Топливо е85: Биоэтанол — Википедия – 403 — Доступ запрещён

Содержание

Топливо е85 что это | Хитрости Жизни

Моя новая косилка говорит, что не следует использовать бензин E85. Что такое бензин Е85, почему его следует избегать и как узнать, что я его покупаю?

Ответы

Это будет помечено как «E85» на насосе. Это не так часто — я, наверное, видел одну заправочную станцию в Вегасе, которая продала ее, плюс здесь, в Северном NV, я знаю одну или две станции, которые ее продают, — и вы заметите, что это обычно дешевле, чем обычный газ. Кроме того, насосы обычно имеют большие предупреждающие наклейки.

Это смесь до 85% этанола с не менее 15% бензина. Точная смесь имеет тенденцию немного варьироваться (IIRC обычно содержит больше бензина зимой, так как это улучшает старт). Основная проблема заключается в том, что стехиометрическое соотношение для E85 намного ниже по сравнению с чистым бензином (около 9: 1 воздух / топливо вместо 14,7: 1), поэтому двигатель, который не настроен на работу с E85, будет работать очень обедненным. Это основная причина, по которой ваша газонокосилка предполагает, что она не хочет работать на E85.

Если вы просто получите обычный газ на своей местной заправке, все будет в порядке.

E85 в основном распространен на Среднем Западе, главным образом потому, что именно там выращивается кукуруза, поэтому доставка на станции / нефтеперерабатывающие заводы обходится гораздо дешевле. E85 — довольно новое топливо, сделанное из 85% этанола (кукурузы) и 15% сырой нефти. GM была одной из первых компаний, применивших ее на потребительском рынке с помощью своих транспортных средств FlexFuel, однако это было характерно для грузовых автомобилей и автобусов, которые довольно легко модифицировать для использования биодизеля.

E85 не обладает такой же мощностью, как настоящий газ, поэтому его можно использовать только в модифицированных двигателях, а также он обеспечивает немного меньший запас хода, хотя на галлон дешевле в насосе, чем обычный.

В целом, если на заправке установлен E85, он, скорее всего, будет иметь свой собственный насос (аналогично тому, как дизель отделен от обычных / плюсовых / премиальных резервуаров), и цена, вероятно, будет выглядеть смехотворно низкой — т.е. цена E85 там, где обычно будет Regular, так что на первый взгляд вы подумали, что газ Regular стоит 3 доллара, а цена 3,85 долларов — за премию, но на самом деле она была обычной)

Что касается популярности, в Нью-Йорке я видел его на некоторых станциях вдоль LIE (одной из самых оживленных магистралей на Лонг-Айленде, особенно для грузовых автомобилей), но я еще не видел ее в других местах.

Российский автомобильный портал

Альтернативное топливо. Биоэтанол

Чтобы ответить на эти вопросы и разобраться в том, какое же топливо является оптимальным, мы решили познакомиться с одним и тем же автомобилем, оснащенным тремя типами двигателей: бензиновым, дизельным и биоэтанольным. Выбор, естественно, пал на Volvo — одного из первопроходцев в области перехода на

биоэтанол E85 (85% спирта + 15% бензина).

Флагман скандинавского автопрома является одним из лидеров по объемам продаж биоэтанольных автомобилей. Только в 2007 году Volvo продала 9682 автомобиля, потребляющего растительное топливо, что на 37,3% больше, чем годом ранее. В этом году прирост продаж должен быть еще солиднее, поскольку Volvo начала продвижение своей биоэтанольной программы в автоспорте, заявив на гонки шведского кузовного чемпионата два экологически чистых С30 с моторами, работающими на E85. Именно на примере С30 мы и решили познакомиться с потребительской целесообразностью эксплуатации авто на E85.

«С точки зрения управляемости и поведения на трассе разницы между бензиновой и биоэтанольной C30 практически нет», — уверяет заводской пилот Volvo в STCC Томми Рустад. Но это применительно к гоночным версиям автомобиля. Что же до гражданских, то тут различия все-таки существуют. Результаты измерений свидетельствуют о том, что при одинаковом объеме мотора и мощности 125 л.с. в динамике 1,8-литровый С30 на E85 однозначно проигрывает бензиновому. До 100 км/ч «биокар» разгоняется лишь за 10,8 с — на 1,4 с дольше бензинового. Так в чем же тогда преимущество? Может быть, в экономии? Ведь топливо Е85 в среднем на 25% дешевле АИ-95! Но, увы, слишком высокий расход биоэтанола — 10,3 л против 7,3 л на 100 км дистанции у бензинового C30 с лихвой съедает эту разницу. На практике получается, что расходы на E85 оказываются даже выше, нежели на бензин. А ведь автомобиль, способный работать на биоэтаноле, еще и в среднем на €500 дороже бензинового. Конечно, в плане экологии биоэтанол имеет преимущество: количество выбросов несколько ниже. Однако за экологию, как обычно, приходится платить простым автолюбителям, и не им одним. Только в США в 2007 г. около четверти урожая кукурузы ушло на производство этанола, что отчасти и спровоцировало стремительный рост цен на продовольствие и вспышки голода в некоторых развивающихся странах. Да, неосвоенных площадей, пригодных для выращивания сырья для биотоплива, на планете еще много — более 40 млн км2.

Вот только их освоение обойдется достаточно дорого и неминуемо спровоцирует рост цен на сам биоэтанол. Впрочем, мода есть мода, неважно, касается ли дело одежды или экологии. Как свидетельствует статистика, в Европе за модой гоняется 10–15% населения. Так что вполне возможно, к 2010 году ЕС и удастся добиться, чтобы каждый десятый автомобиль Евросоюза работал на Е85, но на большее вряд ли можно рассчитывать. Если продажи автомобилей с бензиновыми моторами еще могут пострадать от скандинавской лихорадки, то популярным в Европе дизелям биоэтанольная эпидемия вряд ли угрожает всерьез. Тот же дизельный Volvo C30 с 2-литровым 136-сильным мотором разгоняется до 100 км/ч всего за 9,5 с при расходе топлива 5,9 л на сотню. Да и выбросы СО2 у дизеля куда меньше, чем у биоэтанольного агрегата: 156 против 168 г/км.

