Какие альтернативные виды топлива для автомобилей приживутся в россии

Какое топливо можно получить из ТБО

Твердые бытовые отходы (ТБО)… Они есть везде: в каждой стране, в каждом городе, доме, на предприятиях. Ежегодно количество мусора становится все больше и больше. Городские свалки уже не справляются с теми тоннами ТБО, которые на них привозят. В связи с этим люди начали думать о том, как начать перерабатывать мусор во что-нибудь полезное. И нашли один отличный вариант. Оказывается, из обычного мусора, который мы выбрасываем ежедневно, можно получать высококачественное топливо.

Судя по первым испытаниям, такое топливо ничем не уступает углю. Оно позволяет получить мощную тепловую энергию. В некоторых странах (в частности, в Дании) переработка ТБО позволяет направить в системы теплоснабжения порядка тридцати процентов от необходимого тепла.

Типы получаемого топлива:

• Газообразное. Это биогаз, в котором содержится метан.
• Твердое. Прекрасная альтернатива углю.
• Жидкое. Заправляется в автомобили, которые приспособлены для работы на дизельном топливе.

Газообразное топливо

Его основу составляют переработанные органические отходы. Сегодня многие страны приняли на вооружение эту технологию и получают из растительных и пищевых отходов такие объемы газа, которые позволяют зимой отапливать крупные микрорайоны. Единственным недостатком этого вида топлива является невозможность его транспортировки. Поэтому использовать его приходится в том же месте, где и ведется переработка ТБО.

Твердое топливо

Оно также имеет маркировку RDF. Представляет собой твердые фракции и уже много лет успешно заменяет горючие полезные ископаемые. При этом стоит оно в разы дешевле. Его можно использовать вместо угля, древесины и нефтепродуктов.

Жидкое топливо

Эксперименты по получению из бытовых отходов заменителя бензина велись в европейских странах давно. Но лишь несколько лет назад ученые все-таки изобрели способ превращения мусора в дизель. Его можно смело использовать во всех автомобильных двигателях. Оно не только намного дешевле, но и не имеет в своем составе серы, засоряющей движки. А это значит, что на «мусорном» дизеле любой двигатель проработает намного дольше без поломок.

Второй момент, который не может не радовать – это то, что в процессе сгорания топлива в атмосферу выделяются не вредные для окружающей среды вещества, а обычный углекислый газ. В процессе хорошо известного со школы фотосинтеза он превращается в нужный всем нам кислород. Кстати, горючесть у дизельного топлива не хуже, чем у обычного дизеля. Его уже приняли на ура автомобилисты всех европейских стран. И не исключено, что вскоре оно в промышленных масштабах появится и в России.

20150422_87846115346825605

После этого она поставляется на ректификационный завод, где из нее получают уже конечный продукт — синтетический e-diesel. Пока углекислый газ, необходимый для производства, поставляет специальное биогазовое предприятие. В дальнейшем он будет частично забираться прямо из окружающей среды на радость борцам с парниковыми газами. Кроме того, защитников природы порадует и экологическая чистота синтетического дизельного топлива. Ведь оно не изготавливается из ископаемой нефти, а значит, не содержит серы и при сгорании образует меньше загрязняющих веществ. К тому же, как отмечают изобретатели, двигатели на этом топливе работают тише. Синтетическое дизельное топливо можно использовать как в чистом виде, так и в смеси с обычной соляркой.

В ближайших планах компаний Audi и Sunfire построить завод, способный выпускать e-diesel в промышленных масштабах. По предварительным прогнозам, стоимость нового топлива составит от 1 до 1,5 евро за литр, что в целом соответствует или немного превышает текущую рыночную цену на солярку в Европе.

2) Объединенные площадки Солнечной, Ветряной и Биотопливной энергии

Солнце, ветер, и био-энергия в одном месте. Это, по мнению ученых, позволит максимизировать сбор энергии. Для этого необходимы большие площади чтобы разместить оборудование, способное собирать энергию ветра, солнца и био-энергию на одной площадке.

