Эко топливо для автомобиля

Содержание

Альтернативные виды топлива: краткая характеристика новейших разработок

Электромобили

В связи с развитием транспортного рынка, число автомобилей на Земле неуклонно растёт. Статистика зафиксировала, что уже в 2009 году количество авто во всём мире составило 980 миллионов.

Спустя год мировое производство легкового транспорта увеличилось на 3,6%. Так что сегодня на планете насчитывается более миллиарда автомобилей, работающих на бензине. По средним подсчётам, на обеспечение каждого из них уходит 440 000 литров бензинового топлива в год. Если так пойдёт и дальше, природа скоро не сможет обеспечивать человечество необходимым количеством нефти. Вот почему люди ищут и изобретают новые виды топлива для легковых машин.

Некоторые варианты всё ещё находятся на стадии разработки, однако большая часть топливных альтернатив уже сегодня выходит в свет.

Электромобиль — не панацея: как изменится рынок топлива в будущем

Фото: из личного архива

Об эксперте: Никита Касьяненко, сооснователь «Лаборатории умного вождения».

Экологически чистые виды топлива

Проблематика использования современных энергоносителей часто основывается на низкой эффективности топлива и большого объема выбросов в конце жизненного цикла. Человечество продолжает оставаться на массовых источниках потребления, принимая во внимание еще один критерий – экономичность. Вместе с этим существующие виды энергоносителей совершенствуются, снижается вредное воздействие на окружающую среду после их использования. Именно поэтому экологически чистое топливо — это прежде всего сырье, имеющее минимальное количество посторонних веществ и присадок. В процессе использования, например, при сгорании, должно использоваться не менее 95 процентов активного состава.

Заправочный пистолет с листьями

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.

Как устроено производство биотоплива, и какие проблемы оно решает

Пеллеты из древесных опилок — один из распространенных видов современного биотоплива

Биологическое топливо — это горючее растительного или животного происхождения. Предполагается, что оно заменит традиционные виды топлива из исчерпаемых ресурсов на те, которые производятся из возобновляемого сырья.

Например, к биотопливу можно отнести обычные дрова или рапсовое масло. Однако дизель и бензин вытеснили эти виды топлива, так как они дешевле, а массовая автомобилизация требовала больших объемов топлива.

Почему люди вновь вернулись к биотопливу? Первая причина — климатический кризис, который усугубляется выбросами парниковых газов от использования ископаемого топлива. На транспорт приходится практически четверть от всей эмиссии углекислого газа, связанной с производством энергии. С 1970 года объем выбросов парниковых газов в транспортном секторе вырос вдвое, из которых 80% приходится на дорожный транспорт.

Вторая причина — поиск возобновляемых источников энергии, так как запасы нефти и угля вскоре могут полностью закончится. Сюда же можно добавить и скачки цен на углеводороды.

ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ ВИДЫ ТОПЛИВА

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.

Электричество и солнечная энергия

Электромобили

Ещё в ХХ веке нашлась недорогая и экологически безвредная альтернатива бензину, которая и по сей день конкурирует с нефтяным топливом. Речь идёт об электрической энергии.

Транспортные средства, оснащённые электрическим мотором, появились раньше, чем машины с двигателем внутреннего сгорания. Описание первых опытов по созданию действующего электромобиля датируется 1830–1840 годами. Показатели спидометров и качественные характеристики из года в год росли, и уже в 1899 году электромобиль поставил новый скоростной рекорд – 100 км/ч.

Существует несколько вариантов устройства электромобиля. Различия состоят в конструкции мотора и способе получения энергии:

  1. Аккумулятор.Автомобиль оснащён аккумулятором, запасающим электроэнергию. Батарея питается от стационарной сети.
  2. Солнечные батареи.Фотоэлементы «усваивают» энергию солнца, превращая её в электрическую.
  3. Топливные элементы (ТЭ).ТЭ осуществляют переход энергии топлива в электроэнергию вне процесса горения. В качестве топлива выступает водород.
  4. Комбинированный.В такой конструкции предусмотрено одновременное использование аккумуляторных батарей и ТЭ.

Таким образом, электричество – мощный источник энергии, заменивший горючие топливные смеси.

Биотопливо, достоинства и недостатки

Исходным сырьем для получения этого типа энергоносителя является животная или растительная среда, промышленные отходы, продукты жизнедеятельности человека. Активная переработка начинается до того, как биомасса попадет в природный ареал, что уже позволяет делать вывод о снижении негативного влияния на окружающую среду.

