Биотопливо и двигатель - друзья или враги?
В двадцать первом веке человечество, как никогда, обеспокоенно поисками альтернативных источников энергии. Традиционные, такие как нефть, газ и уголь, имеют ограниченный запас, да и не всегда соответствуют нормам экологии. Необходимо новое вещество или процесс, который будет создавать тепло в наших домах и перемещать автомобили, поезда и самолеты.
Биотопливо является одним из таких альтернативных источников. Производится оно из растений или органических отходов.
У меня автомобиль с большим мотором и большим расходом. Поэтому я изучал этот вопрос применительно к моторам. Для ДВС существует несколько разновидностей биотоплива:
- биоэтанол — это спирт;
- биометан — газ;
- биодизель.
Что можно считать преимуществами?
Рассмотрим простые и понятные показатели.
- Экологичность. Пожалуй, самое важное преимущество. Биотопливо практически не загрязняет окружающую среду вредными продуктами сгорания. Хотя многие простые водители мало обращают на это внимания.
- Цена. Этот фактор для большинства будет стоять на первом месте. Стоимость биотоплива ощутимо ниже стоимости традиционного бензина и дизтоплива.
- Загрязнение двигателя. Биотопливо сгорает очень чисто, практически не образуя нагара и сажи.
К отрицательным показателям принято относить:
- Неразвитая сеть заправочных станций, где предлагается биотопливо.
- Для перехода на чистое биотопливо потребуется переделывать всю топливную систему автомобиля. Без переделок допускается только подмешивание в соотношении 1 к 10.
- Повышенный расход топлива. Для меня лично это самый главный недостаток. Несмотря на более низкую цену, сэкономить у меня не получилось. Есть мнение, что на некоторых автомобилях повышение расхода незначительное, и тогда удается сэкономить.
Как и из чего добывают биотопливо
Наиболее распространенным и применяемым в автомобилях, наверное, считается биоэтанол. Это обычный спирт этанол, получаемый в процессе разложения и перегонки различных сельхоз культур. Наиболее распространенными растениями для этого являются сахарный тростник и кукуруза. Реже на перегонку идут: зерно, сахарная свекла и картофель. Главное, чтобы количество крахмала и сахара было максимальным.
Биоэтанол подмешивают к бензину в количестве до 10% от общего объема. Это практически мировой стандарт. Такая пропорция не требует вмешательства в топливную систему автомобиля. Когда биоэтанола больше 10%, необходимо переделывать всю систему питания. Встречаются автомобили с гибридной системой питания, в них можно заливать как бензин, так и чистый биоэтанол.
Не менее популярным является биодизель. Это тоже продукт переработки культурных сельскохозяйственных растений. В отличии от биоэтанола, на его производство идут не крахмалистые, а растения с высоким содержанием масла, например, рапс, подсолнух или соя. Производство биодизеля намного сложнее, чем перегонка биоэтанола. Порядок производства биодизеля примерно такой:
- выращивание необходимой культуры;
- сбор урожая и перегонка его на масло;
- этерификация масла при помощи метанола и нагрева до 60 градусов.
Так как процесс этерификации обратимый, хранится биодизель около 3х месяцев. После этого начинается процесс разложения и он теряет свои свойства.
Биодизель тоже смешивают с обычным ДТ в определенных пропорциях. Для применения такого топлива никаких переделок не нужно. Альтернативное топливо для автомобиля — это экологично, но его энергоэффективность ниже, по сравнению с традиционными вариантами. Соответственно, мощность двигателя снижается, а расход топлива наоборот — увеличивается.
Наименее распространен такой вид биотоплива, как биометан. Это газ, получаемый из отходов растений. В процессе нагрева и прессования отходов выделяется биометан и углекислый газ. Для дальнейшего применения углекислый газ нужно удалить.
Этот вид биотоплива, скорее, имеет экспериментальное значение. Говорить о какой-то массовости в производстве и применении не стоит.
Таким же экспериментальным видом можно назвать топливо, получаемое из водорослей. Эта разработка — одна из самых современных, на данный момент находится в начальной стадии и до полномасштабного внедрения еще далеко. Уже сейчас можно сказать, что основным преимуществом будет возможность выращивания водорослей в водоемах и на участках земли, не предназначенных для земледелия. Уход за ними минимальный, а количество топлива, получаемого из них после переработки, максимальное, по сравнению с другими растениями.
Последствия применения биотоплива
Когда применяется биоэтанол, даже в небольшой концентрации, происходит очищение камер сгорания, клапанов и всей топливной системы. Это возможно благодаря спиртам, содержащимся в составе биотоплива. Спирты растворяют сажу и нагар и, в дальнейшем, препятствуют их образованию.
Вот только вопрос — куда уйдет эта сажа и нагар на начальном этапе применения биотоплива? В моторное масло. Если вовремя его не сменить, возможны негативные последствия для ДВС, вплоть до капитального ремонта. В дальнейшем будет заметна незначительная экономия на чистке мотора и топливной системы.
При переходе на биотопливо настоятельно рекомендуется промыть всю топливную систему. Спирт растворит все отложения на стенках бака, и весь этот мусор пойдет прямо в двигатель. Предварительная чистка не помешает и мотору. Перед переходом на биотопливо можно промыть двигатель во время замены масла.
Итоги моих экспериментов
Применительно к своему автомобилю, я не нашел выгоды в использовании биотоплива. Кроме поддержания чистоты камер сгорания и топливной системы, других положительных моментов не получил. Расход стал выше, тяга мотора ниже, стоимость пробега в 100 километров практически не изменилась.
В целом, для мотора биотопливо скорее друг чем враг, но пока не иссякнут привычные нам нефть и газ, альтернативные источники не обретут большой популярности. Хотя начинать думать об этом нужно уже сейчас.