Сочетание этих возобновляемых ресурсов увеличивает количество выработки альтернативной энергии, а также позволяет сочетать разные комбинации использования альтернативных источников энергии. Например, добыча ветреной и солнечной энергии ограничено при плохой погоде. Но при комбинированном использовании нескольких видов энергии, позволяет в круглосуточном режиме вырабатывать электричество независимо от климата и т.п.

Дизельное топливо – второй по популярности вариант горючего

Многие автомобилисты все еще держат в памяти, что ранее дизельное топливо часто называли соляркой. Это неудивительно, так как наименование данной смеси происходит от немецкого слова Solarol, что переводится, как солнечное масло. Следует понимать, что эта смесь относится к тяжелым вариантам топлива, которое образуется в процессе перегонки сырой нефти

Здесь необходимо принимать во внимание тот факт, что для дизельных моторов крайне важно не только значение экологического класса, но и показатель температуры замерзания

На практике, существует всего три варианта солярки, а именно летняя, которая застывает уже при минус 5 градусах Цельсия, зимняя, выдерживающая морозы до -35, а также арктическая, которая начинает густеть лишь в тот момент, когда столбик термометра опускается ниже 55 градусов Цельсия. Как показывает практика, современные АЗС дорожат клиентами и торгуют только качественным топливом. Поэтому, здесь достаточно сложно встретить солярку, которая может загустеть при низких температурах.

5) Энергия прилива

Приливные турбины используют мощную полярную силу приливов и отливов для выработки электроэнергии. Единственный минус этого вида энергии в невозможности предсказать силу приливной энергии. Но солнечная и ветровая энергия также зависит от погодных условий и времени года. То есть ни сила прилива, не солнечная или ветровая энергия, не может дать энергетикам точно определить заранее, сколько то или иное оборудование сможет выработать энергии в определенный период времени. Правда в последние годы появилось оборудование, которое способно собирать энергию от прибрежных и подводных течений, которые вполне можно предсказывать и соответственно рассчитать заранее получаемую энергию. 

maxresdefault

В основе изобретения лежит система, работающая по принципу искусственного листа. Неорганический катализатор так называемого «бионического листа» заставляет солнечный свет расщеплять воду на водород и кислород. Далее водород подается в биореактор, где под воздействием бактерий вместе со вступившим с ним в реакцию диоксидом углерода (углекислым газом) преобразуется в жидкое топливо — изопропанол (изопропиловый спирт). Всего за два года исследований ученым почти удалось достичь 1-процентной эффективности перевода солнечного света в биомассу, что соответствует результативности природного фотосинтеза. Следующий этап — добиться 5%-ной производительности своей установки. Полученный таким образом изопропанол можно использовать по мере необходимости, в том числе для заправки автомобилей будущего чистым спиртовым горючим или его смесью с бензином или дизельным топливом.

(Не)экологичное биотопливо

Биологическое топливо, созданное на основе органических компонентов, — этанол, FlexFuel, биодизель, биогаз — представляет из себя практически полноценную альтернативу бензину или дизелю, но производится из возобновляемых природных ресурсов. Растения, сельскохозяйственные отходы, даже отходы жизнедеятельности человека могут стать основой для биотоплива. Оно может использоваться как вместе с бензином (смесь Е85), так и отдельно — в таком случае потребуются модификации двигателя. 

Использовать чистый этанол в обычном автомобиле не рекомендуется — он является растворителем и окислителем, и все соприкасающиеся с ним детали должны быть изготовлены либо из нержавеющей стали, либо из пластика. Автомобили, двигатель которых создан для биотоплива, уже не смогут использовать бензин или дизель — при сгорании 1 литра этилового спирта выделяется на 34% меньше энергии, чем при сгорании того же объема бензина. 

Один из главных недостатков биологического топлива в том, что транспортное средство продолжает выделять СО2, поэтому выброс нулевым не будет. Хотя углеродный баланс планеты такие выбросы не нарушают — они компенсируются поглощением углекислого газа растениями, которые используются при производстве топлива. 

Но чтобы обеспечить потребности в топливе при массовом переходе, потребуется большое количество биомассы, и тут могут возникнуть проблемы: нужны колоссальные земельные ресурсы для выращивания сырья — кукурузы, тростника, картофеля и т.д. Например, в Бразилии сейчас налажено производство этанола, но для выращивания сахарного тростника, необходимого для его производства, пришлось вырубить деревья в лесах Амазонии, а это тяжелейший удар по экосистеме. 

