotskega protokola) zahtevajo razvoj in implementacijo novih okolju prijaznih tehnologij premoga, ki zagotavljajo visoko učinkovitost porabe goriva s čim manjšim vplivom na okolje.

Uporaba suspenzijskega goriva iz premoga je prava priložnost za zamenjavo ne le "umazanega" premoga in neučinkovitih metod njegovega zgorevanja v stratificiranih pečeh, temveč tudi redkih tekočih in plinastih goriv.

Problem je še posebej pereč v premogovnih regijah Rusije, kjer se velika količina izkopanega premoga, predstavljenega v obliki fino razpršenega premogovega blata, kopiči v hidravličnih odlagališčih in usedliščih okoli premogovnikov in premogovnikov. Ta problem se praviloma rešuje na najbolj primitiven način. Rudniške pritoke, procesne vode obogatitvenih obratov z drobnimi delci premoga se odvajajo v površinske usedalnice, ki se občasno čistijo z mehansko-hidravlično metodo, ponovno izkopano premogovo blato pa se odvaja bodisi v izrabljene rudnike ali v bližnje grape in rezervoarje. . V nekaterih primerih se flotacijski odpadki dehidrirajo in skladiščijo na prostih območjih.

Pretvorba blata v premično in tehnološko priročno vodno-premogovo gorivo (WCF) bo omogočila pomemben gospodarski učinek in dramatično izboljšala okoljske razmere v regijah. Hkrati morajo nastalo gorivo in tehnologije za njegovo uporabo izpolnjevati stroge zahteve sodobnega trga: gospodarska konkurenčnost in čim manjši nevarni vpliv na okolje pri njegovi proizvodnji in uporabi.

Glede na to, da je strošek proizvedene toplotne energije od 40 do 70 % stroškov komponente goriva, je znižanje stroškov goriva oziroma njegove specifične porabe pomemben dejavnik pri doseganju ekonomskega učinka.

Vodno-premogovo gorivo (VUT) je dispergiran sistem, sestavljen iz fino razdrobljenega premoga, vode in mehčalca: VUT sestava: premog (cl. 0-500 mikronov) - 59-70%, voda - 29-40%, mehčalo - 1 % temperatura vžiga - 450-650°C; temperatura zgorevanja - 950-1050 ° C;

ima vse tehnološke lastnosti tekočih goriv: prevaža se v cestnih in železniških cisternah, po cevovodih, v cisternah in cisternah, skladišči v zaprtih rezervoarjih;

ohranja svoje lastnosti med dolgotrajnim skladiščenjem in transportom;

eksplozijsko in ognjevarno.

Strateški cilji pri uvajanju suspenzijskega goriva iz premoga so:

minimiziranje stroškov obnove obstoječih toplovodnih sistemov;

povečanje ekonomske in okoljske učinkovitosti termoenergetskih sistemov ter ustvarjanje ekonomske motivacije za opustitev uporabe kurilnega olja, zemeljskega plina in premoga s slojevitim izgorevanjem;

povečanje zanesljivosti in zajamčene zmogljivosti toplotnoenergetskih sistemov;

izboljšanje energetske varnosti končnih odjemalcev.

Za širšo uvedbo okolju prijaznega vodno-premogovega goriva ter za organizacijo proizvodnje premogovnih briketov in briketnih obratov je bil podpisan sporazum o sodelovanju med SPC "Ekotehnika", "Sibekotehnika" (Novokuznetsk) in tovarnom rudarske opreme Belovsky. (BZGSHO).

Postavljene so bile naloge - razviti in zagotoviti, po naročilu podjetij, proizvodnjo modularnih naprav za pripravo CWF na osnovi premoga in premogovega blata ter tehnoloških kompleksov za pridobivanje cenovno dostopne toplotne in (ali) električne energije med njenim zgorevanjem. Hkrati je ob upoštevanju dejstva, da je na BZGSHO že ustvarjena briketnica za proizvodnjo briketnega goriva iz premoga in premogovega blata, naloge organizacije izdelave potrebnega kompleta opreme za dokončanje modularne priprave CWF obratov, briketirn in tehnoloških kompleksov, dobavo pripadajoče opreme, montažo razvitih kompleksov in usposabljanje obratovalnega osebja.

gorivo za motorna vozila, ki onesnažuje okolje

Na prvi stopnji je bil v tovarni nameščen in zagnan pilotni demonstracijski tehnološki kompleks za pripravo CWF in njegovo zgorevanje.

Trenutno se v pilotni napravi v kotlovnici rudnika Tyrganskaya pripravlja tudi premogovo blato iz premogovega blata iz hidravličnega rudarjenja. Kotel KE-10-14S je bil premeščen na sokurjenje rudniškega premoga in VUT. Presežek goriva se odpremi v kotlovnico OAO Khleb (Novokuznetsk), kjer je bil naftno-plinski kotel KP-0,7 prenesen na VUT. Izkušnje delovanja, pridobljene pri delovanju različnih kotlov, ki delujejo na suspenzijsko gorivo tako poleti kot pozimi (pri temperaturah do -42°C), so pokazale visoko učinkovitost uporabe nove vrste tekočega goriva iz premoga.

Okoljske prednosti VUT pred drugimi vrstami goriva je predstavnička komisija visoko ocenila na prvem vseruskem tekmovanju ruskih ekoloških inovacij, ki je potekalo leta 2005. Prvo mesto je osvojil projekt "Okolju prijazna tehnologija za integrirano odstranjevanje blata in flotacijskih odpadkov iz obratov za pripravo premoga s sežiganjem gnojevke", ki ga je predstavila CJSC NPP Sibekotehnika.

Uvajanje učinkovitejših in okolju prijaznejših tehnologij v energetiko je danes ena izmed prednostnih nalog. To je posledica potrebe po vsem možnem varčevanju z energetskimi viri in varovanja okolja - problem, ki se bo še bolj zaostril zaradi pričakovanega zmanjšanja dobave zemeljskega plina ruskim elektrarnam in povečanja njihove porabe. premoga. Temu vprašanju so bila posvečena poročila, predstavljena na 5. sekciji mednarodne znanstveno-praktične konference "Ekologija energije-2000".

Načrtovano zmanjšanje dobave plinskega goriva ruskim elektrarnam v prihodnjih letih prisili elektrarne, da začnejo obsežna dela za zamenjavo zemeljskega plina s premogom in drugimi vrstami trdnega goriva ter uvajajo nove tehnologije, vključno s tistimi, ki so povezane z uporaba obnovljivih virov energije. Povečanje porabe premoga v termoelektrarnah, zlasti s tradicionalnimi načini njegovega zgorevanja, bo neizogibno povzročilo negativne okoljske posledice; prehod na obnovljive vire energije bo zahteval velike začetne stroške, čeprav se po mnenju strokovnjakov lahko hitro povrnejo. S tako alternativo so zanimive poceni metode in tehnologije za energijo, ki jih je razvila domača znanost in tehnologija, pa tudi svetovne izkušnje na tem področju.

Poročila, predstavljena na konferenci o temah, navedenih v naslovu članka, lahko razdelimo v dve skupini:

• - posvečen tehnologijam za pridobivanje, pripravo na zgorevanje in pravilno zgorevanje goriv;
• - posvečen novim virom energije in metodam njene transformacije.

Od poročil prve skupine je pozornost udeležencev sekcije pritegnilo zlasti poročilo E.A. Evtušenko in drugi "Nova tehnologija za uporabo trdnih goriv v energetskem sektorju" (Novosibirska državna tehnična univerza, Novosibirsk-Energo). Avtorji poročila so predlagali in preizkusili izvirno tehnologijo za pripravo in zgorevanje tekočega kompozita, sestavljenega iz mešanice premoga in šote. Po tej tehnologiji se posebej pripravljena suspenzija premogovega prahu v vodi pošlje v razpršilnik-kavitator, nato pa se zmeša z vodno suspenzijo zdrobljene šote, ki je tudi predhodno obdelana v disperzatorju-kavitatorju. V obeh primerih mora biti vsebnost tekoče faze v suspenzijah najmanj 15 % prostornine. Po potrebi lahko dobljeni mešanici dodamo tudi olje ali kurilno olje. Tako se zaradi variacije komponent, intenzivnosti obdelave vsake od njih in sestave kot celote pridobi okolju prijazno tekoče gorivo določene kakovosti. Uporablja se lahko kot glavno gorivo in kot zaganjalnik. Izkušnja sežiganja kompozitnega goriva se je izkazala za zelo uspešno.

