Интерес к альтернативным источникам энергии, в частности, к альтернативным видам горючего повышается с каждым витком роста цен на нефть и нефтепродукты. Немалое внимание было уделено этому вопросу и на очередном международном форуме Chalenge Bibendum 2006. Чем же можно заменить топливо из нефти?

    Задуматься об альтернативных видах топлива побуждает не только истощение мировых запасов нефти и газа и повышение цен, но и стремление государств избежать энергетической зависимости от других стран. Специалисты различных автомобильных и энергетических компаний подходят к решению этой проблемы по-разному, но в определении основных видов альтернативного горючего они, в основном, единодушны. В перспективе главные надежды возлагаются на водород, а в ближайшие годы будет использоваться сжиженный (пропан-бутан) и сжатый газ, а также горючее, получаемое из возобновляемых источников (другими словами – из сырья, которое можно выращивать).
    Наибольший интерес вызывают те виды топлива, которые можно получать из растительного сырья. К ним относятся этанол (этиловый спирт), метанол (метиловый спирт), рапсовое масло, так называемый биодизель (продукт переработки рапсового масла), а также синтетические дизельное топливо и бензин. Попробуем оценить альтернативные виды горючего, учитывая, что разработки в области специальных топливных систем ведут конструкторы различных автомобильных концернов. Эти топливные системы называются по-разному – Bi-, Multi-, Flexi-Fuel, но суть их остается единой. Они позволяют автомобильной силовой установке работать на нескольких видах топлива. Самые «продвинутые» их них даже научились автоматически определять вид горючего, залитого в бак.

Сжиженный газ

    Исходное сырье для производства сжиженных газов (пропан, бутан и их смеси) – нефть, продукты стабилизации газового конденсата, попутный газ при добыче нефти и природный газ (при его переработке). Сжиженные газы производятся на нефте- и газоперерабатывающих заводах, нефтехимических комбинатах.
Плюсы:
- Цены ниже, чем на бензин (но выше, чем на сжатый газ);
- Возможно переоборудование практически любых бензиновых двигателей внутреннего сгорания;
- Наличие дополнительной топливной системы;
- Меньше токсичность отработавших газов;
Минусы:
- При температуре ниже 0°С (т. е. зимой) необходим запуск и прогрев на бензине;
- Запасы ограничены;
- Дополнительные расходы на установку и обслуживание;

Сжатый газ

    Сжатый газ (метан, природный газ, биогаз) достаточно давно используется как горючее для ДВС. Возможно переоборудование для работы на метане практически любых бензиновых двигателей (карбюраторных, инжекторных) и даже дизельных (хотя объем доработок последних существенно выше и это не всегда экономически целесообразно). Кроме традиционной добычи газа, метан можно получать при переработке органических отходов (биогаз).
Плюсы:
- Значительные запасы и возможность получения из возобновляемых источников;
- Меньше токсичность выхлопных газов;
- Конструктивные изменения в бензиновых автомобилях незначительные, но больше, чем при переоборудовании на сжиженный газ;
Минусы:
- Большие, тяжелые и дорогостоящие газовые баллоны;
- Более высокая по сравнению с преоборудованием на сжиженный газ стоимость работы;
- При транспортировке природного газа возможны его утечки;

Биоэтанол

    Этанол, или этиловый спирт, более известен как сырье для изготовления алкогольных напитков. Биоэтанол – это обезвоженный этиловый спирт, изготовленный из биологически возобновляемого сырья. Есть три способа получения этилового спирта: сбраживанием пищевого сырья (переработкой содержащегося в сырье сахара в спирт при помощи дрожжей), гидролизом растительного сырья и гидратацией этилена (синтетический спирт). Энергетическая ценность спирта почти в полтора раза ниже, чем у бензина.
Плюсы:
- Запасы сырья разнообразны и практически неограниченны;
- Есть богатый опыт эксплуатации двигателей, работающих на спирте (Бразилия, Австралия);
- Ниже токсичность выхлопных газов;
Минусы:
- Нужно вносить конструктивные изменения в систему питания;
- Мощность двигателя снижается, а расход горючего увеличивается;
- Из-за гигроскопичности спирта могут ухудшаться пусковые свойства двигателя;
- Дорогостоящее производство биоэтанола;

Метанол

    Более известен как метиловый (или древесный) спирт. Процесс получения основан на каталитической конверсии углеводородов природного, коксового и других углеводородсодержащих газов с водяным паром. Как самостоятельное горючее и в качестве добавок к бензину применяется редко и только для двигателей спортивных мотоциклов, не рассчитанных на длительную эксплуатацию. В то же время достаточно широко используется как сырье, из которого автомобили на топливных элементах черпают водород.
Плюсы:
- Позволяет решить проблему хранения водорода и извлечения его по мере надобности;
- Запасы сырья практически неограниченны;
- Может использоваться как сырье для производства синтетического бензина;
Минусы:
- Очень токсичен (смертельная доза для человека – 30 миллилитров);
- Вызывает коррозию деталей;

Особенности применения биотоплива

    «Биодизель» можно применять только в автомобилях, где его использование предусмотрено заводом-изготовителем.
    После заправки следует очистить кузов от капель биотоплива, так как оно легко прилипает к краске.
    Необходимо выполнять инструкции по применению биотоплива, особенно относительно сроков замены масла.
    По мнению специалистов ЕСЕО (Европейский Центр Воспроизводства Энергии), в большинстве непереоборудованных автомобилей может использоваться топливо с добавлением до 15% биоэтанола без изменения конструкции двигателя. Сложные эфиры из рапса добавляют в количестве 5% для дизтоплива общего пользования и до 30% для отдельных групп транспорта (городские автобусы). Для использования стопроцентного биодизеля нужны конструктивные изменения мотора.

Рапсовое масло и биодизель

    Рапсовое масло в чистом виде как топливо не используется, поскольку из-за более высокой вязкости (почти в 20 раз выше по сравнению с дизельным горючим) требуется другая топливная аппаратура и изменение камеры сгорания. В качестве горючего применяются сложные эфиры рапсового масла, добавляемые в количестве от 5 до 30% в дизельное топливо или используемые самостоятельно (биодизель). Интересно, что в ходе переработки масла в биодизель получают ряд дополнительных продуктов, пользующихся спросом (например, глицерин, сульфат калия).
Плюсы:
- Меньше выбросы вредных веществ;
- Запасы сырья могут возобновляться ежегодно, культура не требует особого ухода в процессе выращивания;
- В ходе переработки масла получают дополнительные продукты (глицерин, сульфат натрия);
Минусы:
- Себестоимость производства выше, чем бензина и дизтоплива;
- Требуются дополнительные площади сельскохозяйственных земель;
- Эфиры рапсового масла обладают значительной коррозионной активностью;
- Ниже мощность двигателя и выше расход горючего;

Синтетическое горючее

    Современные технологии переработки углеводородов позволяют производить синтетическое дизельное топливо и синтетический бензин. В качестве сырья используются отходы деревообрабатывающей промышленности, сельского хозяйства и даже бытовой мусор. Особенности разработанных технологических процессов заключаются в том, что из одного и того же сырья могут получаться различные виды топлива.
Плюсы:
- Можно получить требуемые характеристики топлива;
- В синтетическом дизтопливе отсутствует сера;
- Выбросы вредных веществ ниже, чем при использовании «нефтяного» горючего;
- Запасы сырья неограниченны;
Минусы:
- Высокие затраты энергии для производства горючего;
- Необходимы значительные вложения средств для создания предприятий по выпуску синтетического топлива и создание структуры накопления, поставки и подготовки сырья;