Тем не менее, технология совершенствуется. Уже появляются варианты производства топлива из водорослей, которые проще вырастить и переработать.

Самым большим преимуществом «биологической альтернативы» перед дизелем или бензином является тот факт, что для использования биотоплива не требуется перестройка инфраструктуры или серьезная модификация всей конструкции автомобиля. Оно вливается в баки традиционным способом, привычно расходуется и т.п. Биоэтанол, например, можно сжигать в двигателях с большей степенью сжатия, что открывает новые перспективы развития технологии производства: могут быть созданы более экономичные и более мощные двигатели. 

При этом углеродная нейтральность достигается за счет производства, но не эксплуатации. То есть в глобальном смысле это способствует декарбонизации, но не решает проблему загазованности в городах, а, значит, не делает качество жизни отдельного человека лучше. 

8) Солнечная энергия

Солнечная энергия не является новой. Швейцарский ученый Хорас де Соссюр построил первое устройство в 1767 году, которое, используя тепловую энергию, нагревало воду для мытья и приготовления пищи. Позже Кларенс Кемп запатентовал первый солнечный водонагреватель в 1891 году. 

Из-за нефтяного кризиса в 70-х годах в мире началось движение по исследованию альтернативной энергетики.

Несмотря на снижение цен на нефть, в следующих двух десятилетиях, исследование продолжилось и в итоге окупилось. В 2014 году стоимость солнечной энергии составила на 99 процентов меньше чем в 1977 году. Это делает солнечную энергию жизнеспособным вариантом для перехода от зависимости от ископаемого топлива. 

Современные солнечные панели не имеют подвижных частей, которые могут часто выходить из строя. Также они требуют минимального обслуживания, и имеет срок службы 20-30 лет. В течение нескольких лет стоимость установки солнечных батарей уменьшиться вдвое. 

Так что в будущем нас ждут окна с солнечными батареями, стены, дороги, автомобили, самолеты, катера, поезда и многое другое, что будет способно получать энергию от солнца.

8). Кофе

Используя обычные кофейные зерна можно создать побочный продукт, который сможет питать традиционный двигатель внутреннего сгорания. Британец Мартин Бэкон разработал такую технологию, которая позволяет питать двигатель внутреннего сгорания продуктами распада кофе.

Для этого он взял и модифицировал бензиновый мотор, который после переделки смог работать на водороде. а именно, он установил на машине специальный котел куда добавляется кофе. В конечном итоге получилось, что кофе при варке превращалось в побочный продукт водорода (монооксид углерода), который и подавался напрямую в камеру сгорания двигателя. 

Чтобы доказать всем, что его технология работает, изобретатель модифицировал автомобиль пикап Ford F-150. В итоге, на необычном топливе Мартину удалось разогнать этот внедорожник до 105 км/час.

Аналогичный эксперимент в последующем был проведен и с автомобилем Volkswagen Scirocco, на котором сам изобретатель проехал расстояние в 345 километров, и это на одном кофе.

Споры про отнесение к возобновляемым источникам энергии

Измельченные остатки сортировки ТБО для изготовления RDF

К возобновляемым источникам относят энергию, которая образуется от постоянных природных процессов. Её называют “зеленой энергией”. К таким источникам можно отнести, например, солнечный свет и ветер. Отличие такой энергии – ее быстрая возобновляемость и естественная нескончаемость ресурсов источника.

С одной стороны, мусор также является неиссякаемым ресурсом. При потреблении продуктов и предметов быта всегда будут образовываться отходы.

При повышении уровня жизни населения, объемы потребления товаров только растут, что приводит к увеличению твердых коммунальных отходов. Опираясь на этот факт, многие относят RDF к возобновляемым источникам энергии.

Но такой способ потребления отходов тормозит развитие альтернативных более экологичных способов обращения с отходами. Получение прибыли от такого вида энергии может заставить отказаться от разработок и применения разлагающихся в окружающей среде товаров и упаковок, усовершенствование процессов переработки вторсырья. А значит и выбросов в атмосферу станет больше, что негативно скажется на экологической обстановке на всей планете.

Преимущества и недостатки биодизельного топлива

В основе биодизельного горючего лежат преимущественно растительные, но в некоторых случаях и животные масла и жиры. В технической литературе можно даже встретить описания биотоплива, созданного из отходов жиров, ранее использованных на кухнях кафешек и ресторанов (вот и нашлась хоть одна польза от фаст-фуда).

Почти любой дизельный двигатель можно с минимальными усилиями доработать под использование биотоплива: как в неразведенном, чистом виде, так и с добавлением дизтоплива. В последнем случае такое горючее можно применять даже на неадаптированном автомобиле. Еще несколько лет назад «биодизелем» активно пользовались Бразилия, Аргентина и Европа. Не последнюю роль в этом сыграли государственные субсидии фермерам, которые согласили в промышленных масштабах выращивать требуемые для производства этого вида топлива культуры.

На «биодизеле» созданном на основе жиров и масел в основном работают грузовики, автобусы, а также спецтехника. Ныне «легковушки» на этом топливе можно назвать экзотикой, но еще недавно на дорогах в США их можно было встретить достаточно часто.

Глобальному применению биодизельного топлива мешает соперничество человечества и автомобилей за пропитание. Ученые полагают, что из-за популярности «биодизеля» фермеры вместо продовольственных культур будут засевать поля техническими, что приведет к росту голодающих на планете человек. Европа прислушалась к мнению экспертов и постепенно отказывается от использования «биодизеля».

Вся правда о водородном и других видах топлива.

Нам давно надо признать следущее, что альтернативные виды топлива пришли в наш мир не только для того чтобы попытаться заменить собой традиционные источники энергии, но и  чтобы остаться среди нас на многие годы, почти на всегда. 

В настоящий момент во многих странах мира на уровне государства регулируются различные законодательные инициативы, т.е. проводятся многочисленные программы, чтобы найти взаимозаменяющую альтернативу использования нефти, как основному источнику топлива, которое повсеместно и используется в автомобилях.

Как правило во многих странах мира приняты меры по стимулированию автомобильных компаний, чтобы производились более экономичные автомашины, где налоги на автотранспортные средства существенно снижены и именно для того, чтобы автокомпании выпускали сегодня автомашины, которые могли бы работать на альтернативных источниках энергии.

Рано или поздно мир будет вынужден перейти на другие виды топлива и почти полностью отказаться от бензина. Но на данный момент быстрый переход автопромышленности на альтернативные виды топлива невозможен, этому мешают различные мифы и неправильные представления (знания) о других видах топлива, которые появились в нашем мире за долгие годы начала потребления нефти.

Многие из мифов об альтернативном топливе коренятся и зарождаются именно из-за дезинформации самих нефтедобывающих компаний, которые совсем незаинтересованы в развитии других источников топлива. Вот например, в США в автомобильный прокат недавно поступили новые кроссоверы Hyundai Tucson на альтернативном водородном источнике топлива. Знаете друзья, какой самый распространенный вопрос о данной машине задавался клиентами? Нет? Граждане в первую очередь спрашивали, а не опасно ли пользоваться таким автомобилем и не взорвется ли в нем водород? 

Чтобы у наших автолюбителей не возникали подобные опасения, основанные на распространенных слухах и мифах, наше интернет-издание предлагает своим читателям ознакомиться с небольшим рассказом (статьей) об альтернативных источниках топлива, т.е., это: -водород, электричество, сжатый природный газ и дизельное топливо. Надеемся, что благодаря нашему материалу у большинства наших читателей не будете больше возникать лишних вопросов по поводу альтернативных видов (источников) топлива.

Электричество

Автомобили с электродвигателями традиционно считаются транспортным средством будущего. Это вполне объяснимо, ведь такие моторы относительно просты, им не нужна трансмиссия, у них отличная моментная характеристика, а главное — они бесшумны и не выбрасывают вредных веществ. За последние годы появилось множество электромобилей, которые обозначили заметный прогресс в этой области: двигатели прибавляют в мощности, становясь при этом более компактными. Их даже удается разместить в колесах автомобиля, как сделано, например, в Mitsubishi Lancer Evolution MIEV.