Положительная динамика

Альтернативное топливо. Биоэтанол

Поскольку Volvo является сегодня одним из признанных лидеров мирового автопрома по освоению новых топливных технологий, динамика продаж шведских автомобилей в какой-то степени может служить той «лакмусовой бумажкой», которая выявляет градус интереса потребителей к автомобилям, работающим на том или ином виде топлива. Так, катастрофически низкий спрос на автомобили с метановыми моторами (в 2006 году было продано 3793 машин, а в 2007-м — на 67,9% меньше, лишь 1217) заставил шведов прикрыть это направление, окончательно отказавшись от производства моделей с двигателями BiFuel. А вот биоэтанол, напротив, демонстрирует положительную динамику. В 2007 г. в мире было продано 9682 Volvo, работающих на топливе Е85, — на 2629 автомобилей больше, нежели за год до этого. Таким образом, положительная динамика роста продаж в биоэтанольном сегменте составила 37,3%, что является лучшим показателем для компании.

Для сравнения: прирост продаж бензиновых автомобилей в 2006-2007 годах составил всего +1%, а дизельных +17%. Правда, оценивать динамику роста продаж биоэтанольных автомобилей лишь в процентном отношении было бы не совсем корректно, поскольку в абсолютных значениях бензиновых и дизельных моделей Volvo продается на порядок больше: около 260 и 190 тысяч соответственно. Поэтому куда более точно реальный спрос на биоэтанольные автомобили отражает процентный прирост продаж данных моделей в общей массе легковых автомобилей Volvo. Так, в 2007 году биоэтанольные модели составляли 2,1% от общего числа проданных автомобилей, в то время как в 2006-м — 1,6%. И хотя здесь так же прослеживается положительная динамика, темпы ее уже не впечатляют. С приростом 0,5% в год до заветных 10% биоэтанольных автомобилей, ЕС придется добираться еще долго.

Возникло много вопросов по необходимости использования и реальности пользы от E85, посему решил расписать свое мнение по данному вопросу.

Что такое E85?
E85 — это топливо которое активно используют многие страны, а именно смесь этанола (метилкарбинол/этиловый спирт с формулой C2H5OH (эмпирическая формула C2H6O) и бензина, как правило Аи95. Смесь состоит из 85% весовых спирта и 15% весовых Аи95.

Качественные характеристики спирта в смеси.
Вся информация о спиртуозности используемого этанола, типа этанола по классу и денатурирован он или нет — противоречивая.
Спиртуозность — показатель процентного содержания спирта, все привыкли к 96,6% и наслышаны этим я надеюсь. Вариантов изготовить абсолютный спирт(99%) много, но для изготовления топлива используется ректификат приближенный к медицинскому(96%). Например в АИ95 допускается 5% воды в продукте, на деле я думаю их больше. Просто нереально, доступными простым смертным методами, снять головные фракции спирта с продуктом выше 97% содержания.

Тип используемого спирта — у этанола есть классы, из органолептических показателей в спирте определяют внешний вид, цвет, вкус и запах. Спирт питьевой должен быть прозрачной, бесцветной жидкостью с характерным вкусом и запахом.
Спирт вышей очистки: Как бы не звучало название, это самый не высший вид очистки.
Спирт Базис:
Спирт Экстра:
Спирт Люкс
Спирт Альфа это топовый спирт питьевой. Питьевой значит, что можно использовать для изготовления алкоголя, а не то что 96% можно пить! Но нам пить не нужно, нужно лить в бак.
На предприятиях готовятся спирты 1го и 2го сорта (гидролизный или сульфатный) ТУ 3-66-65 и куча прочих денатурированных спиртов, которые употребить внутрь будет нельзя, за счет количества химии и красителей в них. В нашем случае мы делаем медицинский ректификованный спирт 96-97% и это более чем хороший вариант, с минимальным количеством примесей, никак не влияющих на горение топлива.

Тобишь, для получения хорошего E85 необходим максимально чистый спирт, не важно какой марки, главное процентное содержание этанола.

Зачем он вообще нужен, этот ваш E85?
Начну с плюсов:
1) На процесс окисления топлива(горение) требуется меньше воздуха.
Сравним стехиометрические значения для бензина и для E85:

AFR при старте на холодную Бензин 14.1гр воздуха к 1гр топлива
AFR при старте на холодную E85 9.3гр воздуха к 1 гр топлива

AFR для движения с закрытой петлей без нагрузок Бензин 14.7гр воздуха к 1гр топлива
AFR для движения с закрытой петлей без нагрузок E85 9.75гр воздуха к 1 гр топлива

AFR на 1-1.2 бара наддува Бензин 13.1гр воздуха к 1гр топлива
AFR на 1-1.2 бара наддува E85 8.6гр воздуха к 1гр топлива

AFR на максимальных нагрузках Бензин 11.8гр воздуха к 1гр топлива
AFR на максимальных нагрузках E85 7.8гр воздуха к 1гр топлива
Вывод: На горение E85 требуется меньше воздушной массы, а значит мы имеем возможность прироста мощности не меняя турбину. Но не все так однозначно, читаем дальше! 🙂

2) Антидетонационные свойства (Октаноповышающие)
Для получения бензинов АИ-95 и АИ-98 используется вреднейший из антидетонаторов, присадка МТБЭ (Метил-трет-бутиловый эфир) . Есть еще соединения свинца в виде присадок, но они запрещены законом, так как вредны еще сильнее, на столько что могут убивать людей, но при этом самый дешевый вариант.
Есть марганцевые присадки и прочие, вот перечень их минусов:
-Относительно низкая теплота сгорания и высокая агрессивность по отношению к резинам
-Высокий уровень токсичности и нагарообразования в камере сгорания
-Повышенный износ, нагарообразование на свечах зажигания и в камере сгорания
-Осмоление деталей двигателя и топливной системы. Увеличение износа деталей цилиндро-поршневой группы И ПРИ ВСЕХ ЭТИХ МИНУСАХ ОНИ ДАЮТ ПРИРОСТ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА В 2-6 ПУНКТОВ!
Этил же в свою очередь имеет ряд преимуществ:
— Октановое число E85(детонационная стойкость) 107 по исследовательскому и 89 по моторному методам
АИ95 — ОЧ 95 по исследовательскому методу и 85 по моторному методу.
— Не нужны присадки так как является мощным атидетонатором
Температура самовоспламенения АИ95 255 °C (в зависимости от примесей может быть ниже или выше если свинцовые соединения использованы)
Температура самовоспламенения E85 >257°C E100 423°C
— Самый простой плюс — экология. Даже не стану ничего объяснять.

