Чисте паливо для транспортних двигунів (реферат)

Реферат на тему:

“Чисте паливо для транспортних двигунів”

План

Вступ

1. Світовий досвід

2. Стан розвитку біопалива в Україні

Висновки

Використана література

Вступ

Ситуація, яка склалася в Україні із забезпеченням її економіки
достатніми обсягами енергоносіїв власного видобутку, гостро ставить
проблему пошуку альтернативних видів моторного палива. Доступним готовим
джерелом сконцентрованої енергії є рідке біологічне паливо. З його
різновидів трьома найбільш ефективними паливами є: біодизельне паливо,
що містить 90% енергії нафтових палив, етиловий спирт(метанол)-третю
частину їх енергії, Біодизельне паливо є найбільш економічним з них для
виробництва. Воно є цілком сумісним з існуючими двигунами транспортих
засобів і комерційних паливних систем розподілу і споживання.

1. Світовий досвід

У ряді країн світу вже застосовуються бензини з 10-15% різних паливних
домішок. Зокрема суміш бензину з етанолом (10-12%), особливо успішно
використовується у США і Канаді, а також у Бразилії, де її виробництво
здійснюється на основі національної програми. У США 80% виробленого
етанолу використовується як паливо.

Біопаливо відоме з початку минулого століття, але враховуючи низьку
вартість світлих нафтопродуктів, його майже не використовували. Перші
автомобілі американського промисловця Генрі Форда працювали на чистому
спирті. Він шукав інше, не таке дороге та дефіцитне для того часу
паливо, і в кінці своїх досліджень зосередив увагу на бензині. З його
легкої руки більшість сучасних автомобілів працює на ньому і досі.

На сьогодні, для зменшення обсягу імпорту нафти та нафтопродуктів,
доцільно організувати виробництво паливного спирту , який можна
використовувати як домішку до світлих нафтопродуктів. При використанні
6-12% домішки спирту до бензину немає потреби у змінах в конструкції
двигунів автомобілів, збільшується октанове число моторного палива, що
веде до зменшення енергетичних витрат при його виробництві, на 4-5%
збільшується

Коефіцієнт корисної дії двигуна та на 30% знижується недоспалювання
палива і викиди в атмосферу.

Так, відомо, що після нафтової кризи 1973 року увагу світової спільноти
привернуло використання біологічного палива, виробленого з місцевих
сировинних ресурсів. Однією з перших на шлях використання біопалива
стала Бразилія. На сьогодні Бразилія виробляє близько 45%(12 млрд.
Літрів на рік) екологічно чистого моторного палива з власних сировинних
ресурсів(цукрової тростини). Це майже 10млн. тон спирту на рік.

Біодизельне не являє собою нічого нового-воно було відоме з початку
минулого сторіччя, але ним зневажали через наявність дешевих нафтових
палив. Це м*яка речовина, що складається з певної кількості рослинних
олій (рапс, конопля, соняшник, соя, пальма і морські водорості, риб’ячий
жир і тваринні жири, пряжене і свічкове сало). Воно менш токсичне за
звичайну столову сіль і швидко розкладається під впливом
мікроорганізмів. Викиди діоксиду вуглецю в атмосферу при цьому фактично
дорівнюють нулю.

Дане паливо отримують за допомогою процесу етерифікації із залученням
реакції зі спиртом у присутності каталізатора. Через вміст кисню це
паливо є дуже чистим і дає на 50%менше часток вуглецю, ніж
нафтодизельне паливо, а також меншу кількість азоту і моно окисів
вуглецю. Тверді речовини, що викидаються при згорянні біодизельного
палива, на відміну від тих, що викидаються при згорянні нафтодизельного
палива, не є канцерогенними. Побічний продукт виробничого процесу –
гліцерол- може використовуватися для виробництва 3,5 тис. предметів
споживання, включаючи гліцерин, продовольчі змішувачі та нафтові
мастила машин, підсолоджуючі речовини, відновлювані шкіри, токоферол
(вітамін Е), зволожувачі, добрива, безліч продуктів, що використовуються
у харчовій промисловості.

Біодизельне паливо –високоефективний мастильний матеріал, що
використовується як5%-ва паливна присадка трьома ведучими французькими
нафтовими компаніями для компенсації відсутності змащуючої здатності у
нафтових палив з дуже низьким вмістом сірки.