Основным же препятствием на пути распространения электромобилей по-прежнему остается недостаточная емкость источников электроэнергии. Даже лучшие литий-ионные батареи обладает плотностью энергии всего в 150 Вт X ч/кг, в то время как у водорода этот показатель равен 11000 ВтXч/кг, а у бензина — 12000 ВтXч/кг! Поэтому дальность поездки электромобилей едва превышает 300 км, что, возможно, и не было бы столь удручающим фактом, если бы не длительный процесс зарядки — как минимум несколько часов.

Каких-то технических прорывов в области сохранения энергии пока не предвидится, а потому разработчики вынуждены искать способы генерации электрического тока на борту автомобиля. Самый простой способ – привод генератора от небольшого бензинового или дизельного двигателя. И хотя такой вариант не безупречен с точки зрения экологии, тем не менее от работающего в постоянном режиме мотора можно добиться очень неплохих показателей токсичности выхлопа, что и продемонстрировал созданный по такой схеме Chevrolet Volt.

Более перспективным генератором тока считаются так называемые топливные элементы, в которых водород соединяется без горения с кислородом в молекулы воды с получением тепла и электрического тока. Однако пришедшие из космической промышленности эти элементы пока слишком дороги для автомобилей, да и с хранением и получением водорода возникают уже упомянутые сложности. Так что за рамки отдельных концепт-каров эта технология пока вышла.

Водород (топливные ячейки)

На фоне возникшей в последнее время моды на электрокары немного в стороне оказался водород. Еще 5 лет назад автомобильные новинки довольно часто работали именно на топливных ячейках. Но автопроизводители не только не прекратили разрабатывать водородные автомобили, но и считают, что именно такой транспорт будет преобладающим в будущем. На водороде работает семейство Mercedes-Benz Fuel Cell, а также Honda FCX Clarity. К сожалению данных моделей нет на российском рынке.

Повсеместному использованию водородных авто мешает высокая стоимость технологий и созданных серийных образцов, отсутствие требуемой инфраструктуры, а также сравнительно низкий КПД водородных двигателей.

1425573420Celtic_renewables_013

Шотландцы недолго думая решили использовать для получения биотоплива свой излюбленный алкогольный напиток, а точнее — основные побочные продукты его производства: жидкие дрожжевые отходы, так называемый «эль из чана» и остатки зерна. Благо ежегодно их набирается огромное количество — 1,6 млрд литров жидких и 500 тыс. тонн твердых отходов. Ведь в процессе изготовления виски 90% всех принимающих участие в этом священнодействии ингредиентов — вода, дрожжи и зерно — превращаются в биологический мусор, который в лучшем случае применяют как удобрение или корм для скота, а в худшем сваливают в море.

Гибридные установки

Последнее время все чаще появляется информация о гибридных автомобилях, то есть автомобилях с двумя двигателями внутреннего сгорания (обычно бензиновым) и электрическим. В зависимости от нагрузки работает либо электромотор, либо более мощный ДВС, либо оба двигателя сразу. Питается электромотор от аккумулятора, подзаряжающегося при торможении (рекуперации энергии), или от генератора ДВС. Преимущества данной схемы очевидны: хорошая динамика, экономия топлива, а, следовательно, и уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу. Лидерами в разработке гибридных автомобилей являются японцы. Toyota, еще в 1997 году опробовав на машине Toyota Prius свою систему Hybrid Synergy Drive, позволяющую очень гибко управлять совместной работой моторов, сейчас успешно применяет её и на дорогих Lexus RX400h, Lexus GS450h, рассчитывая к 2110 году довести выпуск гибридов до миллиона в год! Старается не отставать и Honda, уже давно предлагая покупателям гибридные варианты Honda Insight, Civic и Accord.

Nissan Fuga

Nissan Fuga Nissan Fuga
На Токийском моторшоу 2009 года концерн Nissan Motor представит новое поколения седана премиум-класса Nissan Fuga. Этот автомобиль является японским аналогом люксовых седанов Infiniti серии M, реализация которых проходит во многих странах мира, в том числе и в России.