Минусы
— Температура зажигания у E85 выше чем у Аи95, E85 +15°C у Аи95 -27°C, то есть при старте на холодную будет тяжеловато.
— Удельная теплота сгорания для Бензина Аи95 46 МДж/кг, 11250 ккал/кг
Удельная теплота сгорания E85 30 МДж/кг, 7150 ккал/кг
НО ЭТО НЕЛЬЗЯ НАЗВАТЬ МИНУСОМ! У Метанола например эти показатели ниже, но водометанол тащит, у Пропана, Бутана и прочих эти показатели выше чем у Дизельного топлива, но что-то не помню гонок на газу. Тобишь тут важно больше Октановое число, и запрос воздуха, отсюда и увеличение мощности двигателя на 20-30% грубого подсчета, и не спорь daemonbbb
Нужное тепло подвинет поршни вниз, а остаточное лишь крыльчатку разгонит и не перегреет двигатель. Двигатель не термонагружен, заряжен и едет!👍 Увеличение индикаторного КПД за счет снижения тепловых потерь! Ведь нас парит не удельная теплота сгорания, а теплопроизводительность спиртовоздушной смеси, которая +- равно бензиновоздушной смеси. А помимо всего прочего могу забывать про понижение степени сжатия турбокорча и даже спокойно ее увеличивать полагаясь на спирты.

Так что не читайте статьи где говорится «Энергоплотность ниже бенза посему дешевле», чего же тогда пропан не дороже? или дизельное топливо не дороже? 🙂

Самая главная и заключительная часть
Да, я не стал вдаваться в подробности с химией процессов и т.д. кому надо инфу сами найдете, либо открывайте ссылки ниже, На книгу ссылки нет, сканировать не буду. Спорьте в комментариях что E85 хрень полная, мне все равно, мой культурный корчелыга будет на этом ездить. Почему?
Потому что я уверен в качестве своего топлива. 85% весовых 96,6-97%% моего спирта + 15% весовых Аи95-Аи98 с заправки Газпром Нефть (нравится мне Amul после их бенза) и я могу не думать о детонации в городе где летом +35 минимум. Изученные в доль и поперек ссылки прилагаю.
Вики Биоэтанол
E85 как ракетное топливо.
Таблица с характеристиками чистого этанола E100
Вики Бензин
Удельная температура сгорания
ГОСТ 2084-77. Бензины автомобильные [17.05.18]
Вики МТБЭ
Удельная теплота сгорания Вики
Выхлопные газы двигателя
Метанол Вики( НЕ ВЕРЬТЕ ТАБЛИЦЕ — СПЛОШНАЯ ШЛЯПА ТАМ)
Советую почитать про Стехиометрическую смесь, про Детонационную стойкость (Октановое число), про Цетановое число, про присадки в бензине которые поспособствуют износу двигателя,про Степень сжатия, посмотреть все ГОСТ’ы и ТУ по бензинам там есть очень много инфы про хреновое качество, вообще советую много читать! 🙂

Биоэтанол. Возможен ли переход на новое топливо?

В XXI веке всё чаще можно услышать мысли о скором замещении обычных бензинов биотопливом. О том, что собой представляет один из наиболее известных и распространённых типов растительного топлива, биоэтанол, как производится, сколько стоит и действительно ли он так хорош и перспективен – читайте ниже.

Производство биоэтанола

Биоэтанол, как и биодизель, производится из растительного сырья. Чаще других для изготовления биоэтанола берутся две культуры: кукуруза и сахарный тростник. Например, производство биоэтанола в США в основном строится на кукурузе, в Бразилии – на сахарном тростнике. Однако как сырьё могут быть использованы и другие растения с высоким содержанием крахмала и растительных сахаров: картофель, сахарная свёкла, батат и т. д.

В мире наиболее развито производство биоэтанола в Америке. Производственные мощности Бразилии и США в совокупности составляют более половины (если говорить точнее, то свыше 60%) от мирового объёма изготовления этого топлива.

По своей сути биоэтанол – это обычный этиловый спирт (или этанол), который используется в изготовлении спиртных напитков с широко известной химической формулой C₂H₅OH. Однако биоэтанол не пригоден для пищевого употребления ввиду наличия специальных добавок, топливных присадок. Помимо трет-бутилметилового эфира (МТБЭ), который повышает детонационную стойкость биотоплива, снижает коррозионную активность спиртов и является носителем дополнительного кислорода, участвующего в горении, в биоэтанол добавляются в небольших количествах и другие присадки.

Известно несколько технологий производства биоэтанола.

Брожение органических продуктов. Известный издревле и самый простой метод получения этилового спирта. При дрожжевом брожении сахаросодержащих смесей получается раствор с массовым содержанием этанола около 15 %. При повышении концентрации дрожжевые бактерии гибнут, что приводит к остановке выработки этилового спирта. Впоследствии спирт из раствора выделяется методом дистилляции. В настоящее время в промышленном производстве биоэтанола этот способ не применяется.
Производство с помощью рекомбинантных препаратов. Сырьё измельчается и ферментируется глюкоамилазой и амилосубтилином. После этого в разгонных колоннах проводится брагоректификация с отделением спирта. Широко распространённый способ промышленного получения биоэтанола.
Гидролизное производство. По сути, это изготовление спирта из предварительно гидролизованного целлюлозосодержащего сырья путём промышленного брожения. Используется в основном в России и других странах постсоветского пространства.

В настоящее время мировой объём производства биоэтанола, по разным оценкам, несколько недотягивает до 100 миллионов тонн в год.