Из поступающего на заводы биотоплива сырья получают этанол. Как альтернативный вид этот вид энергоресурса известен достаточно давно. При этом в настоящее время биоэтанол забыт ввиду начала массовой добычи «черного золота» и последующей переработки и получения нефтепродуктов. С фиксацией роста выбросов углекислого газа в атмосферу снова стали возвращаться существующие виды биотоплива. Для перехода на массовое производство необходимо оценить в полном объеме все преимущества и недостатки биологического топлива.

  • Мобильность. Перерабатывающие мощности можно развернуть вне зависимости от региональной принадлежности;
  • Снижение эксплуатационной стоимости двигателей;
  • Жидкое биотопливо, в отличие от бензина, является возобновляемым источником энергии;
  • При использовании сокращается выброс углекислого газа, снижается действие парникового эффекта;
  • В регионах, занятых выращиванием культурной растительности для производства альтернативных энергоресурсов, будет происходить активное поглощение оксида углерода.

Кроме положительных свойств, жидкое биотопливо имеет некоторые минусы:

  • Ограничивается региональная пригодность;
  • Используется большое количество воды;
  • Существует возможность повреждения экологической системы региона, где производится биотопливо для автомобилей;
  • Климатические ограничения.

Биоэтанол – самое распространенное биотопливо для авто

Биоэтанол из кукурузыДанный 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%.

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.

Водород

Двигатель

Водород – топливо будущего, которое обладает хорошими характеристиками. Автомобиль с полным баком этого сырья способен проезжать до 660 км без дозаправки. В ходе реакции окисления водорода внутри специального генератора выделяется мощная энергия, применяемая в автомобиле как альтернативный источник питания. Водород экологичен: конечным продуктом, вместо вредных выхлопов, является чистая вода.

Водород – успешный пример альтернативного топлива для двигателей внутреннего сгорания.

В развитых странах мира (например, в Японии) на «водородные» автомобили государство выплачивает субсидии. Таким образом, этот транспорт становится доступнее для народа.

Биотопливо на практике

Автомобили на биотопливеЗаливать 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.

Электрокары и гибриды: светлое будущее или скрытая угроза?

По прогнозам компании BloombergNEF (BNEF), к 2040 году доля электрокаров от числа проданных авто составит 58%. При этом автомобили на электротяге составят лишь треть от общего количества машин на дорогах в мире. На процесс влияет сразу несколько факторов:

  • Инфраструктура. Не все страны успеют ее подготовить. К примеру, в США это сделать проще, поскольку автовладельцы обычно живут в частных домах и могут поставить автомобиль на подзарядку на ночь. Еще первые серийные модели электрокаров EV1 от GM, выпущенные в 1990-е годы, можно было подключить к обычной американской бытовой розетке. Сегодня возможностей стало еще больше, а в создании городской сети зарядных станций заинтересованы крупные игроки — например, Tesla. В России, как и во многих других странах, условия придется создавать с нуля.
  • Политика. Уже 13 стран объявили, что до 2040 года введут запрет на продажу новых автомобилей с ДВС. Остальные государства пока не готовы к таким радикальным мерам. К тому же такие решения могут нанести удар по экономике — например, переход на электрокары в Германии может оставить без работы десятки тысяч человек.
  • Технологии. Батареи становятся все более энергоемкими, скорость подзарядки увеличивается, а ключевые компоненты аккумуляторов, например, литий, дешевеют с каждым годом. Развитие технологий позволит электрифицировать общественный транспорт, а также даст толчок микромобильности. Аналитики BNEF полагают, что к 2030 году именно автобусы и двухколесный транспорт, а не легковые авто, составят основную долю рынка EV. С этим согласны и другие эксперты: они считают, что нужно делать ставку на электрификацию транспорта, поскольку им пользуется больше людей, а значит, и потенциальной пользы будет больше.
  • Экология. Проблема электрокаров заключается и в отсутствии исследований: пока нельзя точно оценить, как массовый переход на EV отразится на экологии. Электромобиль производит меньше выбросов, чем машина с ДВС, но потребляет электроэнергию, а для ее получения все еще применяются углеводороды. Так, эксперимент Volkswagen показал, что в Германии электрокар будет косвенно производить больше CO2, чем современный дизельный аналог. В странах с большей долей возобновляемых источников энергии результат будет лучше, но не существенно.