V poročilu G.N. Delyagin "Okolju prijazno gorivo ECOWUT - način za dramatično izboljšanje okoljskih razmer v energetskem sektorju Rusije" (GUP "Znanstveno-proizvodno združenje" Gidroturboprovod ", Moskva), je bilo predlagano, da se uporabi vodno-premogovo gorivo, ustvarjeno na podlagi premog namesto zemeljskega plina v kotlih TE in kotlovnic, ki trenutno obratujejo lastnosti, ki jih potrebujejo potrošniki. Gorivo ECOVUT je poceni, okolju prijazno gorivo, katerega proizvodna tehnologija je bila ustvarjena v zadnjem desetletju v NPO Hydrotruboprovod. Med proizvodnjo tega goriva se zaradi mehanokemične aktivacije njegovih začetnih sestavin struktura premoga kot naravne »kamninske« mase skoraj popolnoma uniči. Premog se pri takšni obdelavi trdnega goriva razpade na ločene organske in mineralne sestavine z visoko površinsko reaktivnostjo. Izvorna voda, ki ima povezano strukturo, je med proizvodnjo ECOVUT-a tudi podvržena številnim transformacijam, kar povzroči nastanek disperzijskega medija, nasičenega z ionskimi komponentami. Tako je gorivo ECOVUT zelo stabilno gorivo, odporno proti eksplozijam in ognju; pri dolgotrajnem skladiščenju v rezervoarjih nikoli ne nastane gosta usedlina.

Ko ECOVUT zgoreva, v produktih zgorevanja ni ogljikovega monoksida, sekundarnih ogljikovodikov, saj in rakotvornih snovi; nastajanje in emisija mikronskih delcev, žveplovih in dušikovih oksidov se drastično zmanjša. Raven emisij dušikovih oksidov praviloma ne presega 0,08-0,1 g/MJ, kar je 50-60% dovoljene ravni. Cena goriva ECOWUT je bistveno odvisna od cene začetnih surovin (premog, voda, kemikalije). Delež začetnega premoga (na 1 tono ekvivalenta goriva) v stroških goriva ECOVUT je 40-60%. Celoten strošek (na 1 tce) goriva ECOWUT, pripravljenega za uporabo in ne zahteva nobene priprave od potrošnika, presega ceno originalnega premoga (tudi za 1 tce) le za 5-18 %. Po podatkih za leto 1999, če je cena začetnega črnega premoga od potrošnika 300 rubljev/t (460 rubljev/tce), bo cena goriva ECOVUT od 290 do 325 rubljev. za 1 tono (480-540 rubljev/tce). Tehnologija priprave in zgorevanja ECOWUT je bila preizkušena na številnih termoelektrarnah v Rusiji, vključno z Irkutsk CHPP-11, Semipalatinsk CHPP-2 itd. Metoda zgorevanja goriva ECOWUT v vrtinčeni plasti je bila testirana na ogrevalnem kotlu HP-18. kotlovnice v Uljaninu v Moskovski regiji. Kotel na gorivo ECOWUT je dan v trajno obratovanje.

Zgorevanje v fluidizirani postelji je bilo obravnavano v številnih poročilih. O izkušnjah sežiganja premoga in gorljivih odpadkov v eksperimentalnem industrijskem kotlu USTU s krožečo fluidizirano plastjo (CFB) je razpravljal A.P. Baškakova, S.V. Dyukina in drugi CFB kotel USTU s toplotno močjo 11,6 MW je zasnovan za zgorevanje v načinu CFB številnih vrst premoga: Berezovski B-2, Kuznetsky T, Bulanashsky G, jalovina teološke obogatitve premoga. Podatke, pridobljene pri poskusnem zgorevanju, smo uporabili pri razvoju projekta rekonstrukcije kotla KVTS-10. Razvit je bil manjši kotel z vrtinčno plastjo z zmogljivostjo 1 MW, posebej zasnovan za vgradnjo v obstoječe kotle za naknadno zgorevanje žlindre in letečega pepela, ki izstopa iz peči glavnega kotla.

O problemih okoljske varnosti pri zgorevanju nizkokakovostnih goriv in odlaganju gorljivih odpadkov v pečeh z vrtinčno plastjo so razpravljali v poročilu zaposlenih Uralske državne tehnične univerze B.V. Berga in dr. Prikazane so eksperimentalne odvisnosti koncentracije dušikovih oksidov v dimnih plinih od temperature vrtinčne plasti in koeficienta presežka zraka pri zgorevanju premogov Neryungri in Kizelovsk. Ugotovljeno je bilo, da koncentracija dušikovih oksidov v dimnih plinih narašča z naraščanjem temperature vrtinčne plasti. Hkrati prisotnost žvepla v gorivu znatno zmanjša donos dušikovih oksidov, saj se hkrati z njihovim nastankom porabijo za dodatno oksidacijo žveplovih oksidov:

• 2NO + 2SO2 = N2 + 2SO3;
• 2NO + SO2 = N2O + 2SO3.

Uporaba nizkotemperaturne tehnologije z vrtinčenim slojem lahko v veliki meri reši problem zmanjševanja emisij žveplovih oksidov v ozračje. Za to se v fluidizirano plast vnesejo ustrezni dodatki (apnenec ali dolomit), ki po reakcijah vežejo žveplo v sulfat:

CaCO3 = CaO + CO2; CaO + SO2 + 0,5O2 = CaSO4.

Upoštevana je bila možnost uporabe fluidizirane plasti za zatiranje tvorbe dioksinov. Povprečne emisije dioksinov iz termoelektrarn so po mnenju avtorjev 2,5 ng/m3, kar je 2,5-krat več od dovoljenih. Vendar je treba opozoriti, da so po skupnih emisijah dioksinov termoelektrarne na četrtem mestu med različnimi viri (individualne kurilne naprave, stare sežigalnice odpadkov in vozila) in njihov delež znaša 0,13 % (brez elektrarn, ki kurijo različne odpadke). Po mnenju avtorjev poročila je nizko vsebnost dioksinov v produktih zgorevanja mogoče doseči z enostopenjskim zgorevanjem goriva (in odpadkov) v pečeh z vrtinčno plastjo, vendar je za to treba zagotoviti režim, ki bi povečal čas zadrževanja produktov zgorevanja znotraj plasti.

Novo tehnologijo za zgorevanje premoga z visokotemperaturnim predgrevanjem premogovega prahu, ki so jo razvili na Sibirskem inštitutu za toplotno tehniko (JSC SibVTI), je predstavila v poročilu V.V. Bely in drugi S to tehnologijo se emisije dušikovih oksidov zmanjšajo s predgrevanjem premogovega prahu na 850 stopinj. C v pogojih reducirnega okolja, ko dušik preide v prosto stanje (N2), čemur sledi postopno zgorevanje vročega premogovega prahu. Na podlagi pridobljenih eksperimentalnih podatkov je bila v SPTE Minusinsk zasnovana pilotna industrijska kotlovska enota, ki naj bi imela naslednje kazalnike emisij (mg/Nm3): dušikovi oksidi - do 200, žveplovi oksidi - do 300, pepel - do 50, tj. skladno s starimi in novimi normami ter najboljšimi mednarodnimi standardi. Pilotni kotel v Minusinskaya CHPP je zasnovan za testiranje in demonstracijo te nove tehnologije za zgorevanje goriva in čiščenje plina. S svojim uspešnim razvojem se lahko predlagana tehnologija široko uporablja v termoelektrarnah.

Okolju prijazna termoelektrarna s katalitskim zgorevanjem plinskega goriva je bila obravnavana v poročilu A.I. Polivody itd. (MPEI, UTEKH). ENIN in MPEI sta izvedla veliko raziskovalnega dela za razvoj okolju prijazne katalitične termoelektrarne (KTPS), ki zagotavlja popolno odpravo emisij škodljivih snovi v zračni bazen zaradi zgorevanja goriva ob prisotnosti katalizatorja. Uporaba katalizatorjev omogoča brezplamensko globoko oksidacijo goriva pri temperaturah v reaktorju v območju 600-800 stopinj. IZ.

Katalitične reaktorje lahko razdelimo na dve vrsti: prvi - s fiksnim katalizatorjem in prenosom toplote na delovno tekočino preko infrardečega sevanja, drugi pa z fluidizirano fluidizirano plastjo. Fiksni katalizatorji se uporabljajo predvsem za mešanice goriva in zraka, ki vsebujejo plinasta in parna goriva. V reaktorjih z fluidizirano fluidizirano plastjo poteka oksidacija plinastega ali tekočega goriva z atmosferskim kisikom v suspendirani masi zrnc s premerom 2-4 mm. Gama aluminijev oksid se uporablja kot granulat. Trenutno potekajo razvojna dela za izgradnjo prve eksperimentalne SPTE z močjo 2 MW za električno in toplotno oskrbo avtonomnega mikrookrožja Kurkino v Moskvi. Uporaba katalitskih elektrarn namesto starih kotlov z nizkim izkoristkom bo bistveno izboljšala ekološko stanje v mestu.

Druga skupina poročil se je nanašala na temo "Okolju prijazne tehnologije z uporabo obnovljivih virov energije" - zajemale so: tehnologije geotermalne energije (poročilo O.V. Britvina, O.A. Povarova in drugih iz RAO "UES Rusije", NTC "Geo" MPEI, JSC " Geoterm"); skupna usklajena raba sončne in geotermalne energije (G. Erdmann in J. Hinrichsen - Tehnična univerza v Berlinu); uporaba toplotnih črpalk za oskrbo s toploto avtonomnim odjemalcem (G.V. Nozdrenko in drugi - NSTU, OJSC Novosibirskenergo).

Na tem delu konference so bila podana poročila in poročila o številnih drugih vprašanjih in problemih v zvezi z ekologijo energetike, vključno z izboljšanjem energetskih vrtinčnih gorilnikov (B.V. Berg in drugi - USTU); varstvo okolja med prevozom in skladiščenjem trdnih goriv v termoelektrarnah (V.V. Demkin in V.I. Kazakov - RAO "UES of Russia" in UralVTI); načini izrabe energije transportiranega zemeljskega plina brez emisij škodljivih snovi v okolje (V.S. Agababov in drugi - MPEI, CHPP-21 "Mosenergo", Mosenergoproekt); ocena učinkovitosti tehnoloških okoljskih ukrepov za naftno-plinske kotle (LE Egorov in drugi - MPEI); alternativni sistemi za shranjevanje zemeljskega plina v absorbiranem stanju (L.L. Vasiliev et al. - Inštitut za prenos toplote in mase Lykov); izboljšanje metod operativnega nadzora tehničnega stanja opreme turbinskih elektrarn za zmanjšanje prekomernega zgorevanja goriva in škodljivih emisij iz termoelektrarn (EV Dorokhov et al. - MPEI).

Eno od Sheffieldovih podjetij za oblikovanje avtomobilov razvija nov varčen in okolju prijazen sistem goriva za vozila na vodikov pogon. Predstavniki podjetja ITM Power pravijo, da je po razvoju vodikovega goriva prvič mogoče reproducirati doma.

Novo gorivo se lahko uporablja v vozilih na bencinski pogon za potovanja do 25 milj, so sporočili iz podjetja. Poleg tega je za daljša potovanja mogoče preklopiti nazaj na bencinsko različico. Prvi prototip je temeljil na Fordu Focusu.

Razvijalci pri ITM Power pravijo, da je bil edini dejavnik, ki je doslej zadrževal takšne avtomobile, stroški opreme, ki pretvarja vodo, platino in elektriko v vodik.

Trenutno na svetu obstajajo enote avtomobilov, ki delujejo na vodikovo gorivo. Prav tako je majhno število bencinskih črpalk, ki lahko servisirajo takšne avtomobile. Poleg tega sedanja vozila poganjajo tekoči vodik, ki ga je težko shraniti. Alternativno je treba uporabiti standardne zamenljive gorivne celice ali elektromotorje.

Prototip ITM Power, ki temelji na Ford Focusu, bo imel sistem za gorivo, ki bo sposoben izgorevati vodik v običajnem bencinskem motorju.

ITM Power je potreboval osem let, da je razvil nov, relativno poceni način za proizvodnjo vodika. Njihova patentirana črpalka za gorivo uporablja edinstven, poceni material, ki zmanjša potrebo po platini za približno 1 % stroškov tradicionalne, prej uporabljene tehnologije.

Nov sistem bo omogočil proizvodnjo vodika doma. Pričakuje se, da bo v primeru izdelave takšne postaje na tekočem traku njen strošek enak nakupu običajnega kotla za ogrevanje vode. Pričakuje se tudi, da bo ko bo nova tehnologija postala razširjena, bo vodikov ekvivalent bencina stal približno 80 centov.

Glavni element sistema bo tako imenovani "elektrolizer", ki bo vodo in elektriko pretvarjal v čisti vodik in kisik. Da bi bila proizvodnja popolnoma okolju prijazna, je predlagano prejemanje električne energije z energijo vetra, plimovanja, sonca, pa tudi preko hidroelektrarn.

Po vsem svetu se fosilna goriva še naprej pogosto uporabljajo kot vir energije, ki, čeprav se okolje vsako leto izboljšuje, onesnaževanje z izpušnimi plini ostaja eden glavnih okoljskih problemov. Zaradi tega znanstveniki in inženirji razmišljajo o možnosti uporabe alternativnih goriv kot drugih virov energije.

Takšnega razvoja je veliko, vendar v serijsko uporabo ne prehaja toliko vrst okolju prijaznih goriv.

tlak stisnjenega zraka

Pnevmatski aktuator je bil razvit v Franciji in Indiji skoraj istočasno. Zdaj se takšni avtomobili že množično proizvajajo. Za gibanje se uporablja sila, ki jo ustvarja stisnjen zrak. Takšno vozilo razvije hitrost do 35 km / h (z uporabo skromne količine goriva do 90 km / h). Poraba stisnjenega zraka v ekvivalentu bencina je približno en liter na 100 kilometrov.

alkoholni motor

Etanol ali etilni alkohol je eno najpogostejših alternativnih goriv. V ZDA in Braziliji približno 32.000 bencinskih črpalk prodaja etilno gorivo. Uporablja ga več kot 230 milijonov vozil po vsem svetu. Snov, pridobljena med fermentacijo različnih pridelkov, zagotavlja zadostno količino energije, njeni produkti zgorevanja pa ne povzročajo škode okolju.

Biodizel ali energija rastlinskega olja

Zasnova dizelskega motorja je sama po sebi učinkovitejša od bencinskega motorja. In če ga napolnite z rastlinskim oljem, je tudi okolju prijazno. Govorimo o posebej predelanem olju. Takšno gorivo lahko dobite tudi doma, s preprostimi tehnološkimi postopki. Ta tehnologija ima številne prednosti: ni treba spreminjati zasnove motorjev na že sestavljenih avtomobilih, za njeno proizvodnjo se uporabljajo obnovljivi viri, izpuh pa je popolnoma varen za okolje.

Motor na vodik

Na začetku 21. stoletja so razvili vodikov motor. Tehnološko se lahko vodikovo gorivo uporablja tudi v običajnem motorju z notranjim zgorevanjem, vendar takrat moč pade za 60 - 82%. Če naredite potrebne spremembe v sistemu vžiga, se bo moč, nasprotno, povečala le za 117%, v tem primeru povečanje proizvodnje dušikovega oksida vodi do gorenja batov in ventilov ter reakcije vodik z drugimi materiali vodi do hitre obrabe motorja. Njegova izboljšana različica v prihodnosti bi morda celo uporabljala vodo kot gorivo. Poleg tega je vodik zelo hlapen, zato ga je težko shraniti v tekoči obliki v rezervoarju za gorivo BMW Hydrogen ( avto na sliki) v samo tednu neuporabe izhlapi pol rezervoarja vodikovega goriva.

električni motor

Obstaja vrsta motorja, ki sploh ne proizvaja izpušnih plinov - električni. Tehnologija začne svojo zgodovino v 19. stoletju. Priljubljenost elektromotorja so spodbujali tramvaji in trolejbusi kot mestni promet, vendar je v tem primeru prevoz potreboval stalen električni tok v obliki žic. Električni avtomobil takrat ni nikoli pridobil popularnosti, čeprav se je pojavil prej kot avtomobil z motorjem z notranjim zgorevanjem. Zdaj se električna vozila množično proizvajajo, v mestih se opremljajo električne bencinske črpalke zanje in tehnologija postaja vse bolj priljubljena.

hibridni avto

Posebej priljubljeni so hibridni avtomobili s hkratno uporabo elektromotorja in motorja z notranjim zgorevanjem, kar omogoča vožnjo avtomobila tako iz električnega naboja kot iz običajnega goriva. Hibridni avtomobili seveda ne znebijo ozračja v celoti škodljivih emisij, ampak zmanjšajo količino izpušnih plinov, hkrati pa vam omogočajo znatno prihranek goriva in zmanjšanje zmogljivosti.

Cestni promet kot vir onesnaževanja okolja. Vzroki za nastanek strupenih sestavin v izpušnih plinih motorjev z notranjim zgorevanjem

V zadnjih letih se je zaradi povečanja gostote prometa v mestih močno povečalo onesnaževanje zraka s produkti izgorevanja motorjev. Izpušni plini motorjev z notranjim zgorevanjem (ICE) so sestavljeni predvsem iz neškodljivih produktov zgorevanja goriva – ogljikovega dioksida in vodne pare. Vendar pa v relativno majhnih količinah vsebujejo snovi, ki imajo strupene in rakotvorne učinke. To so ogljikov monoksid, ogljikovodiki različne kemične sestave, dušikovi oksidi, ki nastajajo predvsem pri visoki temperaturi in tlaku.

Pri zgorevanju ogljikovodikov pride do tvorbe strupenih snovi, povezanih s pogoji zgorevanja, sestavo in stanjem zmesi. Pri motorjih na prisilni vžig koncentracija ogljikovega monoksida doseže visoke vrednosti zaradi pomanjkanja kisika za popolno oksidacijo goriva, ko delujejo na mešanici, bogati z gorivom.

Pri vožnji po mestu in po cestah s spremenljivim naklonom in pogosto spreminjajočimi se hitrostmi z vklopljeno prestavo in odprtim plinom morajo motorji v prisilnem prostem teku delati približno 1/3 časa vožnje. Pri prisilnem prostem teku motor ne obupa, ampak, nasprotno, absorbira energijo, ki jo je nabral avto. Hkrati se neracionalno porablja gorivo, katerega povečana absorpcija vodi v največjo emisijo strupenih plinov CO in CH v ozračje.

Avtomobilski izpušni plini so mešanica približno 200 snovi. Vsebujejo ogljikovodike - neizgorele ali nepopolno zgorele komponente goriva, katerih delež se močno poveča, če motor deluje pri nizkih vrtljajih ali v trenutku naraščanja hitrosti ob zagonu, t.j. med prometnimi zastoji in na rdečih semaforjih. V tem trenutku, ko pritisnete na plin, se sprosti največ nezgorelih delcev: približno 10-krat več kot pri normalnem delovanju motorja. Med neizgorele pline spada tudi navaden ogljikov monoksid, ki v takšni ali drugačni količini nastaja povsod, kjer se kaj zgori. Izpušni plini motorja, ki deluje na običajen bencin in pri normalnem delovanju, vsebujejo povprečno 2,7 % ogljikovega monoksida. Z zmanjšanjem hitrosti se ta delež poveča na 3,9 %, pri nizki hitrosti pa na 6,9 %.

Glavni dejavniki delovanja, ki vplivajo na raven škodljivih emisij motorja, so dejavniki, ki označujejo stanje delov cilindrično-batne skupine (CPG). Povečana obraba delov CPG in odstopanja od njihove pravilne geometrijske oblike povzročajo povečanje koncentracije strupenih komponent v izpušnih plinih (EG) in plinih iz bloka motorja (CG).

Osnovni del CPG, od katerega je odvisna zmogljivost in okolju prijaznost motorja, je cilinder, saj je tesnost zgorevalne komore odvisna od tesnilne sposobnosti obroča v povezavi z cilindrom. Intenzivnost rasti rež med obroči in batnimi utori je odvisna predvsem od tehničnega stanja cilindrov in batnih obročev. Tako je nadzor in prilagajanje reže med obročem in cilindrom med delovanjem pomembna rezerva za zmanjšanje količine škodljivih nečistoč v izpušnih plinih in izpušnih plinih z izboljšanjem pogojev za zgorevanje goriva in zmanjšanjem količine olja, ki ostane v izpušnih plinih. prostor nad batom.

Strupene emisije motorjev z notranjim zgorevanjem so izpušni plini in plini iz bloka motorja. Z njimi pride v ozračje približno 40 % strupenih nečistoč iz celotne emisije. Vsebnost ogljikovodikov v izpušnih plinih je odvisna od tehničnega stanja in nastavitev motorja in se v prostem teku giblje od 100 do 5000 % ali več. Pri skupni majhni količini plinov iz bloka motorja, ki je enaka 2-10 % izpušnih plinov v celotnem onesnaženju ozračja, je delež plinov iz bloka motorja približno 10 % pri rahlo obrabljenih motorjih in naraste na 40 % pri delovanju motorja z izrabljenim motorjem. cilindrično-batna skupina, t.to. koncentracija ogljikovodikov v plinih iz bloka motorja je 15-10-krat višja kot v izrabljenem motorju. Količina CG, kot tudi njihova kemična sestava, sta odvisna od stanja delov CPG, ki tesnijo zgorevalno komoro. Prodor plinov iz cilindra v ohišje motorja in nazaj je odvisen od velikosti rež med drgljivimi deli CPG. Hkrati se poveča delež ogljikovodikov z rakotvornimi lastnostmi zaradi povečanega odlaganja olja in povečanega pretoka plina iz bloka motorja skozi zaprt sistem prezračevanja ohišja motorja.

Z dosegom meje obrabe motorja se emisije povečajo v povprečju za 50 %. Na primeru pospešenih testov, opravljenih v NAMI, je bilo ugotovljeno, da obraba motorja poveča emisije ogljikovodikov za 10-krat. Glavnina motorjev s povečano motnostjo izpušnih plinov so motorji, ki so bili podvrženi večji prenovi.

Stopnja dekompresije zgorevalne komore je odvisna od obrabe delov CPG, odstopanja njihove makrogeometrije od pravilne geometrijske oblike. S povečanjem puščanja iz zgorevalne komore pride do povečanja CO in CH ter zmanjšanja CO2 kot posledica poslabšanja pogojev zgorevanja goriva. Poleg zmanjšanja kakovosti organizacije delovnega procesa reže med obročem in cilindrom ter reže med obročem in batnim utorom vodijo do povečanja količine olja, ki je vstopilo čez -batni prostor, do povečanja odstopanja od dane dinamike sproščanja toplote med procesom zgorevanja in posledično do povečanja skupne mase strupenih emisij. Olje predstavlja 30-40% trdnih delcev v izpušnih plinih.

Osnovni del CPG je cilinder, od katerega je odvisna ekonomska in okoljska izvedljivost delovanja motorja. Obraba oblog cilindra ima izrazito ovalno obliko, katere glavna os se nahaja v ravnini nihanja ojnice. Razlog za nastanek ovalnosti valjev je predvsem povečana obremenitev batov na obloge v ravnini nihanja ojnic. Nepopolnost tehnologije montaže bloka cilindrov vpliva tudi na ovalnost valjev. Sprememba makrogeometrije valjev (ovalnost in konus) po montaži motorja vodi tudi do poslabšanja prileganja batnih obročev na površino cilindra. Znano je, da se pri vgradnji oblog v bloke različnih znamk motorjev z notranjim zgorevanjem ovalnost v valjih poveča za 2-3 krat.

Zelo pomembno je omeniti, da je narava izkrivljanja makrogeometrije oblog cilindra po montaži in med delovanjem enaka za večino modelov blokov cilindrov z "mokrimi oblogami". Glavna os ovala valja, ki je nastala med montažo, v območju zapora zgornjega kompresijskega obroča v zgornjem mrtvem središču bata, ima isto smer kot glavna os ovala, ki nastane med delovanjem. Ta značaj deformacije cilindrov je razložen z večjo deformacijo bloka na mestih med izvrtinami za puše.

Zmanjšanje ovalnosti valjev pomaga zmanjšati stopnjo obrabe batnih obročev in utorov, kar na splošno izboljša delovanje batnih obročev in izboljša tesnjenje zgorevalne komore. Znano je, da zamenjava oljnih strgalnih obročev po razvoju mejnega vira do neke mere povrne povprečno raven strupenosti motorja. Nedvomno, če se pri zamenjavi obročev ovalnost valjev prilagodi ravni mejne vrednosti za izdelavo novih oblog, bo učinek veliko pomembnejši.