Биоэтанол. Цена за литр

Стоимость производства биоэтанола за 1 литр зависит от нескольких факторов.

Изначальная себестоимость выращенного для переработки сырья.
Эффективность используемого сырья (технология производства и соотношение получаемого биоэтанола к количеству задействованного сырья).
Логистика производства (чем ближе к плантациям с сырьём расположены перерабатывающие предприятия, тем дешевле изготовление, так как транспортные расходы в случае с этим типом топлива играют более весомую роль, чем при производстве нефтяных бензинов).
Затраты на само производство (технологичность оборудования, оплата труда работников, энергетические расходы).

Поэтому в различных странах стоимость производства 1 литра биоэтанола разнится. Приведём себестоимость этого топлива за литр в некоторых странах мира:

США – $0,3;
Бразилия – $0,2;
в общем по Европейским производителям – около $0,5;

Для сравнения: средняя себестоимость производства бензина составляет примерно от $0,5 до $0,8 за литр, если не брать в расчёт страны-экспортеры сырой нефти, наподобие Саудовской Аравии или Венесуэлы, где литр бензина стоит дешевле литра воды.

Биоэтанол Е85

Пожалуй, львиную долю среди всех типов топлива, содержащих биоэтанол, занимает марка Е85. Этот тип топлива на 85 % состоит из биоэтанола и на 15 % из обычного нефтяного бензина.

Подобное топливо подходит только в специально разработанные автомобили, способные работать на биотопливе. Их обычно маркируют как Flex-fuel автомобили.

Биоэтанол Е85 широко распространён в Бразилии, встречается и в США. В Европе и Азии чаще встречаются марки Е5, Е7 и Е10 с содержанием биоэтанола 5, 7 и 10 процентов соответственно. Остальной объём в этих топливных смесях традиционно отводится на обычный бензин. Также в последнее время набирает популярность топливо Е40 с 40-процентным содержанием биоэтанола.

//www.youtube.com/watch?v=NbHaM5IReEo

Преимущества и недостатки биоэтанола

Сначала рассмотрим преимущества биоэтанола.

Относительная дешевизна производства. Это при условии, что в стране-изготовителе нет собственных, обильных запасов нефти, и развита индустрия растениеводства. Например, Бразилия, в которой собственных запасов нефти в масштабах страны немного, но есть развитое сельское хозяйство и благоприятный климат, гораздо выгоднее делать топливо на основе биоэтанола.
Экологичность выхлопов. Чистый биоэтанол при сгорании выделяет только воду и углекислый газ. Никаких тяжёлых углеводородов, сажевых частиц, угарного газа, серо- и фосфорсодержащих компонентов при работе мотора на биоэтаноле в атмосферу не выбрасывается. По комплексной оценке (с учётом всех оцениваемых параметров по стандарту ЕВРО), чистота выхлопов оказалась в 8 раз выше у двигателей, работающих на биоэтаноле.
Возобновляемость. Если запасы нефти конечны (доказанный на сегодня факт: теории о регенеративной природе нефти как выбросов из недр Земли отвергнуты мировым научным сообществом), то производство биоэтанола зависит только от урожайности плантаций.
Более низкое потребление топлива. В среднем при езде на биоэтаноле, при правильно настроенной топливной системе, в объёмном соотношении экономится до 15 % топлива. Условно, вместо 10 литров бензина автомобиль на 100 км пути израсходует только 8,5 литров биоэтанола.

Недостатки у этого типа топлива, особенно по отношению к имеющемуся парку автомобилей, в настоящий момент существенны.

Перерасход биоэтанола в авто, у которого ЭБУ не имеет настроек под работу на биотопливе. И в целом часто наблюдается низкая эффективность работы мотора, не рассчитанного на растительное топливо. Дело в том, что энергетическая плотность и необходимое объёмное соотношение воздуха и топлива у биоэтанола отличается от бензина. Это и приводит к нестабильной работе двигателя.
Разрушение резиновых и пластиковых уплотнителей. Свойства резины и пластика, которые позволяют этим материалам быть практически нейтральными по отношению к нефтяным энергоносителям, не могут обеспечить химическую стойкость к этанолу. И уплотнители, которые десятилетиями выдерживают взаимодействие с бензином, за считанные месяцы разрушаются при постоянном контакте со спиртом.
Быстрый выход из строя двигателя, не предназначенного для езды на биоэтаноле. Как следствие двух предыдущих пунктов.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать такой вывод: биоэтанол станет отличной альтернативой обычным бензинам, если автомобиль рассчитан на этот вид топлива.

Flex-Fuel — Википедия

Ford Model T был первым коммерческим flex-fuel автомобилем. Двигатель был способен работать как на бензине, так и на этаноле, или на их смеси.

Flexible-fuel vehicle (FFV) — автомобиль с гибким выбором топлива — может ездить как на бензине, так и на смеси бензина с этанолом, причём в гибких пропорциях (от 5 % до 95 %).

Автомобиль имеет один топливный бак, адаптированность к разному составу топлива достигается за счёт оригинальной конструкции двигателя или за счёт конструктивной модификации обычного бензинового двигателя внутреннего сгорания.

При том, что современные технологии позволяют двигателю работать на любом соотношении компонентов бензина и этанола, от чистого бензина до 100 % этанола (E100), транспортные средства Северной Америки и Европы оптимизированы для работы на смеси 15 % бензина и 85 % безводного этанола (топливо марки E85). Это ограничение в содержании этанола установлено для снижения выбросов этанола при низких температурах и для избежания проблем с запуском двигателя в холодную погоду (ниже 11 °C). Содержание спирта уменьшается зимой и в регионах, где температура опускается ниже 0 °C. Зимой в США продают E70, а в Швеции E75 с ноября до марта. В Бразилии двухкомпонентные транспортные средства настроены для работы на смеси с бензином от E20-E25 и до 100 % топливного этанола (E100). Бразильские транспортные средства, работающие на двухкомпонентном топливе, имеют небольшой резервуар для бензина. Он используется для холодного запуска двигателя, когда температура опускается ниже 15 °C. В 2009 году был создан улучшенный двигатель на двухкомпонентном топливе и необходимость во вторичном топливном баке отпала.