Другие исследования показывают, что в среднем при производстве бензинового авто генерируются выбросы, равнозначные 5,6 т CO2. В случае с электрокаром показатель уже составляет 8,8 т — и половина вырабатывается в процессе производства аккумуляторов. Решить проблему могут новые технологии, которые минимизируют углеродный след и позволят выпускать более долговечные батареи с использованием экологичных материалов.

Фото:Сергей Бобылев / ТАСС

Но в регионах, в которых возобновляемые источники энергии пока не распространены, EV вряд ли получат широкое распространение в ближайшие годы. Это касается России и ряда других стран, например, Мексики, Японии и Австралии.

Биотопливо: отходы и водоросли

Этанол, FlexFuel, биодизель и биогаз, — все эти технологии уже позволяют получать эффективную альтернативу бензину, используя растительные компоненты, сельскохозяйственные отходы и даже отходы жизнедеятельности человека. Экологичность — главное преимущество биотоплива. Растения, которые используются для получения необходимых веществ, поглощают CO2, нейтрализуя тем самым углеродный след.

Еще один плюс биотоплива — это наличие готовой инфраструктуры. Заправиться "водорослевым дизелем" в теории можно на обычной АЗС — для этого не требуется специальное оборудование.

Но у технологии есть и существенные минусы. Для получения биотоплива нужно большое количество биомассы, а для этого требуются колоссальные земельные ресурсы. В Бразилии под поля для сахарного тростника приходится вырубать деревья в лесах Амазонки, а это большой удар по экосистеме.

Проблема заключается и в автомобилях — не каждому транспортному средству подходит такой вид топлива. Например, популярный биоэтанол E85 (смесь спирта и бензина) при сравнимых объемах приводит к большему расходу топлива, чем чистый бензин.

Фото:Bloomberg

Популярность биотоплива в будущем зависит от появления новых производственных технологий. Так, в Дании тестируют автомобили на бензине с добавлением водорослей. Пока растительный компонент составляет всего 10%, но ученые надеются увеличить его долю. Водоросли, в отличие от сахарного тростника, не требуют земельных ресурсов, их не нужно удобрять и обрабатывать от вредителей, поэтому они наносят меньший вред окружающей среде. Пока использование водорослевого топлива экономически не целесообразно, но если исследователям удастся оптимизировать технологию, у нее есть шансы на успех.

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.

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.

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.

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.

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.

Делаем биотопливо своими руками


Автолюбителям будет полезно узнать, как сделать биотопливо самостоятельно. Для этих целей необходимо найти ингредиенты и построить соответствующее оборудование.

Чтобы приготовить биотопливо в домашних условиях, понадобится большое количество биомассы:

  • отходы жизнедеятельности человека или животных;
  • сельскохозяйственные отходы (ботва растений, очистки) и мусор.

Обратите внимание: подойдёт любая органика растительного и животного происхождения.

Второй этап: собрать биогазовую установку для производства биотоплива. Самый примитивный аппарат схематически включает такие составляющие:

  • вместительный отсек для ингредиентов;
  • непосредственно реактор;
  • трубопровод и конечная ёмкость для отбора газа;
  • второй трубопровод для вывода сгнившего сырья.

Данная установка не требует принудительного подогрева, все процессы происходят без вмешательства человека. Расположение этой установки на участке занимает много места, поэтому в условиях города создавать биотопливо не получится. Для этого подойдут дача или собственный дом.

Можно приобрести профессиональную биогазовую установку, но стоит она недёшево.

В результате процессов брожения биомассы продуцируется газ, в составе которого:

  • Н₂;
  • метан;
  • азот;
  • сероводород;
  • СО₂.

Этот газ представляет собой мощное альтернативное топливо для автомобилей. При его использовании не происходит загрязнения атмосферы.

Таким образом, вполне реально приготовить биотопливо в домашних условиях. А стоит ли это делать – каждый определяет для себя самостоятельно.

Обратите внимание: для получения биодизеля профессионалы используют органические масла и щёлочи, однако эта рецептура сложнее, а ход работы требует постоянного контроля. Вдобавок работа со щелочами (или спиртосодержащими веществами) опасна для человека и его окружения. Поэтому осуществлять производство биотоплива на собственном участке таким образом не рекомендуется.

Водород: неоправданные надежды

Еще десять лет назад водородные автомобили ставили в один ряд с перспективными электрокарами, но технология не оправдала ожиданий. Машины с топливными элементами все еще обходятся слишком дорого, а в большинстве стран нет заправочной инфраструктуры. Недавний провал компании Nikola Motors, обещавшей выпустить партию водородных грузовиков и построить сеть заправочных станций по всей Америке, только усилил разочарование в технологии.