Razvoj novih metod mešanja in raztapljanja ter matematični opis učinkov ustreznih aditivov in aditivov v naftna goriva bo znatno skrajšal čas za razvoj novih sestav alternativnih goriv in napovedovanje njihovih fizikalno-kemijskih lastnosti, kar bo omogočilo izboljšanje delovnega procesa motorja pri uporaba novih alternativnih goriv.

Analiza domače in tuje literature je pokazala, da bo razvoj prehoda na nove vrste goriv šel skozi tri glavne faze. V prvi fazi se bodo uporabljala standardna naftna goriva, alkoholi, dodatki vodikovim in vodikovim gorivom, plinasta goriva in njihove različne kombinacije, kar bo rešilo problem delnega prihranka pri naftnih gorivih. Druga faza bo temeljila na proizvodnji sintetičnih goriv, ​​podobnih nafti, proizvedenih iz premoga, oljnega skrilavca itd. V tej fazi bodo rešeni problemi dolgoročne oskrbe obstoječe flote motorjev z novimi vrstami goriva. Za zadnjo, tretjo fazo bo značilen prehod na nove vrste energetskih nosilcev in elektrarn (vodikovi motorji, uporaba jedrske energije).

Pretvorba motorjev z notranjim zgorevanjem na vodik in gorivo, ki vsebuje vodik, je zapleten družbeno-ekonomski proces, ki bo zahteval veliko prestrukturiranje številnih panog, zato je na prvi stopnji najbolj sprejemljiva možnost delovanje dizelskih motorjev. z dodatkom goriv, ​​ki vsebujejo vodik. Izjemno omejene informacije v literaturi o značilnostih zgorevanja ogljikovodikov z dodatki vodika in amoniaka v dizelskih motorjih ne omogočajo nedvoumnega odgovora na vprašanje o vplivu goriv, ​​ki vsebujejo vodik, na delovanje dizelskega motorja.

Prav tako je bilo vprašanje uporabe sintetičnega tekočega goriva (GTL), proizvedenega iz premoga v dizelskih motorjih, izjemno slabo raziskano. Različni literaturni podatki ne omogočajo enoznačne ocene učinka GTL na delovni proces, saj so njegove fizikalno-kemijske lastnosti zelo odvisne od surovine in tehnologije predelave.

Alkoholi so najverjetnejši vir motornega goriva, vendar je pri uporabi v dizelskih motorjih treba upoštevati njihove izjemno slabe motorne lastnosti. Uporabljene metode uporabe alkoholnih goriv zahtevajo dodatno zapletenost zasnove (vgradnja uplinjača, svečk ali drugega sistema za gorivo) ali povečanje stroškov goriva (uporaba dodatkov, ki povečujejo cetansko število). Najbolj optimalna v tej situaciji je lahko metoda uporabe raztopin etanola ali metanola z dizelskim gorivom v dizelskih motorjih.

Študija vpliva različnih vrst alternativnih goriv je bila izvedena za več tipov visokohitrostnih dizelskih motorjev z različnimi metodami tvorbe mešanice, zato je bilo treba pridobiti čim bolj popolne informacije o poteku dovoda goriva, zgorevanju, saj. procesi nastajanja, toksičnosti itd. Zato je bil razvit in implementiran avtomatiziran sistem za beleženje in obdelavo informacij, ki temelji na osebnem računalniku. Za ta kompleks je bil razvit aplikacijski programski paket, ki vključuje program za zbiranje informacij iz različnih senzorjev med preskusi, programe za obdelavo pridobljenih podatkov za analizo indikatorskega diagrama, rezultate optične indikacije, dovod goriva in izračun parametrov načina. .

Za hkratno dovajanje cikličnega dela dizelskega goriva in plina v jeklenko je avtor razvil posebno šobo za dvojno gorivo, ki jo je dopolnjevala ločena linija, sestavljena iz priključka za dovod plina in kanalov v šobi in ohišju atomizerja. V kanalu telesa šobe je izdelan povratni ventil, ki ga vzmet pritiska na sedež. V kanal razpršilnika je vtisnjen cilindrični vložek z vijačnim navojem na površini, ki tvori mešalno-akumulacijsko komoro, povezano s podigelno votlino razpršilnika šobe.

Na podlagi razvitega injektorja je bil izdelan sistem dizelskega goriva, ki omogoča dovajanje različnih vrst plinastih dodatkov gorivu.

Najbolj učinkovito je upoštevati značilnosti delovnega procesa pri uporabi alternativnih goriv, ​​pri čemer imamo informacije o prostorski porazdelitvi koncentracije saj in temperaturnih polj. Do danes obstaja predvsem dvodimenzionalna predstavitev temperaturno-koncentracijske nehomogenosti v dizelskem cilindru. Posledično je bil postavljen problem eksperimentalnega preučevanja prostorske porazdelitve temperaturnih polj in koncentracij saj. Pri delu je bila uporabljena originalna eksperimentalna oprema za določanje masne koncentracije saj na podlagi optične indikacije jeklenk in programsko implementirane metode za določanje temperaturnih polj.

Računske študije topnosti plinov (vodik, amoniak itd.) so temeljile na naslednjih predpostavkah: prvič, proces raztapljanja poteka v mešalno-akumulacijski komori in razpršilniku šob; drugič, raztapljanje poteka v skladu z modelom površinske obnove, t.j. kontaktna površina goriva in plina se posodablja s frekvenco, ki je enaka frekvenci nihanj tlaka goriva v visokotlačnem cevovodu za vbrizgavanje.

Eden od načinov za premagovanje težav pri pripravi mešanic dizelskega goriva z alternativnimi je uporaba tretje komponente - skupnega topila dizelskega goriva in alkohola. Sotopilo mora imeti lastnosti dizelskega goriva in alkohola, t.j. njegova molekula mora imeti tako polarne lastnosti kot alifatsko komponento, da tvori vezi z ogljikovodiki.

Poskusi uporabe vodika kot goriva za motorje z notranjim zgorevanjem so znani že dolgo. Na primer, v dvajsetih letih prejšnjega stoletja so preučevali možnost uporabe vodika kot dodatka glavnemu gorivu za motorje z notranjim zgorevanjem zračnih ladij, kar je omogočilo povečanje dosega njihovega leta.

Uporaba vodika kot goriva za motorje z notranjim zgorevanjem je kompleksen problem, ki vključuje širok spekter vprašanj:

Možnost predelave sodobnih motorjev na vodik;

Proučevanje delovnega procesa motorjev pri delu na vodik;

Določitev najboljših načinov za nadzor delovnega procesa za zagotovitev minimalne toksičnosti in največje učinkovitosti goriva;

Razvoj sistema za oskrbo z gorivom, ki zagotavlja organizacijo učinkovitega delovnega procesa v cilindrih motorja z notranjim zgorevanjem;

Razvoj učinkovitih načinov za shranjevanje vodika v vozilih;

Zagotavljanje okoljske učinkovitosti uporabe vodika za motorje z notranjim zgorevanjem;

Zagotavljanje možnosti polnjenja in kopičenja vodika za motorje.

Rešitev teh vprašanj ima variantno raven, vendar lahko splošno stanje raziskav tega problema obravnavamo kot resnično podlago za praktično uporabo vodika. To potrjujejo praktični testi, študije variantnih motorjev, ki delujejo na vodik. Mazda na primer stavi na vodikov rotacijski batni motor.

Raziskave na tem področju odlikuje široka paleta možnosti za uporabo vodika za motorje z zunanjim in notranjim uplinjanjem, z uporabo vodika kot aditiva, delno zamenjavo goriva z vodikom in delovanje motorja samo na vodik.

Obsežen seznam študij določa potrebo po njihovi sistematizaciji in kritični analizi. Uporaba vodika je znana v motorjih, ki delujejo na tradicionalna goriva na osnovi nafte, pa tudi v kombinaciji z alternativnimi gorivi. Tako na primer z alkoholi (etil, metil) ali z zemeljskim plinom. Možna je uporaba vodika v kombinaciji s sintetičnimi gorivi, kurilnimi olji in drugimi gorivi.

Raziskave na tem področju so znane tako pri bencinskih motorjih kot pri dizelskih motorjih, pa tudi pri drugih vrstah motorjev. Nekateri avtorji del na to temo menijo, da je vodik neizogibnost in se je na to neizogibnost treba bolje pripraviti.