С тех пор, как этанольные FFV стали коммерчески доступны в конце 1990-х годов, термин «flexible-fuel vehicle» стал синонимом FFV на этаноле. В Соединённых Штатах автомобили на двухкомпонентном топливе, также называют «автомобили на E85». В Бразилии FFVs широко известны как «total flex» или просто «flex» автомобили. В Европе FFV, также известны как «Flexifuel» авто. Автопроизводители, особенно в Бразилии и на европейском рынке, для указания в маркировке модели FFV применяют один из вариантов слова «flex». Например «Volvo Flexifuel», или «Volkswagen Total Flex», «Chevrolet FlexPower» или «Renault Hi-Flex». Компания Ford продаёт свою модель Focus в Европе, как «Flexifuel», а в Бразилии как «Flex». В США только с 2008 года FFV авто получили жёлтую наклейку на лючок бензобака лейблом «E85/Gasoline», чтобы отличить их от автомобилей, работающих только на бензине.

Типичное обозначение автомобилей на двухкомпонентном топливе в США. Вверху слева: наклейка на корпусе топливного фильтра. Внизу слева: на новых моделях стали использовать ярко-жёлтые крышки бензобака. Шильдики E85 Flexfuel, используемые на новых моделях: Chrysler (вверху справа), Ford (справа посередине) и GM (внизу слева).

Автомобили на двухкомпонентном топливе имеют двухкомпонентную топливную систему, которая подаёт в камеру сгорания смесь горючего в любых пропорциях. Сегодня наибольшее распространение в FFV получили автомобили на смеси неэтилированного бензина и топливного этанола. Этанольные двухкомпонентные авто могут работать на чистом бензине, чистом этаноле (E100), или любой их комбинации. Смесь бензина с метанолом «M85» тоже может работать, но её применение ограничивается в основном демонстрационными проектами.

Bi-fuel (двухтопливные) транспортные средства. Термин flexible-fuel иногда используется для описания транспортных средств с другим альтернативных топливом — сжатым природным газом (СПГ), сжиженным нефтяным газом (СНГ, также известным как автогаз) или водородом. Однако все эти транспортные средства на самом деле являются двухтопливными, а не на двухкомпонентном топливе, потому разные виды топлива хранятся в разных ёмкостях, а двигатель не может работать одновременно на обоих видах топлива. Двухтопливные транспортные средства переключаются с бензина на другое топливо вручную или автоматически. Как правило, обычные бензиновые двигатели для работы на газе можно переоборудовать на специализированных станциях. Такое переоборудование предусматривает установку газового баллона в багажнике, а также системы питания СПГ и электроники.

Многотопливные транспортные средства, способны работать с более чем на двух видах топлива. В 2004 году бразильское отделение GM представила Chevrolet Astra 2.0 с двигателем «MultiPower». Разработанный на основе технологии «flex fuel» от компании Bosch в Бразилии, этот двигатель может работать на СПГ или смеси этанола и бензина (E20-E25). Этот автомобиль был создан для работы в качестве такси. Переключение между видами топлива делается вручную. В 2006 году Fiat представил Fiat Siena Tetra fuel, четырёхтопливный автомобиль, разработанный под руководством Magneti Marelli из Fiat Бразилии. Этот автомобиль может работать на альтернативном топливе, на 100 % этаноле (E100), или на Е20 — E25, обычной Бразильской смеси бензина с этанолом; на чистом бензине (хотя он и недоступен в Бразилии с 1993 г., но до сих пор используется в соседних странах), или только на природном газе. Siena Tetrafuel была спроектирована с автоматическим переключением из любого соотношения бензин-этанол на СПГ, в зависимости от дорожных условий.

Flex-fuel hybrid electric и flex-fuel plug-in hybrid, два типа гибридных транспортных средства с двигателем внутреннего сгорания, который может работать на бензине, E85 или Е100, вращения колёс в сочетании с электрическим двигателем или для подзарядки аккумулятора, от которого питается электрический мотор. В 2007 году Ford произвёл 20 демонстрационных «Escape Hybrid E85» для натурных испытаний на флоте США Аналогично, в качестве демонстрационного проекта, Ford представил в 2008 году первый flexible-fuel гибридный внедорожник SUV Министерству энергетики США (DOE) — Ford Escape Plug-in Hybrid, который работает на бензине или E85. GM анонсировал свой гибрид Chevrolet Volt, запущенный в производство в США в конце 2010 года. Это был бы первый коммерчески доступный автомобиль на альтернативном топливе, способный адаптированный под мировой рынок: для стран США, Бразилии или Швеции. В 2013 году ожидается Volt с поддержкой альтернативного топлива. Lotus Engineering представила Lotus CityCar в 2010 году на Парижском автосалоне. CityCar представляет собой гибридный концепт-кар, предназначенный для работы на flex-fuel с на этанолом или метанолом, так и обычном бензине.

География применения биотоплива в автомобилях[править | править код]

Бразильский Volkswagen Gol 2003 года — VW Gol 1.6 Total Flex

Наибольшее коммерческое распространение на мировом рынке FFV получили транспортные средства, работающие на смеси с этанолом. Больше всего они пользуются популярностью в Бразилии (14,3 млн), США (10 млн), Канаде (более 600 000), и в Европе, особенно в Швеции (226089). В дополнение к двухкомпонентным транспортным средствам, работающим на этаноле, в Европе и США (в основном в Калифорнии) успешно прошли испытания метанольные двухкомпонентные транспортные средства. Их называют транспортные средства на смеси M85. Там также успешно прошли испытания с применением серии «P» топлива E85, но по состоянию на июнь 2008 года, это топливо не было доступно для широкой общественности. Тесты топлива серии «Р» проводились на двухкомпонентных Ford Taurus и Dodge Caravan.

Автомобильные бензины с биоэтанолом | Наука и жизнь

В очередной публикации конкурсных работ, отмеченных Благотворительным фондом В. Потанина (предыдущие см. «наука и жизнь» №№ 2, 3, 2008 г.), речь идёт об актуальной задаче сегодняшнего дня — повышении экологической безопасности автомобильного транспорта.