Самый крупный рынок водородных авто — это как раз США, хотя с 2012 года в стране было продано всего 8 тыс. машин с топливными элементами. Водить автомобиль на водороде можно только в Калифорнии, где сосредоточено больше всего заправочных станций. И даже несмотря на умеренный спрос, в штате периодически возникает дефицит водорода, и автовладельцы не могут заправить автомобили.

Фото:из личного архива

С точки зрения экологичности водородные автомобили тоже вызывают вопросы: по большинству параметров они проигрывают электрокарам, хотя стоят на порядок дороже. Всего на рынке доступно три модели авто на водороде, и отсутствие разнообразия тоже не идет на пользу отрасли. Многие автопроизводители сворачивают разработки — например, Mercedes-Benz, потратив 30 лет на исследования, решила не выпускать пассажирские автомобили на топливных элементах, поскольку их производство обходится в два раза дороже электрокаров.

Перспективы водорода на топливном рынке пока оставляют желать лучшего. Многое опять же зависит от технологий производства — использование инновационных методов, например, электролиза с использованием возобновляемых источников энергии, могло бы заинтересовать крупных игроков. Но пока рынок стоит на месте, а автовладельцы задумываются о покупке водородного авто в последнюю очередь. Впрочем, топливные элементы могут пригодиться в других сферах — например, при производстве мусоровозов или паромов.

Газообразное биотопливо

Этанол и биодизель относятся к группе жидких энергетических веществ. Не менее интересны с точки зрения вытеснения привычных и неэффективных видов топлива газообразные вещества, полученные из восполняемых ресурсов. В группу данного агрегатного состояния входят биогаз, биоводород и метан. Способ производства аналогичен остальным технологиям, — сырьевая масса сбраживается до активного выделения более легких газов под воздействием активных бактерий. Для изготовления в частных условиях подойдет навоз, отходы мясобойного производства и даже канализационные стоки. В результате получается газ, сходный по составу с природным, но более чистый (не влечет негативных последствий для природы при сгорании). Активно используется в котельных и автомобилях.

Биогаз как замена природного газа

Биотопливо второго поколения характеризуется массовым производством из наиболее доступного сырья. Ученые полагают, что известные способы получения биотоплива уже сегодня позволяют найти выход из энергетического кризиса. Замена природного газа вполне возможна на промышленном уровне. Проблематика вопроса состоит в том, что для перехода потребуется переоснащение промышленных мощностей в международном масштабе. В частных условиях закупка специальных реакторов вполне может себя оправдать в горизонте 15-25 месяцев.

Биоводород полученный химическим методом

Альтернативная технология получения вещества, сходного по химической формуле, позволяет получить лишь аналог продукта. Между тем водородная энергетика уже занимает 6 место в мире по источнику альтернативных ресурсов. Электролиз как химический метод сегодня активно отрабатывается с целью генерации вне стационарных условий. Есть концепты автомобилей, готовых передвигаться на водороде, полученным от расщепления воды.

Биодизель

БиодизельДля 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.

Перспективы биотоплива

На сегодняшний день из развитых стран США являются крупнейшим производителем биотоплива, на них приходится почти 40% мирового рынка. Всего в 2019 году мировое производство биотоплива превысило 1,8 тыс. баррелей, доля на рынке которого составила $136 млрд. Пока это стало рекордом. Из-за пандемии коронавируса мировой рынок биотоплива упал примерно на 8% впервые за 20 лет.

У биотоплива есть шанс занять только часть рынка, поскольку его потенциал ограничивают искусственно. Так, в ЕС действуют правила, запрещающие использовать более 7% продовольственных культур в качестве сырья для биотоплива. В краткосрочной перспективе биотопливо не требует замены существующей инфраструктуры и двигателей, но маловероятно, что весь энергетический комплекс сможет перейти исключительно на него.

Экзотика

Топливо на памперсах

Как возможные источники автомобильного топлива рассматриваются:

  1. Сжатый воздух.Налицо одни преимущества – воздух общедоступен, а машина, работающая на таком топливе, не производит вредных выбросов в атмосферу.
  2. Шоколад.Машина, работающая на шоколаде, уже изобретена. Её работоспособность доказана, однако преимущества и недостатки сладкого топлива не изучены. Ясно одно: применять этот продукт в целях заправки автомобиля не рентабельно.
  3. Использованные подгузники.Принцип их применения тот же, что у биотоплива. Сырьё перегнивает, продуцируя необходимый газ.
  4. Животные.Мёртвые животные – органика в чистом виде. Идея очень экстравагантная, однако эта мера позволит раздобыть дешёвое топливо и очистить улицы городов от трупов бесхозных кошек/собак.