В августе Nissan рассказал, что InfinitiM получит три типа силовых установок: бензиновые двигатели объемом 5,6 литра (400+л.с.) и 3,7 литра (около 330 л.с.), а также дизельный V6 для Европы (Fuga его, скорее всего, не получит). Сегодня Nissan официально заявил о новом силовом агрегате для люксового седана — гибридной силовой установке собственной разработки.

Гибридный Infiniti M и гибридная Fuga получат 3,5-литровый бензиновый двигатель V6 и один электромотор, питание к которому будет подаваться от литий-ионной батареи. Схожая по размерам с используемыми сейчас никель-металл-гидридными аккумуляторами, батарея Nissan в 2 раза эффективнее. Она позволит солидному седану передвигаться только при помощи электромотора на небольшие расстояния.

Пиарщики Infiniti не стали следовать примеру Lexus, увеличивая цифры в именовании модели, так что новая экологичная модель будет называться Infiniti M35 Hybrid. Реализация машины начнется не скоро — осенью 2011 года.

4) Энергия волн

Гидроэнергия океана не ограничивается энергией приливов, отливов и подводных течений. Например, как вам может рассказать любой серфер, что энергия волн это что-то невероятное. И действительно большие волны могут давать неплохую энергию. Волны образуются, когда ветер дует над самой поверхностью воды. 

Для сбора энергии волн используются плавающие устройства, которые по электрическим кабелям передают электричество на берег или в специальные энергетические хранилища, дрейфующие в море. 

В 2008 году Португалия протестировала первую в мире морскую энерго-ферму (плавающее хранилище энергии), расположенную в пяти километрах от береговой линии.

10). Дизель / Вода

При проектировании своего шеститактного двигателя Брюс Кровер придумал использовать в нем одновременно топливо и воду. В итоге ему удалось создать реально работающий шеститактный агрегат перемодифицировав для этого обычный четырехтактный двигатель. Смысл данной технологии кроется в следующем, а именно, в подаче воды на цилиндр (цилиндры) двигателя сразу после подачи и воспламенении в нем топлива. В результате чего вода от высокой температуры моментально превращается в пар, который согласно законам той же физики начинает расширяться и толкать этот поршень (поршни). Таким образом, мощность данного мотора увеличивается сразу на 40%. Примечательно здесь другое, что пиковая мощность в таком типе двигателей становится доступна сразу же на низких оборотах. Далее этот пар поступает в испаритель и обратно переходит (превращается) из газообразного состояния в воду, начиная весь цикл заново. Характерно здесь и то, что такой технологией можно оснастить практически любой четырехтактный двигатель, и все это за счет не очень-то дорогой модификации.

Researchers produce first Audi “e-benzin”

В настоящее время изооктан используется как добавка для улучшения качества традиционных видов топлива. Но по заверениям специалистов компании Audi, e-benzin можно будет применять и в чистом виде. При сгорании он не загрязняет окружающую среду, так как не содержит серы и бензола, а его высокое октановое число помогает увеличивать мощность двигателя.

Пока проводятся тестовые испытания нового вида топлива. Кроме того, в Германии уже приступили к строительству завода по производству изооктана и высокоочищенного изобутана, который начнет работать в 2020 году. Дальнейшие планы компаний Audi и Global Bioenergies еще интереснее. Они хотят разработать технологию получения синтетического бензина без применения биомассы, используя для этого только воду, водород, углекислый газ и солнечный свет.

Водород

На одной заправке водородом Toyota Mirai может проехать 650 километров.

Несмотря на активное продвижение на американском и японском рынках, водородное топливо остается экзотикой. По мнению автора сайта, это отчасти связано со стоимостью автомобилей на водородных топливных элементах, таких как Toyota Mirai и Hyundai Nexo, а также с дефицитом автозаправочных станций. Тем не менее, водород имеет много преимуществ по сравнению с главным «конкурентом», электромобилем, поскольку такие машины быстрее заправляются, имеют большой запас хода, а из выхлопной трубы вылетает практически чистая вода.