Биоэтанол получают из самого разного сырья — от зерна и картофеля до стеблей кукурузы и древесины.

Кроме дизельного топлива на «био-АЗС» автомобиль можно заправить смесью бензина с этанолом Е10 или альтернативным топливом Е85.

Топливным биоэтанолом Е85 заправляют уже и дорогие автомобили.

‹

›

БЕНЗИН И ЭТАНОЛ

Передовые технологии позволили создать альтернативные виды автомобильного топлива, которые возобновляемы, полностью сгорают и более надёжны, чем традиционный бензин. Это прежде всего биоэтанол — этиловый спирт (С₂Н₅ОН). Его получают путём брожения практически любого вещества, содержащего крахмал или сахар, — зерна, картофеля, сахарного тростника, топинамбура, других сельскохозяйственных растений, отходов производства пищевых продуктов и напитков. Исследования выявили возможность производить биоэтанол также из целлюлозы, которая содержится в древесине, в стеблях кукурузы, рисовой шелухе и просе. Производство биоэтанола способно в значительной степени стимулировать сельскохозяйственное производство, экономику и улучшить состояние окружающей среды.

Сегодня многие фермеры в западных странах инвестируют средства в строительство предприятий по производству этилового спирта, повышают цены на зерно, участвуют в распределении прибыли. Применение этанола весьма выгодно ещё в одном отношении: сжигание спирта позволяет получить на 34 процента больше электроэнергии, чем было затрачено на его изготовление. Из кубометра переработанного зерна получается 270—290 л чистого (абсолютизированного) этанола наряду с некоторыми ценными побочными продуктами.

В большинстве случаев применяют не чистый биоэтанол, а в смеси с бензином для повышения его октанового числа и снижения токсичности отработанных газов. Существуют два основных способа использования биоэтанола в качестве компонента автомобильного топлива.

1. В виде смеси 10 объёмных процентов этанола с 90 процентами неэтилированного бензина. В США она получила название «газохол» или неэтилированное топливо ЕЮ и широко применяется при эксплуатации автомобиля в течение всего гарантийного срока. Топливо ЕЮ можно использовать и в двигателях малого объёма: в газонокосилках, лодочных моторах, бензопилах, машинках для стрижки газонов и тому подобных устройствах. В результате применения ЕЮ снижается на 6 процентов потребление нефтепродуктов; на 1 — выброс парниковых газов; на 3 — использование ископаемого топлива.

Однако, хотя топливо Е10 и позволяет уменьшить выброс загрязняющих веществ в окружающую среду, как альтернативное топливо его не рассматривают.

2. В качестве основного компонента топлива — смеси 85 процентов этанола с 15 процентами неэтилированного бензина, которую в США выпускают под маркой E85.

Автомобильные компании быстро увеличивают количество транспортных средств, работающих на Е85 — flexible-fuel vehicles (FFV), то есть «автомобили с универсальным потреблением топлива» (АУПТ). Автоматизированные системы подачи топлива позволяют регулировать объёмы смешиваемых продуктов, так что можно сначала заправиться топливом ЕЮ, а в следующий раз без проблем использовать E85 или традиционный бензин. Топливо E85, а также высококонцентрированные смеси E95 (95 процентов этанола и 5 бензина) считаются альтернативными топливами. Этанол, добавленный в бензин, способствует его полному сгоранию.

В результате использования E85 и Е95 уменьшается потребление нефтепродуктов на 73—75 и 85—88 процентов соответственно, на 14—19 и 19—25 — выброс парниковых газов; на 34—35 и 42—44 процента — использование ископаемого топлива.

Первый бензин с примесью биоэтанола ЕЮ появился на рынке в 1970-х годах, а смесь E-85 — в середине 1990-х годов.

ВЫХЛОПНЫЕ ГАЗЫ АВТОМОБИЛЕЙ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Использование автомобильного топлива с полным сгоранием типа биоэтанола и его смесей — один из путей улучшения экологической обстановки: воздух больших городов загрязняют в основном транспортные выхлопы. В продуктах сгорания бензина содержится множество опасных и вредных для здоровья веществ.

Углеводороды (СН). Нефть и бензин — это смесь более 250 различных углеводородов. Многие из них токсичны, некоторые канцерогенны (вызывают раковые заболевания). Углеводороды попадают в атмосферу при переливе топлива из цистерн и ёмкостей, заправке топливных баков, при неполном сгорании топлива, смешиваясь с выхлопными газами. Транспортные средства выделяют до 50 процентов от общих выбросов углеводородов в атмосферу. А при сгорании биоэтанола (спирта) выброса углеводородов не происходит: C₂H₅OH + 3O₂ = 2C0₂↑+ 3H₂O. Углекислый газ CO₂поглощается растениями. В отличие от сжигания ископаемого топлива, где расходуется накапливаемый в течение миллионов лет углерод, использование этанола замыкает углеродный цикл.

Озон (O₃, фотохимический смог) образуется в воздухе при взаимодействии углеводородов с оксидами азота на солнечном свету. В безветренную погоду жарким летом смог создаёт коричневатую дымку в нижних слоях атмосферы. Это опасно: высокий уровень околоземного озона вызывает у людей респираторную недостаточность, вреден для растительности, но не задерживает вредный солнечный ультрафиолет, поскольку его плотность всё-таки ниже, чем в озоновом слое Земли. Отмечена также связь озонового загрязнения с увеличением количества респираторных заболеваний. Но исследования, проведённые в США, показали, что сгорание смесей бензина с биоэтанолом и чистого бензина даёт примерно одинаковое количество озона. Это связано с высокой летучестью смеси, испаряющейся при более низких температурах.

Альдегиды (R-COH, где R или H, тогда это формальдегид, HCOH, наиболее ядовитое и опасное вещество, или C_nH_2n+1, где n = 1, 2, 3; более тяжёлые альдегиды в двигателе практически не образуются) — продукты сгорания этаноловых смесей, концентрация которых немного выше, чем при использовании чистого бензина, но всё равно невелика и, кроме того, уменьшается благодаря применению трёхканальных каталитических конвертеров, стоящих на современных автомобилях. Королевское общество Канады назвало вероятность их негативного воздействия на здоровье человека «отдалённой».

Монооксид углерода (СО, угарный газ) — ядовитый газ. Он образуется при неполном сгорании нефтяных топлив, не содержащих в молекулярной структуре кислород. Его выделяется особенно много, когда в двигатель подают избыточное количество топлива, чтобы, например, завести его на холоде. Поэтому автомобили, работающие при низких температурах (а также при торможении в пробках и дальнейшем движении транспортного потока в зимнее время года), выделяют значительные количества монооксида углерода. По оценке Министерства энергетики США, 82 процента угарного газа, 43 процента химически активных органических газов (предвестники образования озона) и 57 процентов оксидов азота в городах выделяются именно из транспортного топлива на нефтяной основе. При добавлении биоэтанола, содержащего кислород, топливо сгорает более полно и содержание СО уменьшается примерно на треть.

Диоксид углерода (СО₂) — углекислый газ, продукт сгорания любого топлива; он нетоксичен, но способствует возникновению парникового эффекта и глобальному потеплению. Применение биоэтанола не приводит к существенному повышению содержания углекислого газа в атмосфере.

Оксиды азота (NO_x) образуются при высоких температурах. Они оказывают влияние на образование околоземного озона (фотохимический смог). Добавка биоэтанола в бензин понижает температуру сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя, в результате чего сокращаются выбросы оксидов азота, а также некоторых нежелательных компонентов бензина. Ряд исследований показывают, что применение топливных смесей с этанолом может незначительно увеличить выбросы оксидов азота при эксплуатации автомобилей в экстремальных условиях.

ДРУГИЕ БИОДОБАВКИ К БЕНЗИНУ

Метанол, метиловый, или древесный, спирт (CH₃OH), вырабатывают из природного газа или угля. Это очень ядовитое и высококоррозийное вещество, более летучее, чем этанол; оно сильнее разрушает пластмассовые и резиновые детали системы подачи топлива.

Этил-трет-бутиловый (ЭТБЭ, (CH₃)₃COCH₃) и метил-трет-бутиловый (МТБЭ, (CH₃)₃COC₂H₅) эфиры — высокооктановые низколетучие компоненты кислородсодержащего топлива; их можно получить при взаимодействии соответственно этанола или метанола с изобутиленом CH₂:C(CH₃)₂. Разрешено добавлять в неэтилированный бензин: МТБЭ — в количестве, не превышающем 15 процентов, ЭТБЭ — до 17 процентов.

Многие автомобильные компании не распространяют гарантийные обязательства на автомобили при использовании топлив на основе метанола из-за вредного воздействия на материалы, но одобряют применение этанола. Одновременно во всём мире (в США с 2006 года) вводят ограничения на потребление MTБЭ по причине загрязнения им водных ресурсов при разливе и утечке. Попутно исследовали поведение в природе других видов добавок к бензину, включая этанол в высоких концентрациях. Так как этанол полностью растворяется в воде, его в больших количествах можно обнаружить в грунтовых водах, где он становится основным растворимым загрязнителем. Сорбция, испарение и абиотическое разложение его концентрацию снижают слабо. Поэтому поведение и передвижение этанола и остальных бензиновых оксигенатов в подземных водоносных слоях обусловлено прежде всего их биологическим разложением.

Чем сильнее разветвлена молекулярная цепь вещества, тем медленнее оно разлагается. Разветвлённые кислородсодержащие органические соединения, включая MTБЭ, долго хранятся и накапливаются в среде. А молекула этанола проста, микроорганизмы расщепляют её быстро. Участвующие в метаболизме этанола микробы распространены повсюду и активно потребляют этанол как в аэробных, так и в анаэробных условиях.

Топливный биоэтанол относительно дорог, но у него большое будущее, поскольку он экологически чист, а при государственной поддержке сможет конкурировать по стоимости с бензином. Автомобильное топливо с биоэтанолом всё увереннее занимает лидирующие позиции во всём мире.

Литература

Капустин В. М., Глаголева О. Ф. и др. Технология переработки нефти. ч. I.—М.: Колосс, 2005.

Sedlacek D. Ethanol, a Renewable Fuel // Renewable Fuels Association, 2002.

Wang M., Saricks C. and Santini D. Effects of Fuel Ethanol Use on Fuel-Cycle Energy and Greenhouse Gas Emissions // ANL/ESD-38. Center for Transportation Research, Energy Systems Division, Argonne National Laboratory, January 1999.

Ambient Ozone Exposure and Emergency Hospital Admissions for Respiratory Problems in 13 U.S. Cities // Harvard University, School of Public Health, for the American Lung Association, June 1996.

Low-Level Ethanol Fuel Blends// DOE/GO-102005-2028, April 2005.

Urbanchuk J. M. Relief: Impact of an Ethanol Mandate on Retail Level Gasoline Prices in Ontario. July 12, 2004.

A Comparison of California Reformulated Gasoline to Federal Reformulated Gasoline// Downstream Alternatives Inc., Informational Document № 970401, April 1997, 4 p.

Условное топливо — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 июля 2016; проверки требуют 24 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 июля 2016; проверки требуют 24 правки.

Условное топливо — принятая при расчетах единица учёта органического топлива, то есть нефти и её производных, природного и специально получаемого при перегонке сланцев и каменного угля, газа, торфа – которая используется для счисления полезного действия различных видов топлива в их суммарном учёте.

Основной показатель топлива — удельная теплота сгорания. Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива.

Принято, что теплота сгорания 1 кг твердого (жидкого) условного топлива (или 1 куб. м газообразного) равна 29,3 МДж (7 000 ккал). Для пересчета натурального топлива в условное применяется калорийный эквивалент Эк, величина которого определяется отношением низшей теплоты сгорания конкретного рабочего топлива. Перевод натурального топлива в условное производится умножением количества натурального топлива на калорийный эквивалент.