Згідно з узагальненими показниками, кожен гектар землі, що відповідає
вимогам для вирощування оліїстого рапсу, при відповідних врожаях, дає в
середньому , одну тону біодизельного палива, що замінює одну тону
нафтодизельного палива, зменшуючи таким чином , викид діоксиду вуглецю
до 3,7 тон, тобто дає зменшення на одну тону викидів вуглецю в
порівнянні з допустимими.

Німеччина, Франція, Італія, Австрія, Швеція та Норвегія використали
переваги законодавства Європейської Економічної Комісії (ЄЕК), що
дозволило виробляти „дослідну кількість біопалива” -5 млн. Тон
нафтового еквіваленту шляхом скорочення податку на біопаливо.

Точно так само австрійська, а потім німецька промисловості пізніше
підхопили ініціативу, використовуючи для виробництва біодизеля
кліматично відповідаючу рослину –оліїсті насіння рапсу. Остання відкрила
експериментальний біодизельний завод продуктивністю 350 тон. у рік, що
почав працювати у 1991 році . У 1992 році продуктивність була збільшена
до

8-и тисяч тон . Виробничим завданням заводу було передбачено досягти
випуску 41 тис. тон біодизеля у 2000 році.

Виробництво олійної культури рапсу у Німеччині ще у 1995 році було
оцінено в 300 тис. гектарів, за умови створення в сільськогосподарському
секторі 5 тис. нових робочих місць . Це виправдовує 70% податкових
поступок , наданих урядом Німеччини . Франція віддала 70% своїх земель
державного резерву під культури для виробництва біодизельного палива і
створила 27 тис. нових сільськогосподарських робочих місць.

Італія виробляє 125 тис. тон на рік біодизельного палива, що
використовується, головним чином, для котлів центрального опалення. В
бюджеті Великобританії 1999 року, для того щоб ”заохотити використання
більш чистого моторного палива”. В бюджеті 2000 року паливний податок на
бензини з наднизьким вмістом сірки було встановлено на 1 пенс нижче, у
порівнянні з неетильованими бензинами.

У США розвиток виробництва біологічного палива у великих масштабах
почався з етанолу, а саме з виробництва 4,4 мільярлів літрів (1999) у
рік (понад 3,5 млн.тон) і забезпечило 200 тис. робочих місць у
сільськогосподарському секторі. За інформацією, отриманою після
проведення Міжнародного семінару з розвитку паливного етанолу
(Вашингтон, 27 вересня 2001 року) у 2000 році виробництво етанолу із
зерна в США сягнудо понад 4,8 млрд. літрів (4,6 млн.тон) які розташовані
у 19 штатах, крім того будуються ще заводи проектною щорічною потужністю
близько 1,3 млрд. літрів.

Виробництво біодизельного палива в США було очолено Асоціацією
виробників сої, створеної для задоволення потреби у соєвій олії,
Протягом 2000 року виробництво біодизельного палива досягло майже 2
млн.тон –у два рази більше загальноєвропейського виробництва.

2. Стан розвитку біопалива в Україні

Україна щорічно споживає близько 200 млн. тон. Паливно енергетичних
ресурсів і відноситься до енергодефіцитних країн, бо покриває свої
потреби в енергоспоживанні приблизно на 53% і імпортує 75% необхідного
обсягу природного газу та 85%сирої нафти і нафтопродуктів. Така
структура ПЕР економічно недоцільна, породжує залежність України від
країн експортерів нафти і газу і є загрозливою для її енергетичної і
національної безпеки.

У найближчій перспективі автотранспорт України, в основному буде
забезпечуватися імпортною нафтовою сировиною. Отже, у галузі виробництва
і споживання сумішевого автомобільного палива проблема
ресурсозбереження та пошуку альтернативних джерел сировини буде
визначальною, звичайно, разом з вирішенням проблем впливу на навколишнє
середовище. В той же час потреби автотранспорту складають в рік до 12
млн. тон. бензину і до 15 млн. тон дизельного пального.

Автомобільний транспорт займає провідне місце у здійсненні перевезення
продукції та вантажів. Прогноз розвитку автопарку України свідчить про
тенденцію до стійкого зростання чисельності автомобілів та споживання
палива. На рівні 2010 року ці цифри складуть, відповідно, 13427 тис. шт.
та 32,7млн.тон. Спиртова промисловість України повністю задовольняє
внутрішні потреби у спирті для виготовлення лікеро-горілчаних виробів,
працюючи лише на 30% своєї загальної потужності. При умові проведення
сприятливої урядової економічної політики, Україна може стати одним із
значних виробників паливних оксигенатів на основі етилового спирту. Для
досягнення цієї мети доцільно було б перепрофілювати 70% „вільних”
потужностей спиртзаводів на випуск паливного етанолу . Особливо
виправданим буде перехід на випуск паливних оксигенатів і технічного
етанолу для масляно-спиртових заводів, тому що у випадку використання
для харчових потреб масляний спирт програє по якості перед зерновим, а
існуючі зернові заводи повністю покривають потреби України в харчовому
спирті. Надалі на перепрофільованих підприємствах можна розвинути
виробництво інших оксигенатів та їх сумішей, використовуючи як сировину
етанол і продукти хімічного синтезу.

