Биоэтанол

Биоэтанол – жидкое топливо из спирта, который добывают из растений. Чаще всего основной для производства биоэтанола становятся кормовые культуры, богатые крахмалом. К ним относится кукуруза, сахарный тростник, свекла, картофель и другие.

Зачем искать замену дизельному топливу?

Главное преимущество биоэтанола в том, что сырье, используемое для его производства относится к так называемому возобновляемому виду. Растения можно выращивать каждый год, в отличие от нефти, которую добывают из земли. Ресурсы нефти не безграничны, а производство культурных растений - процесс теоретически  относящейся к полезным ископаемым. Поиски возобновляемого сырья для производства альтернативного топлива - крайне актуальная и перспективная стратегия.

Один из перспективных путей развития поиска альтернативного топлива - получение биоэтанола из водорослей хлорелла. Этот вид водорослей по сей день никак не используется человеком

На данный момент о полном переходе на топливо растительного происхождения речи не идет, хотя многие транспортные компании в США и Европе проводят эксперименты по длительной эксплуатации автомобилей из своих парков на биоэтаноле.

На данный момент экспериментально доказано, что, смесь из 10-30% биоэтанола и 90-70% дизельного топлива не наносит никакого ущерба дизельному двигателю. Кроме того, использование смеси с биоэтанолом способствует снижению уровня вредных выбросов в атмосферу. В некоторых странах с развитым сельским хозяйством (Аргентина, Бразилия) биоэтанол применяется в смеси как с дизельным топливом, так и с бензином. Недостаток биоэтанола, не позволяющий использовать его в чистом виде - существенное повышение вязкости при температуре ниже +15 градусов.

Лидеры в производстве биоэтанола

Сегодня спрос на биоэтанол возрастает с каждым днем. Лидером по производству является Бразилия, но в скором времени она может уступить позиции США. Не менее активно в данной области развивается и Канада, в которой уже реализуются программы, направленные на увеличение производства биотоплива. В числе лидеров на Европейском континенте Германия, Италия, Франция и Испания. Соответствующие программы приняты в Китае и Индии.

Преимущества и недостатки биоэтанола

Биоэтанол - нетоксичное, растворяющееся в воде вещество, не оказывающее разрушительного воздействия на окружающую среду. Добавление биоэтанола в другие виды топлива способствует снижению вредных выбросов и соединений примерно на 30%. К преимуществам также следует отнести возможность налаживания безотходного производства.

Биоэтанол используется для заправки Saab 9-3 (с двигателем BioPower), Ford Focus и Ford C-MAX Flexifuel

Одним из основных недостатков биоэтанола следует считать расслоение топлива при низких температурах с образованием на поверхности слоя парафина. По этой причине применение его в чистом виде возможно только летом. Использование большого количества присадок снижает экономическую эффективность, поэтому на данный момент биоэтанол преимущественно используется в смеси с дизельным топливом. Что касается энергетических свойств, при сгорании 1 литра биоэтанола выделяется на 37% меньше тепла по сравнению с дизельным топливом. 

Смешивание биоэтанола с бензином

Добавление биоэтанола в бензин экономически выгодно. Стандартизированная топливная смесь бензина и этанола получила название «Е10». Больше всего автомобилей с двигателями, работающими как на бензине, так и Е10, продается в США. Топливо Е10 допущено к использованию всеми крупными автомобильными компаниями.

Биоэтанол в России

Первый российский завод, занимающийся производством биоэтанола, был открыт во Владикавказе, в 2012 году. Основное производственное сырье - кукурузное зерно, при переработке которого на заводе получают не только этанол, но и глютен, глюкозу и др. продукты. В сутки выпускается порядка 200 тонн биоэтанола. В Северной Осетии действует программа, в соответствии с которой поступающий в продажу бензин должен содержать 5-7% биоэтанола. Однако из-за растущих цен на крахмальные зерновые культуры и высоких акцизов на спирт данная отрасль развивается не слишком интенсивно. Тем не менее, в России планируется строительство еще нескольких заводов по производству биоэтанола.

Особенности эксплуатации биоэтанола в двигателя

На смеси этанола с бензином могут ездить только FFV-автомобили (от английского сочетания "Flexible-fuel vehicle", то есть "автомобиль с гибким выбором топлива") . В этанольно-гибридных машинах устанавливается специальный датчик кислорода, а также подвергаются замене некоторые прокладки. Помимо этого, бортовой компьютер должен уметь определять процент содержания спирта в топливе.

Существует марка спортивного бензина, который на деле ни что иное, как смесь высокооктанового бензина с биоэтанолом. Марка называется Е85

Необычная ситуация сложилась в США, когда производитель «GM» выпустил несколько миллионов гибридных автомобилей, работающих на смеси биоэтанола. При этом в инструкции не было указано, что необходимо использовать нестандартное топливо. В результате разразился скандал, и производитель был вынужден разослать информацию каждому покупателю.

Интересные факты о биоэтаноле

Плотность этанола 0,8 кг/л. Это означает, что вес десятилитровой канистры с биоэтанолом составит всего 8 кг без учета веса канистры.

Биоэтанол необходимо правильно хранить, иначе он будет испаряться.  Испарение существенно замедляется при температуре ниже -20 градусов. В отличие от дизельного топлива, которое почти не испаряется, эффективное хранение биоэтанола возможно только в канистре с крышкой.

Один из альтернативных путей создания топливной стратегии будущего - использование растительной биомассы для выработки электричества и зарядки электромобилей

Чтобы этанол превратился в лед, необходима температура -114,5 градусов. Температура воспламенения +425 градусов. Для сравнения, спичка загорается при +80 градусах.

В Америке смеси биоэтанола занимают около 30% общего объема топлива. Благодаря налаженному производству и активному развитию отрасли топливо в США стоит на 14% меньше, чем стоило бы без использования биоэтанола.