Posebnost vodika je njegova visoka energetska učinkovitost, edinstvene kinetične lastnosti, prijaznost do okolja in skoraj neomejena baza virov. Glede na masno energijsko intenzivnost vodik presega tradicionalna ogljikovodikova goriva za 2,5-3-krat, alkoholi - za 5-6-krat, amoniak - za 7-krat.

Kvalitativni vpliv vodika na delovni proces motorja z notranjim zgorevanjem določajo predvsem njegove lastnosti. Ima večjo difuzivnost, višjo stopnjo zgorevanja, široke meje vžiga. Energija vžiga vodika je za red velikosti manjša od energije ogljikovodikovih goriv. Pravi delovni cikel določa višjo stopnjo popolnosti delovnega procesa ICE, najboljše kazalce učinkovitosti in toksičnosti.

Za prilagoditev obstoječih zasnov batnih motorjev z notranjim zgorevanjem, bencinskih in dizelskih motorjev za delovanje na vodik kot glavno gorivo, so potrebne določene spremembe, najprej zasnova sistema za oskrbo z gorivom. Znano je, da uporaba zunanjega tvorjenja mešanice vodi do zmanjšanja polnjenja motorja s svežim oksidantom in s tem zmanjšanja moči do 40 % zaradi nizke gostote in visoke hlapnosti vodika. Pri uporabi notranjega tvorjenja mešanice se slika spremeni, energetska intenzivnost polnjenja vodikovega dizelskega motorja se lahko poveča do 12% ali pa se zagotovi na ravni, ki ustreza delovanju dizelskega motorja na tradicionalno ogljikovodikovo dizelsko gorivo. Značilnosti organizacije delovnega procesa vodikovega motorja določajo lastnosti mešanice vodika in zraka, in sicer: meje vžiga, temperatura in energija vžiga, hitrost širjenja fronte plamena, razdalja gašenje plamena.

V skoraj vseh znanih študijah delovnega procesa vodikovega motorja je opažen težko nadzorovan vžig mešanice vodika in zraka. Učinek na predvžig z dovajanjem vode v sesalni cevovod ali z vbrizgavanjem "hladnega" vodika je bil raziskan s pozitivnimi rezultati.

Preostali plini in vroče točke zgorevalne komore intenzivirajo predvžig mešanice vodika in zraka. Ta okoliščina zahteva dodatne ukrepe za preprečevanje nenadzorovanega vžiga. Hkrati nizka energija vžiga v širokem razponu razmerja presežka zraka omogoča uporabo obstoječih sistemov za vžig pri pretvorbi motorjev v vodik.

Samovžig mešanice vodika in zraka v cilindru motorja pri kompresijskem razmerju, ki ustreza dizelskim motorjem, ne pride. Za samovžig te mešanice je potrebno zagotoviti temperaturo konca stiskanja najmanj 1023K. Možno je, da se zračna mešanica vžge iz pilotnega dela ogljikovodikovega goriva zaradi povečanja temperature konca stiskanja z uporabo tlaka ali segrevanja na vstopu za polnjenje zraka.

Za vodik kot gorivo za dizelske motorje je značilna visoka prednja hitrost širjenja plamena. Ta hitrost lahko preseže 200 m/s in povzroči, da tlačni val potuje v zgorevalni komori s hitrostmi, ki presegajo 600 m/s. Visoka hitrost zgorevanja mešanic vodika in zraka bi morala po eni strani pozitivno vplivati ​​na povečanje učinkovitosti delovnega procesa, po drugi strani pa to vnaprej določa visoke vrednosti največjega tlaka in temperature cikla, in večjo togost delovnega procesa vodikovega motorja. Povečanje največjega tlaka cikla vodi do zmanjšanja življenjske dobe motorja, zvišanje najvišje temperature pa vodi do intenzivnega nastajanja dušikovih oksidov. Največji tlak je mogoče zmanjšati z deformiranjem motorja ali zgorevanjem vodika, saj se ta dovaja v valj med gibom moči. Zmanjšanje emisij dušikovih oksidov na nepomembno raven je možno z izčrpavanjem delovne mešanice ali z uporabo vode, ki se dovaja v dovodni cevovod. Torej, pri a > 1,8 emisija dušikovih oksidov praktično ni. Ko se voda dovaja z maso 8-krat večja od vodika, se emisija dušikovih oksidov zmanjša za 8 ... 10-krat.

CNG je dovoljen neposredno v mestnih blokih stanovanjskih in javnih zgradb. Poleg tega je v mnogih državah dovoljeno točiti vozila z zemeljskim plinom v podzemnih garažah. 1.6. Proizvodnja plinske opreme za avtomobile. Danes je Italija prestregla slavo najboljšega svetovnega proizvajalca plinske avtomobilske opreme. In zdaj je na svetovnem trgu največje povpraševanje ...

Model, ki je prejel oznako "H2R", razvije hitrost več kot 300 km / h. Nova smer v gradnji motorjev na vodikova goriva, ki temelji na uporabi Stirlingovega motorja, se zdi obetavna. Ta motor do konca XX stoletja. zaradi kompleksnejše zasnove v primerjavi z motorjem z notranjim zgorevanjem, večje porabe materiala in stroškov se ne uporablja široko v motornih vozilih. ...

Gorivo, energija in okoljske razmere v Ruski federaciji in v svetu kažejo, da je zemeljski plin, ki se uporablja kot pogonsko gorivo, prava alternativa tekočim ogljikovodikovim gorivom. To izhaja iz fizikalno-kemijskih lastnosti metana: visoko oktansko število, široko območje vžiga glede na razmerje presežka zraka, sposobnost tvorbe homogene mešanice z zrakom, nizka fotokemična aktivnost in v prihodnosti manjša toksičnost izpušnih plinov v primerjavi z dizelskim gorivom. . Vendar je zemeljski plin okolju prijazno gorivo le takrat, ko so rešeni problemi z organizacijo ustreznega delovnega procesa in opremo, ki ga zagotavlja.[ ...]

DAEC diesel arktično okolju prijazno gorivo.[ ...]

Ugotovljeno je bilo tudi, da uporaba "okolju prijaznega" goriva (zemeljski plin, vodik) ne rešuje problema izpustov dušikovih oksidov, temveč ga, nasprotno, pri uporabi vodikovega goriva še poslabša.[ ...]

Uporaba naftnih derivatov kot goriva povzroča onesnaževanje okolja s produkti izgorevanja, vključno z žveplovimi spojinami (SO2 in BO3). Rafiniranje nafte odstrani večino žvepla iz izdelkov, kot sta kerozin in bencin. Za razliko od nafte in premoga zemeljski plin praktično ne vsebuje žvepla. V zvezi s tem je plin okolju prijazno gorivo.[...]

Sprejete so bile specifikacije za dizelsko okolju prijazno poletno gorivo (DLECH) brez omejitve vsebnosti aromatskih ogljikovodikov in DLECH-V z omejitvijo vsebnosti aromatskih ogljikovodikov, kot tudi dizelsko arktično okolju prijazno gorivo (DAEF) z omejitvijo vsebnost aromatskih ogljikovodikov (tabela 4.51).[ .. .]

KG z visoko vsebnostjo organskih snovi se predela v okolju prijazno gorivo; Kot nevtralizirajoča sredstva služijo karbonati ali hidroksidi alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin.Pri segrevanju mešanice brez dostopa do zraka nastanejo sulfidi ustreznih kovin, ki se pri zgorevanju goriva oksidirajo v sulfate, kar bistveno zmanjša prehod žvepla v plinaste spojine. Energijska vrednost kotlovskega goriva se poveča, ko se KG /25/ doda premogov prah in druge ogljikovodične komponente.[ ...]

Po mnenju strokovnjakov se bo do leta 2020 poraba vodika kot okolju prijaznega goriva povečala za 12...17-krat.[ ...]

Poleg tega je bilo odločeno, da se vozniki finančno zanimajo za prenos svojih avtomobilov na okolju prijazno gorivo. Po predlogu zakona bi moral biti strošek plina bistveno nižji od cene goriva iz naftnih derivatov.[ ...]

Kalorična vrednost vodika kot obetavnega energenta je 3-krat višja od ogljikovodikovega goriva. Vodik je okolju prijazno gorivo, za razliko od tradicionalnih naravnih goriv ne vsebuje žvepla, prahu ali težkih kovin. Pri gorenju se vodik spremeni v vodno paro. Edina škodljiva spojina v teh pogojih so lahko dušikovi oksidi, ki nastanejo zaradi oksidacije atmosferskega dušika pri posebno visokih temperaturah zgorevanja. Ta negativni pojav je mogoče relativno enostavno lokalizirati z nekaterimi katalizatorji. Vodik je primeren za uporabo ne le kot gorivo, temveč tudi kot univerzalni akumulator energije, ki ga je tako mogoče prevažati in uporabljati v različnih energetskih sektorjih.[ ...]

Onesnaženost ozračja se zmanjša tudi, če bencin nadomestimo z utekočinjenim plinom. Za tekoče gorivo se uporabljajo posebni dodatki-katalizatorji, ki povečujejo popolnost njegovega zgorevanja, bencin brez svinčevih dodatkov. Razvijajo se nova goriva. Tako so v Avstraliji testirali okolju prijazno gorivo, ki vsebuje 85% dizelskega goriva, 14% etilnega alkohola in 1% posebnega emulgatorja, ki poveča popolnost zgorevanja goriva. Potekajo dela za izdelavo keramičnih motorjev za dizelske motorje, ki bodo omogočili povečanje temperature zgorevanja goriva in zmanjšanje količine izpušnih plinov. A. opremljeni s posebnimi elektronskimi napravami so se že pojavili na Japonskem in v Nemčiji, ki zagotavljajo popolnejše zgorevanje goriva.[ ...]

Najbolj nujna naloga našega časa je zmanjšati onesnaževanje zraka z izpušnimi plini avtomobilov. Trenutno se aktivno išče alternativno, bolj "okolju prijazno" gorivo kot bencin. Razvoj avtomobilskih motorjev, ki jih poganja električna energija, sončna energija, alkohol, vodik, itd.[ ...]

V zadnjih desetletjih se v Rusiji pretežno razvija plinska industrija, poraba zemeljskega plina v termoelektrarnah pa intenzivno raste. Treba je opozoriti, da je plin v Ruski federaciji najcenejše in okolju prijazno gorivo. V teh pogojih problem zbiranja pepela v termoelektrarnah v Rusiji še ni zelo pereč. Vendar bo produktivnost razvitih polj zemeljskega plina v državi v bližnji prihodnosti začela upadati. To je posledica dejstva, da se v prihodnosti pri razvoju novih plinskih in plinskokondenzatnih polj zdi nemogoče ohraniti proizvodnjo plina na zahtevani konstantni ravni. V skladu z veljavnimi predpisi lahko to obdobje traja 12-15 let. Medtem, kot je pokazala praksa razvoja polj Orenburg, Medvezhye, Urengoy in Yamburg, takšno trajanje neprekinjene proizvodnje med razvojem novih polj ni racionalno, ne upošteva interesov prihodnjih generacij. Na sl. Tabela 2.1 prikazuje urnike proizvodnje plina po poljih za obdobje 1970-2030. Kažejo, da po doseganju največje proizvodnje plina pride do postopnega in sistematičnega zmanjševanja. Samo na polju Medvezhye je bilo mogoče vzdrževati največjo proizvodnjo plina približno 15 let, nato pa je prišlo do intenzivnega zmanjševanja.[ ...]

Ob upoštevanju rasti proizvodnje, ki se je začela leta 1999, in povečanja emisij onesnaževal s strani podjetij v glavnih panogah - onesnaževala okolja, pa tudi morebitnega znatnega povečanja emisij iz termoenergetike v povezavi z načrtovanim prenosom več deset velike termoelektrarne in državne daljinske elektrarne iz okolju prijaznega goriva - zemeljskega plina - na premog in kurilno olje, lahko pričakujemo znatno poslabšanje kakovosti atmosferskega zraka. Da bi dali prednost interesom zdravja prebivalstva države in ohranjanju naravnega okolja, je treba okrepiti dejavnosti državnega okoljskega pregleda, državnega okoljskega nadzora nad podjetji, čistilnimi napravami, pa tudi nadzor nad kakovost atmosferskega zraka v mestih in industrijskih središčih.[ ...]

Glavni onesnaževalci atmosfere vključujejo ogljikov dioksid, ogljikov monoksid, žveplo in dušikov dioksid ter majhne komponente plina, ki lahko vplivajo na temperaturni režim troposfere: dušikov dioksid, haloogljiki (freoni), metan in troposferski ozon. Obseg emisij onesnaževal v ozračje iz stacionarnih virov v Rusiji je približno 22-25 milijonov ton na leto. Obseg teh izpustov se je v zadnjih 10 letih letno zmanjšal za 300-600 tisoč ton.Zmanjšanje emisij je predvsem posledica obsežnega upada industrijske proizvodnje, predvsem v rudarstvu in predelovalni industriji. Pozitivno vlogo v teh razmerah je imela relativna stabilnost proizvodnje in uporabe plina - okolju prijaznega goriva.

Raziskovalci se že vrsto let trudijo najti alternativo bencinu kot glavni vrsti goriva za vozila. Okoljskih razlogov in razlogov za vire ni smiselno naštevati - le leni ne govorijo o strupenosti izpušnih plinov. Znanstveniki najdejo rešitev za problem v najbolj, včasih nenavadnih vrstah goriva. Recycle je izbral najbolj zanimive ideje, ki izzivajo hegemonijo goriva bencina.

Biodizel na osnovi rastlinskih olj

Biodizel je vrsta biogoriva na osnovi rastlinskih olj, ki se uporablja tako v čisti obliki kot v različnih mešanicah z dizelskim gorivom. Zamisel o uporabi rastlinskega olja kot goriva pripada Rudolfu Dieselu, ki je leta 1895 ustvaril prvi dizelski motor, ki je deloval na rastlinsko olje.

Za proizvodnjo biodizla se praviloma uporabljajo repično, sončnično in sojino olje. Seveda se rastlinska olja sama ne vlijejo v rezervoar za plin kot gorivo. Rastlinsko olje vsebuje maščobe - estre maščobnih kislin z glicerinom. V procesu pridobivanja "biosolarije" glicerolni estri uničijo in nadomestijo glicerol (sprošča se kot stranski produkt) za enostavnejše alkohole - metanol in redkeje etanol. Ta postane sestavni del biodizla.

V mnogih evropskih državah, pa tudi v ZDA, na Japonskem in v Braziliji je biodizel že postala dobra alternativa običajnemu bencinu. V Nemčiji se na primer metil ester oljne ogrščice že prodaja na več kot 800 bencinskih črpalkah. Julija 2010 je v državah EU obratovalo 245 biodizla s skupno zmogljivostjo 22 milijonov ton. Analitiki Oil World napovedujejo, da bo do leta 2020 delež biodizla v strukturi porabljenega motornega goriva v Braziliji, Evropi, Kitajski in Indiji znašal 20 %.

Biodizel je okolju prijazno transportno gorivo: v primerjavi z običajnim dizelskim gorivom skoraj ne vsebuje žvepla in je skoraj popolnoma biološko razgradljiv. V tleh ali vodi mikroorganizmi predelajo 99 % biodizla v 28 dneh – to zmanjša stopnjo onesnaženosti rek in jezer.

Stisnjen zrak

Modele pnevmatskih avtomobilov - strojev, ki delujejo na stisnjen zrak - je že izdalo več podjetij. Peugeotovi inženirji so naenkrat zabruhnili v avtomobilski industriji in napovedali ustvarjanje hibrida, v katerega je v pomoč motorju z notranjim zgorevanjem dodana energija stisnjenega zraka. Francoski inženirji so pričakovali, da bo tak razvoj manjšim avtomobilom pomagal zmanjšati porabo goriva za do 3 litre na 100 km. Peugeotovi strokovnjaki trdijo, da se lahko v mestu pnevmatski hibrid do 80 % časa premika po stisnjenem zraku, ne da bi ustvaril niti enega miligrama škodljivih emisij.

Načelo delovanja "zračnega avtomobila" je precej preprosto: avtomobila ne poganja mešanica bencina, ki gori v cilindrih motorja, ampak močan zračni tok iz jeklenke (tlak v jeklenki je približno 300 atmosfer) . Pnevmatski motor pretvarja energijo stisnjenega zraka v vrtenje osnih gredi.

Na žalost stroji v celoti na stisnjenem zraku ali zračnih hibridih nastajajo predvsem v redkih serijah - za delo v posebnih pogojih in v omejenih prostorih (na primer na proizvodnih mestih, ki zahtevajo najvišjo stopnjo požarne varnosti). Čeprav obstaja nekaj modelov za "standardne" kupce.

Engineairov okolju prijazen mikrotovornjak Gator je prvo avstralsko vozilo s stisnjenim zrakom, ki je začelo dejanske komercialne storitve. To je že mogoče videti na ulicah Melbourna. Nosilnost - 500 kg, prostornina jeklenk z zrakom - 105 litrov. Prevoženi kilometri tovornjaka na eni bencinski črpalki je 16 km.

Odpadni izdelki

Do kakšnega napredka je prišlo – nekateri avtomobili za delovanje motorja ne potrebujejo bencina, ampak človeški odpadki, ki pridejo v kanalizacijo. Tak čudež avtomobilske industrije je nastal v Veliki Britaniji. Na ulice Bristola so zapeljali avtomobil, ki za gorivo uporablja metan, izoliran iz človeških iztrebkov. Prototipni model je bil Volkswagen Beetle, proizvajalec avtomobila VW Bio-Bug, ki ga poganja inovativno gorivo, pa je GENeco. Motor za recikliranje iztrebkov, nameščen na Volkswagen kabriolet, je omogočil prevoz 15 tisoč kilometrov.

Izum GENeca je pohitel, da se imenuje preboj pri uvajanju energetsko varčnih tehnologij in okolju prijaznega goriva. Povprečnemu človeku se zdi ideja nadrealistična, zato je vredno pojasniti: v avto se seveda naloži že predelano gorivo - v obliki metana, pripravljenega za uporabo, vnaprej pridobljenega iz odpadnih proizvodov.

Hkrati motor VW Bio-Bug uporablja dve vrsti goriva hkrati: avto zažene iz bencina, a takoj, ko se motor segreje in avtomobil nabere določeno hitrost, se oskrba s človeškim želodčnim plinom predelano v tovarnah GENeco je vklopljeno. Potrošniki morda niti ne opazijo razlike. Vendar ostaja glavni problem trženja – človeško negativno dojemanje surovin, iz katerih se pridobiva bioplin.

Sončni kolektorji

Proizvodnja avtomobilov na sončno energijo je morda najbolj razvito področje avtomobilske industrije, ki se osredotoča na uporabo ekološkega goriva. Avtomobile na sončni pogon izdelujejo po vsem svetu in v različnih različicah. Leta 1982 je izumitelj Hans Tolstrup s sončnim avtomobilom Quiet Achiever (čeprav s hitrostjo le 20 km na uro) prečkal Avstralijo od zahoda proti vzhodu.

Septembra 2014 avtomobil Stella ni uspel prevoziti poti od Los Angelesa do San Francisca, ki je dolga 560 km. Solarni avtomobil, ki ga je razvila skupina na nizozemski univerzi v Eindhovnu, je opremljen s paneli, ki zbirajo sončno energijo, in 60-kilogramsko baterijo s kapaciteto šest kilovatnih ur. Stella ima povprečno hitrost 70 km na uro. V odsotnosti sončne svetlobe je rezerva baterije dovolj za 600 km. Oktobra 2014 so se študentje iz Eindhovna s svojim čudežnim avtomobilom udeležili World Solar Challenge, 3000 kilometrov dolgega relija po Avstraliji za avtomobile na sončno energijo.

Najhitrejši električni avtomobil na sončni pogon trenutno je Sunswift, ki ga je ustvarila ekipa študentov z avstralske univerze v Novem Južnem Walesu. Na testih avgusta 2014 je to solarno vozilo z enim polnjenjem baterije prevozilo 500 kilometrov s povprečno hitrostjo 100 km na uro, kar je za takšno vozilo neverjetno.

Biodizel na kuhinjskih odpadkih

Leta 2011 je USDA sodeloval z Nacionalnim laboratorijem za obnovljivo energijo pri raziskovanju alternativnih goriv. Eden od presenetljivih rezultatov je bil sklep o možnostih uporabe biodizelskega goriva na osnovi surovin živalskega izvora. Biodizel iz maščobnih ostankov je tehnologija, ki še ni preveč razvita, se pa že uporablja v azijskih državah.

Vsako leto na Japonskem po pripravi nacionalne jedi tempure ostane približno 400.000 ton rabljenega jedilnega olja. Prej so ga predelali v živalsko krmo, gnojilo in milo, v začetku devetdesetih let prejšnjega stoletja pa so mu varčni Japonci našli drugo uporabo in na njegovi osnovi vzpostavili proizvodnjo rastlinskega dizelskega goriva.

V primerjavi z bencinom ta bencinska črpalka po meri izpusti v ozračje manj žveplovega oksida, glavnega vzroka kislega dežja, in zmanjša druge strupene emisije izpušnih plinov za dve tretjini. Da bi bilo novo gorivo bolj priljubljeno, so njegovi proizvajalci pripravili zanimivo shemo. Vsakemu, ki pošlje deset serij plastičnih plastenk z rabljenim jedilnim oljem v tovarno RTD, bodo v eni od japonskih prefektur dodelili 3,3 kvadratnega metra gozda.

Tehnologija še ni dosegla Rusije v takšnem obsegu, a zaman: letna količina odpadkov iz ruske živilske industrije je 14 milijonov ton, kar je po svojem energetskem potencialu enakovredno 7 milijonom ton nafte. V Rusiji bi odpadki v biodizlu pokrili potrebo po prevozu za 10 odstotkov.

tekoči vodik

Tekoči vodik že dolgo velja za eno glavnih goriv, ​​ki lahko izziva bencin in dizelsko gorivo. Vozila na vodikov pogon niso redka, a zaradi številnih dejavnikov niso pridobila široke priljubljenosti. Čeprav je pred kratkim, zahvaljujoč novemu valu skrbi glede "zelenih" tehnologij, ideja o vodikovem motorju dobila nove podpornike.

Več velikih proizvajalcev ima zdaj v svoji ponudbi avtomobile na vodikov pogon. Eden najbolj znanih primerov je BMW Hydrogen 7, avtomobil z motorjem z notranjim zgorevanjem, ki lahko deluje tako na bencin kot na tekoči vodik. BMW Hydrogen 7 ima 74-litrski rezervoar za bencin in rezervoar za 8 kg tekočega vodika.

Tako lahko avto med enim potovanjem uporablja obe vrsti goriva: preklapljanje z ene vrste goriva na drugo poteka samodejno, pri čemer ima prednost vodik. Z enakim tipom motorja je na primer opremljen hibridni vodikovo-bencinski avtomobil Aston Martin Rapide S. V njem lahko motor deluje na obe vrsti goriva, preklapljanje med njima pa izvaja inteligentni sistem za optimizacijo porabe in emisije škodljivih snovi v ozračje.

Vodikovo gorivo bodo razvijali tudi drugi avtomobilski giganti - Mazda, Nissan in Toyota. Menijo, da je tekoči vodik okolju varen, saj pri zgorevanju v čistem kisiku ne oddaja nobenih onesnaževal.

zelene alge

Algalno gorivo je eksotičen način pridobivanja energije za avtomobil. Alge kot biogorivo so začeli obravnavati predvsem v Združenih državah in na Japonskem.

Japonska nima velike zaloge rodovitne zemlje za gojenje oljne ogrščice ali sirka (ki se v drugih državah uporablja za proizvodnjo biogoriv iz rastlinskih olj). Toda Dežela vzhajajočega sonca proizvaja ogromno zelenih alg. Prej so jih jedli, zdaj pa so na podlagi njih začeli izdelovati gorivo za sodobne avtomobile. Ne tako dolgo nazaj se je v japonskem mestu Fujisawa na ulicah pojavil potniški avtobus DeuSEL znamke Isuzu, ki deluje na gorivo, od katerih je nekaj pridobljenih iz alg. Euglena zelena je postala eden glavnih elementov.

Zdaj dodatki "alge" predstavljajo le nekaj odstotkov celotne mase goriva v transportnih rezervoarjih, a v prihodnosti azijsko proizvodno podjetje obljublja razvoj motorja, ki bo omogočal 100-odstotno uporabo biokomponente.

Tudi v Združenih državah se je vprašanje biogoriv na osnovi alg pozorno obravnavalo. Propelova veriga bencinskih črpalk v severni Kaliforniji je začela prodajati biodizel Soladiesel javnosti. Gorivo se pridobiva iz alg s fermentacijo in kasnejšim sproščanjem ogljikovodikov. Izumitelji biogoriv obljubljajo 20-odstotno zmanjšanje emisij ogljikovega dioksida in izrazito zmanjšanje strupenosti v drugih pogledih.