В 1999 році суспільним виробництвом України вже було вироблено більше
15,6 тис.тон. високооктанової кисневмісної добавки до бензинів як
домішки (6-8%), що дозволило виробити понад 200 тис. тон. сумішевих
бензинів. З вказаної кількості кисневмісної добавки до бензинів більш
ніж 1,5 тис. тон. вироблено підприємством, що знаходиться у сфері
управління Держкоменергозбереження. Загалом, за період починаючи з
кінця 1999 року до 01.01.2001 року ним вироблено більш ніж 3,2 тис.т.
цієї домішки.

У 2000 році в Україні було вироблено понад 5 тис. т. етанолу, а в 2001
році не більше 1тис. т. (за даними концерну „Укрспирт „). згортання
виробництва етанолу, з одного боку, виникло у зв’язку зі зменшенням ціни
на світлі нафтопродукти , а з іншого –через збільшення вартості сировини
з якої вироблялися ці паливні високооктанові компоненти . Так, якщо у
1999 році вартість однієї тони меляси коштувало близько 80-120 грн. за
тону, то в 2000 році вартість сировини сягнула понад 400 грн. за тону .

Для збільшення в Україні власного виробництва моторних палив доцільно
організувати адекватну заміну традиційного моторного палива на моторні
суміші з різними видами паливних домішок, однією з яких є етанол, що
може використовуватись як домішка до світлих нафтопродуктів. Традиційно,
на поточний момент, етанол виробляється у спиртовій промисловості як
один з продуктів відходів бурякоцукрового виробництва-меляси.

Іншим шляхом вирішення проблеми отримання достатньої кількості власних
моторних палив в Україні є використання ріпакової олії для виробництва
дизельного палива (біодизеля). Через значний вміст шкідливих для
організму людини органічних сполук, використання олії в харчовій
промисловості практично неможливе, але, завдяки тому що її середня
теплотворна здатність (33,1 МДж/л) є лише трохи меншою , ніж у
дизельного палива (35,1 МДж/л), використання цієї олії як палива є
доцільним і має велике значення для паливно-енергетичної галузі . Однак,
оскільки при безпосередньому її використанні двигун, через великі
відкладення нагару в камері згоряння та в каналах впорскування паливної
апаратури , може швидко вийти з ладу, необхідно здійснювати очищення
ріпакової олії, проводити процес її етерифікації з метою отримання
рапсометилового ефіру, а також заходи в напрямку підвищення
ефективності його використання для отримання моторного палива.

Відомо, що насіння рапсу є в біогенетиці одним з найбільш перспективних
джерел отримання альтернативного палива-біодизеля. В Україні заплановано
в ході розширення посівів рапсу отримання 9 млн. тон рапсового насіння,
що може забезпечити отримання майже 3 млн. тон біодизельного палива,
(75% потреби агропромислового комплексу держави ). Але, завдяки
здатності ріпака пристосовуватись до різних агро кліматичних умов,
посівні площі під нього можна значно збільшити, що дозволить отримати
додаткові обсяги біодизельного палива.

Очікується, що, в подальшому, обсяг виробництва паливного спирту (згідно
Програми державної підтримки розвитку використання нетрадиційних і
відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики (програми
НВДЕ), схваленої постановою КМ України від 31.12.97. р. № 1505) в 2010
р, може скласти до 2 млн. тон при умові залучення до цього виробництва
технологічних потужностей більшості існуючих спиртових та цукрових
заводів та організації нарощування в агропромисловому комплексі
достатньої сировинної бази для цього.

Для суттєвого збільшення в енергобалансі України обсягів
паливно-енергетичних ресурсів, вироблених з нетрадиційних і
відновлюваних джерел енергії, необхідно наполегливо проводити
організаційну роботу та створювати об’єкти альтернативної енергетики за
найбільш перспективними технологічними напрямками щодо отримання
сумішевого рідкого біопалива.

Висновки

Використана література

Альтернативне паливо. – М., 2002.

Паливо ХХІ століття. – К., 2001.

PAGE

PAGE 2

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter