Биоэтанол в бензине

Биотопливо для авто. Топливо XXI века?

До сих пор не утихают споры между сторонниками «зеленых», считающих биотопливо топливом будущего и учеными, имеющими более пессимистический взгляд на использование этого продукта в народном хозяйстве. Однако ряд проектов по использованию биотоплива как в энергетической, так и автомобильной отрасли, внесли свои коррективы в этом противостоянии и доказали эффективность его применения.

Биоэтанол – самое распространенное биотопливо для авто

Данный продукт представляет собой один из видов жидкого биологического топлива. По сути, данное биотопливо — это спирт, изготавливаемый из сельскохозяйственной продукции, например, из кукурузы или сахарного тростника. Эти виды растений содержат в себе крахмал и сахар, что и позволяет получить по специальной технологии топливный этанол, содержащий в своем составе метанол и сивушные масла. Данный спирт не пригоден для питья и может быть использован только в технических целях.

Основная часть производства биоэтанола в мире приходится на Бразилию, также крупными поставщиками являются страны Северной и Южной Америки. В соответствии с государственными программами таких стран, как США и Канада, по увеличению объемов производства биоэтанола, в ближайшее время ожидается их лидерство на биотопливном рынке.

Европейский союз также стремится к росту потребления возобновляемого топлива, и закон регламентирует его долю в общем объеме автомобильного топлива в размере до 6%. А в Германии, Франции, Италии и Испании ведутся работы по увеличению производительности предприятий по производству биоэтанола.

На африканском рынке превалирует ЮАР. Такие страны, как Индия и Китай целенаправленно стремятся увеличить долю такого топлива до 5%.

Биотопливо на практике

Заливать этанол в чистом виде в баки автомобилей категорически нельзя, так как он является сильнейшим растворителем и окислителем. Использование чистого биоэтанола требует переделки автомобиля с установкой деталей на двигатель из нержавеющего металла или пластика.

В настоящее время в мире уже разработаны около 40 моделей автомобилей, так называемых Flexible-Fuel Vehicle (FFV), с совмещенной конструкцией заправки, в баки которых можно заливать бензин и этанол в любом соотношении.

Так, в США, на дорогах курсирует более 6 миллионов грузовых и легковых автомобилей, для которых на заправках реализуется специальная смесь Е85, состоящая из 85% биоэтанола и 15% бензина. Присутствие бензина в составе смеси необходимо только для того, чтобы двигатель хорошо заводился в холодное время года.

Швеция в продвижении биотоплива в своей стране, пошла еще дальше, так, смесь этанола с бензином должна быть в обязательном порядке на крупных автозаправках, а авто, работающие на этом виде топлива, имеют беспрепятственный бесплатный проезд в центр Стокгольма, при этом их владельцы освобождаются от оплаты за стоянку и платят сниженный автоналог.

На Западе используют смесь Е10, состоящую из 10% биоэтанола и 90% бензина в обычных двигателях, а в Бразилии – 20%, так как считается, что такая добавка не способна повредить двигатель и топливную систему автомобиля.

В настоящее время даже самолеты, выпускаемые бразильской компанией Embraer, летают именно на смеси самолетного топлива со спиртом. Чистый бензин продавать в стране для заправки авто запрещено.

Согласно статистическим данным, даже незначительная добавка биоспирта в бензин, эффективно влияет на его сгорание, повышает его октановое число, что существенно снижает токсичность выбросов в атмосферу, также уменьшает риск воспламенения топлива при повреждении топливной системы автомобилей.

Биобутанол

Бутиловый спирт, как правило, получают из сахарного тростника и сахарной свеклы, маниоки и пшеницы, а также из целлюлозы – отходов деревообрабатывающей промышленности, щепок и опилок. Этот биотопливо имеет высокую энергетическую ценность, на 95-98% выше, чем у бензина и может использоваться как самостоятельный источник энергии, так и в смеси с бензином. Его можно добавлять и к бензину, уже смешанному с этанолом.

Преимущества биобутанола заключается в том, что он легко смешивается с бензином, причем его можно добавлять в более высоких объемах при эксплуатации авто, имеющих стандартный двигатель.

Биодизель

Для производства используются в основном, жирные масла, иногда – эфирные. Масла вырабатывают из таких культур, как рапс и соя. Считается, что наиболее перспективное направление производства биодизеля – это использование водорослей.

Биологический дизель может применяться как 100% источник тепла, так в смеси с дизельным топливом – полученным в нефтехимической промышленности. В любом случае такое биотопливо не наносит вреда окружающей среде, так как он безвреден. Обычно топливная смесь состоит из 80% солярки и 20% биодизеля. Недостатком является увеличение расхода солярки при снижении мощности двигателя, низкий срок хранения и агрессивное влияние топлива на резиновые детали, а также отложение воска при работе автосредства при низких температурах.

Биогаз

Данный продукт еще называют «канализационным» газом, так как его вырабатывают из отходов сельскохозяйственной деятельности, пищевых производств, из мусора. По существу — это тот же пригодный газ метан, очищенный от углекислого газа и полученный искусственным способом.
В выхлопных газах автомобиля, работающего на этом виде топлива, практически нет вредных веществ, газ обладает высокими антидетонационными показателями. Но по сравнению с вышеприведенными аналогами биотоплива, данный газ имеет низкую теплоотдачу, при этом требуются тяжелые баллоны для его использования и хранения. Наиболее приемлемый вид транспорта – грузовой или пассажирский.

Биоэтанол в бензине

В связи с тем, что в Эстонии с первого апреля нынешнего года практически весь автобензин RON95 стал E10, то есть, содержит 10% биоэтанола, возникло много разных интересных, грустных и весёлых слухов и сплетен. Практически все, впрочем, рассказывают, что раньше ого-го, а теперь нифига и вообще говно. Для людей адекватных и интересующихся нижеприведённый текст, чтобы точно знали, что есть биоэтанол и Е10, а что оно точно нет.

ДЛЯ ЧЕГО И ЗАЧЕМ ЭТО НАДО

Е10 (Е5, Е85, Е96 и др.), это автобензин с добавкой соответствующего цифре в маркировке количества биоэтанола. Биоэтанол, это этанол, он же этиловый спирт, он же алкоголь, произведённый из разных возобновляющихся вещей — злаков, тростника, сахара, биоразлагающегося мусора и т.п.

Эстонский Закон о Жидком Топливе гласит, что СУММАРНАЯ доля биотоплива в продаваемом поставщиком топливе должны быть не менее 6,3% (это в Эстонии — по ЕС вообще где как), а с 1.01.2020 г. — 10%. Эта формулировка даёт продавцам топлива возможность продавать 95-й бензин, как Е10, а 98-й — как Е0, так как 10% биоэтанола в 95-м бензине закрывает необходимые 6,3% суммарно. У тех, кто продаёт, например, CNG, ещё больше простора для игры с процентами, так как натуральный газ, понятно, считается так же биотопливом.
Дизтопливо, кстати, в Эстонии в большинстве своём B7, то есть, с содержанием биодизеля в пределах 7%.

Надо также иметь ввиду, что не всегда на заправке есть этикетки, указывающие на наличие биокомпонентов в топливе. Если так, и вы не уверены, можно это топливо лить или нет, не стесняйтесь спрашивать — информация о топливе, включая сертификат на конкретную партию топлива, находящуюся сейчас в ёмкостях заправки, вы имеете полное право требовать.

У более свежих автомобилей возле заправочной горловины бака обычно есть наклейки, указывающие на возможность использования топлива с биодобавками в данном автомобиле.

ЧЕМ ПЛОХО БИОТОПЛИВО

1. Биоэтанол это алкоголь. Сжигать его в моторе — зло, спросите у Кузмича из «Национальной особенности». 😉

2. ОСНОВНАЯ ПРОБЛЕМА номер 1 — этанол это сильный растворитель. Он может растворить полимеры (пластмассы, резины), которые не предназначены для использования этанолосодержащего топлива — шланги, трубки, топливозаборник, прокладки и уплотнения. В почти всех современных автомобилях уже как лет десять допускается использование Е5 или Е10 — инженеры знали, что это будет и использовали спиртостойкие материалы. Однако, конкретно вам ответит представительство — можно в вашей машине использовать Е5/Е10 или нет.
Эстонский Дорожный Департамент — Maanteeamet (mnt.ee) и AMTEL (amtel.ee — www.amtel.ee/public/E10/E…plik_taiend._25.03.19.pdf) собрали и опубликовали большую таблицу по основным производителям автомобилей и мотоциклов. Кто-то из них даже сайт сделал специальный — www.biokytus.ee/index-ru.html
Двигатель автомобиля съест Е5/Е10 на раз, и ничего с ним не будет. Проблема именно в компонентах и материалах топливной системы. Если топливо растворит что-нибудь нужное и унесёт намытое в самые тонкие каналы с большой скоростью протекания топлива и там отложит (система прямого впрыска топлива особенно подвержена — там каналы тоньше и турбулентность в каналах выше), то, сами понимаете, машина будет ехать так себе.

3. ОСНОВНАЯ ПРОБЛЕМА номер 2 — спирт абсорбирует воду. В водно-спиртовой смеси заводятся бактерии. Бактерии размножаются и умирают. Остатки колоний бактерий в виде слизи забивают фильтры и каналы в топливной системе. Основные два вопроса к топливу: а) как хорошо оно хранилось в ёмкостях топливной компании и б) как долго оно будет храниться в баке вашего автомобиля. Стабильный срок хранения, говорят, месяц. Можно округлить до трёх недель. Если будет стоять дольше, лучше сразу залить 98 Е0.
Особенно этот момент важен для мотоциклов, газонокосилок, триммеров и прочих лодочных моторов. У последних ещё одно — рядом вода. Если в ёмкости с таким бензином происходит вентиляция, спирт постоянно будет забирать воду из воздуха. В газонокосилки и прочую технику лучше заливать специальный бензин для мелкой техники, продающийся в канистрах на заправках или специализированных магазинах. Он чистейший — понюхайте, он даже пахнет по-другому. И, главное, он очень стабильный — не разлагается даже за год. Весной на таком прошлогоднем бензине хороший мотор заведётся сразу же, как будто ничего и не было. Да, дорого, но переборка карбюратора и чистка топливной системы не дешевле.

В одном латышском дилере одной японской компании так недели две проблему искали — в затяжном повороте были пропуски зажигания. Причём, в левом повороте — первого цилиндра, а в правом — четвёртого. Потом выяснили, что в топливной рейке было некоторое количество воды, которая переливалась вправо-влево. При этом, сетка из цветного металла, стоящая на входе форсунки, воду не пропускала, но вода, в свою очередь, не пропускала топливо. И это всё было ещё до массового перехода на биотопливо. 😉

4. При сжигании чистого этилового спирта выделяется на 30% меньше энергии, чем при сжигании того же количества бензина. При содержании этилового спирта 10%, соответственно, расход топлива, требующегося для передвижения на определённое расстояние, увеличится на 3…5%. Поэтому, как правило, разница в цене между RON98E0 и RON95E10 будет выравниваться за счёт меньшего расхода топлива на 98-м бензине.

5. Двигатель плохо заводится на этаноле. Именно поэтому, как правило, в спорте используется максимум Е85. Хотя, на деле, используется и чистый, 96%-й этанол, но тогда заводятся эти машины всё равно на бензине. Впрочем, при Е10 плохой холодный запуск ощущаться не будет не должен, по крайней мере, при исправной топливной системе.

ЧЕМ ХОРОШО БИОТОПЛИВО

1. Биоэтанол это алкоголь. Его наличие уже хорошо.

2. Октановое число чистого этанола равно примерно 100. То есть, топливо Е10 менее склонно к детонации. Именно поэтому биоэтанол любят спортсмены с большими турбинами — потеря мощности при сжигании этанола вместо бензина с лихвой компенсируется увеличением степени сжатия и давления наддува. Обычному двигателю, с минимально допустимым RON91 увеличенное октановое число, как правило, по барабану. Хотя при затяжных подъёмах и высоких нагрузках может и помочь, если блок управления двигателем просечёт, что топливо не детонирует под продолжительной нагрузкой, и будет держать зажигание чуть более ранним для увеличения мощности.

3. Один литр этанола выделяет при сжигании 1,5 кг СО2, в отличии от 2,2 кг, выделяющихся при сжигании одного литра чистого бензина. (Правда, -30% мощности это компенсируют) 😉

4. Для производства биотоплива используется растительность, которая в течение своего жизненного цикла потребляет СО2. Именно по этому биоэтанол считается СО2-нейтральным топливом. Реальное потребление растениями углекислого газа составляет примерно 70% от выделяемого при сжигании, но всё равно неплохо.

5. В Южной Америке есть ещё одна проблема — дешевле всего биотопливо получать из масляной пальмы. Лучше всего та пальма растёт там, где продолжительное время рос лес. Но никто не даст вам выпилить лес и посадить туда пальмы для выращивания биотоплива. Однако, если этот лес сам случайно сгорит…

РЕЗЮМЕ и ЧАВО

Информацию о совместимости любой техники с биотопливом можно и нужно уточнять у производителя этой техники.
Подавляющее большинство автомобилей, выпущенных в течение крайних десяти лет, едят и Е5 и Е10. НО НЕ ВСЕ!
Эффект от несовместимости топливной системы с биотопливом может ощутиться уже с первой заправки.
Биотопливо лучше не оставлять в баках на срок более трёх-четырёх недель.
А можно я буду ездить на нормальном автобензине А95? — Нет! Биотопливо если и не везде обязательно, то скоро будет. Пока без биотоплива только RON98, но надолго ли — непонятно.
Если ваша машина не ест Е5/Е10, ездите на 98-м бензине.

Мифы про 98-й бензин

98-й бензин чище.
Враньё. Чистота бензина не зависит от его октанового числа СОВСЕМ.

98-й бензин при сгорании выделяет больше энергии.
Враньё. Количество выделяемой энергии не зависит от октанового числа СОВСЕМ.
И да, большинство современных двигателей могут расходовать меньше 98-го, чем 95-го, но не из-за большей энергоёмкости. Дело в том, что две вещи провоцируют возникновение детонации — бедная смесь и раннее зажигание. И две вещи снижают расход топлива — бедная смесь и раннее зажигание. Поэтому ЭБУ двигателя балансирует между детонацией и повышенным расходом. Если он способен определить, что при определённых нагрузке, смеси и УОЗ топливо не детонирует, как раньше, благодаря более высокому октановому числу, то и будет держать смесь чуть беднее, а УОЗ чуть бóльшим. Первое даст такой же крутящий момент при стабильной небольшой нагрузке, например, на шоссе. Второе даст больший крутящий момент при разгоне и подъёме в горку при том же расходе топлива. В результате для перемещения на ту же дистанцию с той же скоростью нужно нажимать на газ чуть меньше и расход будет ниже.

Зато одна вещь, которую 98-й бензин реально делает — он горит МЕДЛЕННЕЕ. Если ваша машина настроена под RON91 или RON95, она будет нормально есть RON98 и ничего с ней не будет — разница невелика.
Если ваша машина строилась под АИ86, 75, 72 и иже с ними, то к тому времени, как «родное» топливо должно было сгореть и быть выплюнутым в выпускную систему, более высокооктановый бензин ещё будет догорать. То есть, температура выхлопных газов будет намного выше, чем задумано. В результате подгоревшие выпускные клапаны, изменившийся цвет коллектора, поплавившийся катализатор (если есть), и мифы про «слишком горячий 98-й».

Биотопливо как новая глава автомобильного будущего

В отличие от ископаемого топлива, биотопливо — это искусственное топливо, созданное с использованием возобновляемых ресурсов растительного происхождения, часто называемых биомассой. Поскольку биотопливо является возобновляемым, его можно использовать для снижения выбросов CO2 и других вредных выбросов от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.

Все виды бензина и дизельного топлива, продаваемые в Европейском Союзе, должны содержать определенный процент биотоплива, чтобы помочь достичь более высоких целей по выбросам. Так что биотопливо может быть более распространенным явлением, чем мы могли предположить вначале.

Текущий состав обычного неэтилированного бензина, продаваемого в Великобритании, — E10, этот код указывает, что топливо содержит до 10% биоэтанола. Некоторые виды топлива премиум-класса по-прежнему производятся с использованием более старой формулы, известной как E5, что указывает на то, что используется до 5% биотоплива. Между тем, дизельное топливо, продаваемое здесь, содержит до 7% биодизеля. Он отмечен как B7 на всех АЗС в стране.

Биотопливо

Биотопливо производится из возобновляемых источников углерода, которые были собраны недавно. Речь идет о растениях, деревьях, траве или сельскохозяйственных отходах. При сгорании биотопливо производит гораздо меньше оксида серы, озона и монооксида углерода, и хотя оно все еще выделяет углекислый газ в атмосферу, некоторые эксперты утверждают, что это компенсируется поглощением CO2 по мере выращивания растительных источников топлива. Биотопливо может заменить такие виды топлива, как нефть, пропан, уголь и газ.

Производство биотоплива

В автомобилях используется два вида биотоплива: биоэтанол и биодизель. Биоэтанол образуется путем расщепления клеток живых организмов на сахара, которые затем ферментируются для получения этанола: разновидность алкоголя. Его также можно получить путем извлечения крахмала из таких растений, как кукуруза и пшеница, которые, в свою очередь, можно использовать для производства сахара.

Биодизель производится путем смешивания растительного масла или животного жира со спиртом. Хорошие источники включают рапс, соевые бобы, кокос, водоросли, пальмовое масло и ятрофу. Сами по себе биоэтанол и биодизель содержат меньше энергии на литр, чем чистый бензин или дизельное топливо, хотя при смешивании они улучшают характеристики сгорания и сокращают выбросы вредных газов, таких как окись углерода и окись серы.

Недостатки в использовании биотоплива

Несмотря на очевидные преимущества использования биотоплива, есть и несколько недостатков. Прежде всего, это то, что они по-прежнему выделяют CO2 при сгорании, что приводит к увеличению количества парниковых газов в атмосфере. Определенная часть этого компенсируется тем фактом, что растения, используемые для производства топлива, в первую очередь поглощают CO2 по мере своего роста. Однако есть утверждения, что дополнительная энергия, затрачиваемая на производство биомассы (например, на вспашку полей и разбрасывание удобрений), означает, что они производят больше CO2, чем ископаемое топливо.

Также следует учитывать угрозу производству продуктов питания. Каждый акр земли, который используется для производства биотоплива, — это земля, которая не используется для выращивания сельскохозяйственных культур для населения. Воздействие на окружающую среду вырубки лесов для сельскохозяйственных угодий, которые могут использоваться для выращивания растений в качестве топлива, является еще одним недостатком.

Будущее биотоплива

Кажется маловероятным, что биотопливо когда-либо станет прямой заменой бензина и дизеля, хотя это не означает, что они не сыграют свою роль в ближайшие годы. Правительство хочет, чтобы к 2050 году страна стала полностью углеродно-нейтральной, а гибридные и электрические автомобили стали ключевыми факторами сокращения выбросов выхлопных газов на наших дорогах. Тем временем биотопливо может помочь уменьшить наш углеродный след.

Более многообещающим направлением, чем биотопливо, могло бы быть синтетическое топливо или биотопливо. Бензин и дизельное топливо известны как «углеводороды», потому что они состоят из атомов водорода и углерода, полученных из нефти. Напротив, электронные виды топлива получают водород из воды и углерод из воздуха, объединяя их в структуру, аналогичную бензину и дизелю. Синтетическое топливо может быть создано с использованием возобновляемых источников энергии, а углерод, захваченный при их создании, может компенсировать выбросы CO2 при их сжигании. Считается, что eFuels может иметь потенциал в качестве способа хранения энергии, вырабатываемой возобновляемыми источниками, в период низкого спроса.

Источник https://altenergiya.ru/bio/biotoplivo-toplivo-xxi-veka.html

Источник https://www.drive2.ru/b/534357979248459863/

Источник https://speedme.ru/posts/id-46440-0v6eikjrelmnr3qotm9y