Для пересчета натурального топлива в условное применяют калорийный эквивалент Эк, величина которого определяется отношением низшей теплоты сгорания конкретного рабочего топлива (Q 1 r к теплоте сгорания условного топлива Эк = Q 1 r / 29,3. Перевод натурального топлива в условное производится умножением количества натурального топлива на калорийный эквивалент Ву = Вн • Эк где Ву и Вн — количества условного и натурального топлива. зольность и влажность топлива уменьшает величину калорийного эквивалента. Значение калорийного эквивалента принимают в среднем: для нефти 1,4; природного газа 1,2; торфа 0,4; кокса 0,93. Понятие условного топлива Применяется при планировании и анализе теплоэнергетических процессов для удобства сопоставления различных видов топлива.

В СССР и России за единицу условного топлива (у. т.) принималась теплотворная способность 1 кг каменного угля = 29,3 МДж или 7000 ккал. тонна условного топлива (т. у. т.) — единица измерения энергии, равная 29,3 ГДж; определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны каменного угля. Международное энергетическое агентство (IEA) приняло за единицу нефтяной эквивалент, обычно обозначаемый аббревиатурой TOE (англ. Tonne of oil equivalent). Одна тонна нефтяного эквивалента равняется 41,868 ГДж или 11,63 МВт·ч.^[1]^[2] Применяется также единица — баррель нефтяного эквивалента (BOE): 1 toe = 7,11, 7,33 или 7,4 boe.

В США цены на энергоносители и в особенности на природный газ, часто измеряют в долларах ($) на единицу MMBtu(1 млн БТЕ) (1 Btu ≈ 1054,615 Дж. В Общероссийском классификаторе единиц измерения британская тепловая единица определена как 1,055 кДж^[3]. ), для этого используется понятие «термальная цена» топлива.^[4] Термальные цены на уголь могут заметно отличаться от цен на жидкое или газообразное топливо. Например, цена нефти в 2010 году — около 12$ за MMBtu, природного газа около 5$, а угля около 2$, что объясняется спросом на такие виды топлива.

Один гигаджоуль эквивалентен 26,8 м³ природного газа при стандартной температуре и давлении. Таким образом, 1 млн БТЕ = 28,263682 м³ природного газа при стандартной температуре и давлении. Ещё одно использование британской тепловой единицы — котировки цен на топливо (как правило, на англо-американских рынках). Один баррель нефти содержит 5,825⋅10⁶ BTU. Одна тысяча кубических метров природного газа содержит 35 800 000 BTU.^[5]

Поскольку BTU слишком маленькая единица в денежном измерении, для котировки часто используется терм, 1 терм = 100 000 BTU.

В энергетическом лесоводстве и сельском хозяйстве (особенно в Великобритании) за эталон Биомассы иногда берется т. н. ODT Топочно-высушенная тонна. Которая в определенной мере стандартизирует калорийность разных энергетических культур (традиционно речь идет о дровах)

В США также используется такой термин как Эквивалент галлона бензина (Gasoline gallon equivalent (GGE)), для сравнения бензина с другими видами жидкого и газообразного топлива. GGE рассчитывается для бензина в галлонах США при 114000 БТЕ/ галлон (0.120276 ГДж), или 7594 ккал/литр. Национальная конференция весов и измерений (NCWM) разработала стандартную единицу измерения для сжатого природного газа, определенную в Приложении D к Справочнику NIST 44 следующим образом: «1 Бензиновый [US] галлонный эквивалент (GGE) означает 2,567 кг (5,660 фунтов)) природного газа.»

Когда потребители заправляют свои автомобили СПГ в США, СПГ обычно измеряется и продается в единицах GGE. Это довольно полезно в сравнении с галлонами бензина.

топливо	Эквивалент галлона бензина	BTU/единица	кВт·ч/единица
бензин (базовый)^[6]	1 US gallon	114,000 BTU/gal	33.41
Бензин (обычный, летний)^[6]	0.996 US gallon *	114,500 BTU/gal	33.56
Бензин (обычный, зимний)^[6]	1.013 US gallon *	112,500 BTU/gal	32.97
Бензин (переформулированный бензин, E10 — этанол)^[6]	1.019 US gallon *	111,836 BTU/gal	32.78
Gasoline (reformulated gasoline, ETBE)^[6]	1.019 US gallon *	111,811 BTU/gal	32.77
Gasoline (reformulated gasoline, MTBE)^[6]	1.020 US gallon *	111,745 BTU/gal	32.75
Gasoline (10 % MBTE)^[7]	1.02 US gallon	112,000 BTU/gallon	32.83
Gasoline (regular unleaded)^[8]	1 US gallon	114,100 BTU/gal	33.44
Diesel #2^[8]	0.88 US gallons	129,500 BTU/gal	37.95
Biodiesel (B100)^[8]	0.96 US gallons	118,300 BTU/gal
Bio Diesel (B20)^[8]	0.90 US gallons	127,250 BTU/gal
Liquid natural gas (LNG)^[8]	1.5362 US gallons	75,000 BTU/gal
Compressed natural gas (CNG)^[8]	126.67 cu ft (3.587 m³)	900 BTU/cu ft
Hydrogen at 101.325 kPa	357.37 cu ft	319 BTU/cu ft^[9]
Hydrogen by weight	0.997 kg (2.198 lb)^[10]	119.9 MJ/kg (51,500 BTU/lb)^[11]
Liquefied petroleum gas (propane) (LPG)^[8]	1.35 US gallons	84,300 BTU/gal
Methanol fuel (M100)^[8]	2.01 US gallons	56,800 BTU/gal
Ethanol fuel (E100)^[8]	1.500 US gallons	76,100 BTU/gal
Ethanol (E85)^[8]	1.39 US gallons	81,800 BTU/gal
Jet fuel (naphtha)^[12]	0.97 US gallons	118,700 BTU/gal
Jet fuel (kerosene)^[12]	0.90 US gallons	128,100 BTU/gal
Nitromethane	~2.3 US Gallons	~47,000 BTU/gal
Electricity	33.40 kilowatt-hours *	3,413 BTU/(kW·h)^[13]^[14]
*calculated based on 114,000 BTU/gal base gasoline