Данные альтернативные виды топлива всё ещё представлены лишь на бумаге. Многие проекты подкрепляются опытными образцами. Изобретатели-новаторы не отступают и работают над внедрением своих идей в сферу транспортной промышленности.

Газ, бензин и дизель: умное управление топливом

Классические виды топлива в будущем вряд ли полностью исчезнут — по крайней мере в России. Но со временем они станут более экологичными и энергоэффективными. На рынке уже распространены гибриды, например, range-extenders — электрокары со встроенным ДВС, который продлевает запас хода, если батарея садится. Вероятно, именно такие гибридные модели выйдут на передний план в будущем.

Развитие подключенных автомобилей и телематики также позволит сократить расход топлива и более эффективно отслеживать его потребление. Современные системы уже помогают мониторить топливную статистику, а в будущем они смогут оптимизировать затраты ресурсов.

Исследования показывают, что умный мониторинг поведения водителя с последующей аналитикой может сократить количество выбросов на 5-20%. В первую очередь, добиться этого помогают системы, которые препятствуют внезапному торможению. Водитель делает меньше резких маневров — расходуется меньше топлива.

Еще один вспомогательный инструмент — продвинутая система навигации, которая подбирает не только самый короткий, но и наименее "энергозатратный" маршрут, а также помогает быстрее находить свободные парковочные места.

Подключенные системы оптимизируют работу не только легкового, но и грузового транспорта. Например, грузовые "конвои" способны на треть сократить затраты топлива. Использование машинного обучения и нейросетей в будущем еще больше упростит задачу — полуавтономные системы будут работать в фоновом режиме, минимизируя расход бензина или дизеля.

Развитие беспилотного транспорта и каршеринга, вероятно, тоже приведет к сокращению потребления топлива — машины будут меньше простаивать на стоянках и использоваться более эффективно.

Автомобильный сектор в силу своей специфики достаточно консервативен — автопроизводитель не может за пару месяцев переформатировать конвейер на заводе или перенастроить цепочку поставок. Поэтому переход на новые виды топлива займет больше времени, чем полагают аналитики. Цифровые решения, например, системы умного мониторинга, внедрить намного проще — это не требует так много времени и ресурсов. Поэтому топливная революция начнется с аналитики и развития подключенных систем, а не с футуристичных топливных элементов или биодизеля на основе водорослей.

Подписывайтесь также на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.

Биотопливо из водорослей

Разработана и успешно используется технология получения биотоплива из водорослей.

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.

Видео-ролик о том, как делают биодизель :

  • Оборудование для производства пеллетОборудование для производства пеллет
  • Биоэлектростанция и биогазовая установкаБиоэлектростанция и биогазовая установка
  • Топливные пеллеты из отходов — энергоноситель будущегоТопливные пеллеты из отходов — энергоноситель будущего
  • Принцип работы и чертежи горелки для биокаминаПринцип работы и чертежи горелки для биокамина

Довольно интересный блог «Альтернативная энергия». Актуальный по тематике, структурированный текст привлекает новизной информации и расширяет кругозор читателей.
Большое спасибо владельцу блога за столь щедрый интеллектуальный подарок.

Заключение

Специалисты в области энергетики уверены, что бензин – пережиток прошлого и на нём «далеко не уедешь». Скачок в развитии науки и техники дал человеку возможность открывать и использовать альтернативные виды топлива, более безопасные и дешёвые. Основными требованиями к альтернативным видам топлива являются экологичность, доступность и рентабельность. Солнечный свет, водород, органика – это топливо будущего, на котором, возможно, уже скоро будут работать все автомобили.

Электрическая энергия

Особый вид материи, который используется в превалирующих секторах промышленности. На электричестве работает бытовая техника, гаджеты, освещение офисов и улиц, оборудование и агрегаты. Все больше в обиход входят электромобили. В сравнении с биоэтанолом, который используют в качестве энергоносителя, начинает отставать по стоимости производства. Экологический чистый источник ресурсов, в процессе потребления происходит только разогревание проводников, — среды для доставки электричества.

Человечество стоит на пороге перехода к более дешевым, экологически безопасным и возобновляемым источникам энергии. Концепция уже принята в развитых странах, в том числе находится в обиходе домашних хозяйств ввиду относительной легкости получения и наличия сырьевой базы.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий