Пaнцxaвa Е.С. Кошкин Н.Л., Пожарнов В.А. Биомасса — реальный источник коммерческих топлив и энергии // Теплоэнергетика, № 2, 2001. С. 24-25

3 Пaнцxaвa Е.С. Кошкин Н.Л., Пожарнов В.А. Биомасса — реальный источник коммерческих топлив и энергии // Теплоэнергетика, № 2, 2001. С. 24-25.

США является вторым мировым лидером по масштабному изготовлению этанола для нужд автотранспорта. В 1994 г. производилось 5.3 млрд. л этанола, а также строились новые предприятия для производства 900 млн. л в год. Этанол используется в 21 штате, этанолбензиновая смесь составляет 10% топливного рынка США3.

Стоимость этанола в среднем гораздо выше себестоимости бензина. Всплеск интереса к использованию этанола в качестве моторного топлива за рубежом обусловлен налоговыми льготами. Так, в США действующие до 2007 г. льготы компенсируют продавцам убыток в том случае, если они продают этанол по цене бензина. Цель проведения такой политики в США и Западной Европе — снизить зависимость автотранспорта от импорта нефти. Для России, которая ежегодно вынуждена импортировать зерновые культуры, идея использования автомобиля на этаноле не актуальна и маловероятна,

Биодизельное топливо. В последние годы в США, Канаде и странах ЕС возрос коммерческий интерес к биодизельному топливу, в особенности к производимому из рапса. В Австрии биодизельное топливо уже сейчас составляет 3% общего рынка дизельного топлива при уаличии производственных мощностей BO 30 тыс. т/год. Во Франции эти мощногсти составляют 20 тыс. т/год; в Италии — 60 тыс. т/год. В США планируется на 20% заменить обычное дизельное топливо биодизельным и использовать его на морских судах, городских автобусах и грузовых автомобилях. В России, как и в случае с этанолом, практически отсутствует сырьевая база для производства биодизельного топлива, что дает основания скептически оценивать возможность его широкого использования в автомобильном транспорте РФ.

Шахтный метан. В последнее время к числу альтернативных видов автомобильного топлива стали относить и шахтный метан, добываемый из угольных пород. К такому подходу есть серьезные основания. В настоящее время в мире уже достаточно много автомобилей используют шахтный метан как моторное топливо. К 1990 г. в США, Италии, Германии и Великобритании на шахтном метане работали свыше 90 тыс. автомобилей.В Великобритании, например, он широко используется в качестве моторного топлива для рейсовых автобусов в угольных регионах страны.

Содержание метана в шахтном газе колеблется от 1 до 98%. Как моторное топливо наибольший интерес представляет газ, извлекаемый из угольных пластов вне зон влияния горных работ. Сущность такого промысла заключается в извлечении газа через скважины, пробуренные с поверхности, с применением методов стимулирования газоотдачи. Шахтный газ имеет в своем составе 95- 98% метана, 3-5% азота и 1-3% диоксида углерода. Например, в США за 10 лет (с 1988 по 2000 г.) добыча угольного метана из специальных скважин возросла от 1 млрд. м3 до 40 млрд. м3, в будущем эти показатели планируется удвоить. Прогнозируется, что газовая добыча метана в угольных бассейнах мира уже в ближайшее время составит 96-135 млрд. м3.

Общие ресурсы метана в угольных пластах России составляют, по различным источникам, 48-65 трлн. м3 (с учетом восточных и северо-восточных бассейнов). Сегодня газообильность выработок составляет около 40 м3 метана на 1 т добываемого угля. Прогнозируемые ресурсы метана в угольных пластах только в Кузбассе до глубины 1.8 км составляют 14% мировых ресурсов метана в угольных пластах и около 6% прогнозных ресурсов традиционного природного газа в России. В связи с этим шахтный метан уже в настоящее время может рассматриваться как наиболее перспективный источник альтернативного моторного топлива для угольных регионов России.

4 Кириллов Н.Г. Сжиженный биометан — перспективное моторное топливо //Тракторы и сельскохозяйственные машины, № 12, 2001. С. 10-13.

Биогаз представляет собой смесь метана и углекислого газа и является продуктом метанового брожения органических веществ растительного и животного происхождения. Он относится к топливам, получаемым из местного сырья. Хотя потенциальных источников для производства моторных топлив из местного сырья достаточно много, на практике круг их сужается вследствие географических, климатических, экономических и других факторов. Особенно это актуально для России, две трети территории которой расположено в зоне умеренного холодного климата, а финансово-экономическое состояние оставляет желать лучшего. Но тем не менее, из всех видов моторного топлива, получаемого из местного сырья, только биогаз, с точки зрения промышленного производства и применения в двигателях транспортных средств, представляет серьезный практический интерес для России4.

Природный газ. В настоящее время в мире насчитывается более миллиона транспортных средств, которые используют природный газ как моторное топливо. Анализ результатов исследований токсичности газобаллонных автомобилей, проведенных за рубежом, показывает, что при замене бензина на природный газ выброс токсических составляющих (г/км) в окружающую среду снижается, в среднем, по оксиду углерода в 8 раз, углеводородам — в 3 раза, окислам азота — в 2 раза, ПАУ — в 10 раз, дымности — в 9 раз.

Уникальные физико-химические свойства природного газа (ПГ), значительные естественные запасы, развитая сеть его доставки от месторождений во многие регионы страны по магистральным газопроводам и экологические преимущества в сравнении с традиционными видами топлива позволяют рассматривать ПГ как наиболее перспективное и универсальное моторное топливо России в XXI в.

Использование природного газа как моторного топлива — интенсивно развивающееся направление, которое уже в ближайшее время превратится в самостоятельную высокорентабельную подотрасль газовой промышленности. Имеются все предпосылки к тому, чтобы через 7- 10 лет годовые объемы использования ПГ на автотранспорте достигли 5-6 млрд. м3, а в более отдаленной перспективе — 20- 25 млрд.м3.

Планируемый в России перевод общественного и части индивидуального транспорта на альтернативные виды топлива требует выполнения исследований по оценке как их потребительских свойств, так и себестоимости производства. Согласно Постановлению Правительства России от 15 января 1993 г. № 31, даже в условиях свободного рынка стоимость 1 м3 природного газа для транспортных средств не будет превышать 50% стоимости 1 л бензина А-76, эквивалентного ему по энергосодержанию.

С учетом существующих в России цен на энергоносители, в табл. 1 представлены расчетные экономические показатели альтернативных моторных топлив, которые могут быть использованы автотранспортом РФ.

Учитывая, что в России практически отсутствуют данные по эксплуатации отечественных автомобилей на СПГ и электромобилей, для оценки потребительских свойств взят опыт, накопленный за рубежом. В целом он будет соответствовать отечественным разработкам.

5 Гaйнyллин Ф.Г., Андреев А.Е. Использование углеводородных газов в качестве моторного топлива. М.:ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1986, с. 41-43.

В табл.2 представлены потребительские свойства альтернативных видов моторного топлива (класс легковых машин)5. Автомобили, использующие компримированный природный газ (КПГ), и электромобили существенно уступают прочим по запасу хода и времени заправки. Заправка бензином, сжиженным природным газом (СПГ) и СУГ (пропаном) требует примерно одинакового времени. Все автомобили, использующие газообразные виды топлива, более экономичны, чем бензиновые. Расход энергии электромобилями более низкий, однако эта величина относится к скорости до 50 км/ч.

В России по экономическим и потребительским показателям только углеводородные газовые виды топлива представляют реальную альтернативу традиционным видам нефтяного топлива. Основным преимуществом, проявляющимся при использовании газовых видов топлива является экономичность эксплуатации автотракторной техники. Это происходит благодаря более низкой их стоимости по сравнению с нефтяными видами топлива, увеличению срока службы двигателей, сроков замены свечей зажигания и масла, более высокому октановому числу топлива и безнагарному сгоранию.

Анализ перспективности использования альтернативных видов моторного топлива будет не полным без учета такого показателя как экологичность топлива. Эмиссия токсичных компонентов в выхлопных газах двигателей, работающих на различных видах топлива, при оптимальной регулировке топливной аппаратуры (в %), приведена в табл. 3. Выбросы при сжигании бензина приняты за 100% (используется неэтилированный бензин).

Количественное представление об экологической опасности токсичных компонентов, попадающих в атмосферу при использовании различных видов топлива, можно получить из нормативов платы за загрязнение атмосферы (Постановление СМ РФ от 9.01.91 г. № 13). Приняв коэффициент экологической опасности для СО равным 1, для CxHy получим — 2, для NOx — 70, для сажи — 60, для оксидов свинца — 10 000, для тетраэтилсвинца (при утечках и разливе бензина) — 1 000 000, а для бензпирена — 3000000.

6 Елисеев В.Г., Кунис И.Д. Экологические аспекты применения сжиженного природного газа как альтернативного топлива //Конверсия в машиностроении, № 2, 2001. С. 21-23.

При оценке перспективности того или иного вида моторного топлива за рубежом обязательно принимают во внимание и экологическую компоненту. Другими словами, в стоимость топлива включают не только рыночную составляющую, но и «внешнюю», эквивалентную размеру компенсации ущерба, нанесенного здоровью населения и окружающей среды. Это позволяет учитывать те затраты и потери, которые восполняются обществом за счет налогоплательщиков (расходы на медицину, реновацию объектов, потери рабочего времени и т.д.). К сожалению, в России такие расчеты во внимание пока не принимаются, но после введения в действие Федерального закона «Об экологизации автотранспорта» экологическая компонента в стоимости топлива будет присутствовать. С учетом «внешней» составляющей существенно изменяется соотношение народнохозяйственной и социальной стоимости различных видов топлива. Опыт показывает, что при учете социальной «внешней» стоимости замена нефтяного топлива на альтернативное существенно сокращает срок окупаемости6.

В настоящее время среди множества различных вариантов альтернативных видов топлива наиболее высокие шансы вступить в конкуренцию с нефтяными видами топлива в России имеет природный газ. Но эта тема — предмет отдельного разгово

Похожие работы

Химия в поисках альтернативных источников энергии

Скачать

44599

0

0

... горючий газ, известны также методы химической переработки растительной биомассы с получением жидких топлив и др. Растительная биомасса – один из наиболее распространённых и доступных возобновляемых источников энергии на Земле, возрастающий интерес к которому связан с экологическими факторами, вызывающими у человечества всё большее внимание. Ископаемые топлива наносят значительный вред окружающей ...

Проблемы экологии автомобильного транспорта России

Скачать

16080

2

0

... где он живет. Чистый воздух не купишь в магазине, его надо просто не пачкать. Следует отметить, что проблемы газификации автомобильного транспорта с успехом могут быть решены не только в Москве, но и на местном уровне в любом регионе России. Именно местные власти могут широко использовать предоставленные им законодательством налоговые и тарифные стимулы для расширения использования газомоторного ...

Получение диметилового эфира дегидратацией метанола на АlPO4 +SiO2 катализаторах

Скачать

81738

6

2

... эту высокую стоимость. К тому же метанол сильно ядовит. Что касается дизельных двигателей, то в них можно использовать продукт разложения метанола – ДМЭ. 4. Получение диметилового эфира дегидратацией метанола Дегидратация метанола с получением диметилового эфира-исторически первый путь проведения данного синтеза. Этому процессу ещё с 1960-х годов было посвящено множество работ советских и ...

Производство газового оборудования для автомобилей и специфика перевода автомобилей на газовое топливо

Скачать

61256

15

5

... CNG разрешено непосредственно в городских кварталах жилой и общественной застройки. Более того, во многих странах разрешена заправка транспортных средств природным газом в подземных гаражах. 1.6. Производство газового оборудования для автомобилей. В наши дни славу лучшего в мире производителя газовой автоаппаратуры перехватила Италия. И сейчас на мировом рынке наибольшим спросом пользуется ...