Слишком простое и дешевое возобновляемое топливо, ненавидимое «спасителями климата» : alex_rozoff — LiveJournal

Вот как работает обыкновенный простейший двухтактный двигатель на этаноле (точнее на обычном медицинском спирте, т.е. НЕ обезвоженном).

(видео взято с канала Rubuilder)
История вопроса: «Генри Форд разработал и реализовал на знаменитой модели Т двигатель, который с одинаковым успехом могла употреблять этанол, бензин и продукт их слияния. Практически все автомобили эпохи Первой Мировой были запойными, то есть работали на растительном спирте. Но когда нефть серьезно упала в цене и продукты на её основе стали более доступны, чем спирт, это дало толчок для развития бензина как основного вида топлива».
http://autohis.ru/razvitie-topliva.php
Искать топливные и экономические параметры этанола долго не надо: они есть даже в википедии.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Этанол
Там же можно найти данные об удельной теплоте сгорания этанола по сравнению с другими видами топлива
https://ru. wikipedia.org/wiki/Удельная_теплота_сгорания
Для гурманов: использование концентрированного водного раствора этанола как ракетного топлива в паре с жидким кислородом.
«Горючее (75 % водный раствор этилового спирта) размещалось в переднем баке. Окислитель — жидкий кислород, заправлялся в нижний бак».
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фау-2

Энергоемкость этанола: 30 МДж/кг.
Для сравнения у бензина примерно 40 МДж/кг.
При этом:
— «В 1914 г. в России были проведены испытания целого ряда автомобильных двигателей для установления особенностей их работы при замене бензина на спирт. На основе проведенных опытов преподаватель Императорского Московского технологического училища инженер Н.Р. Бриллин сделал 21 декабря 1914 г. доклад в аудитории Политехнического Российского общества, в котором указал на такие положительные факторы при работе двигателей на спирте, как более устойчивая работа и увеличение мощности на 5%. Была также высказана рекомендация о необходимости снабжения карбюратора подогревательным устройством, реализующим для улучшения пусковых качеств спиртовых двигателей тепло выхлопных газов. В заключение своего доклада инженер Н.Р. Бриллин отметил, что перевод эксплуатации автомобилей с бензина на спирт выгоден экономически и легко обеспечивается технически.»
https://forums.drom.ru/general/t1150874587.html
— цена этанола «топливного» качества сейчас ниже даже чем цена сырой нефти.
— этанол сгорает практически полностью, в отличие от бензина, который дает существенное количество продуктов неполного сгорания.
Смотрим разницу

Горение бензина (с канала Electrical life):

Горение этанола (с канала Kobra Science):

Еще для сравнения: предельная энергоемкость литий-ионного аккумулятора: менее 2 МДж/кг.

Откуда получать этанол?
Варианты:
1 — Сбраживанием растительных отходов (метод простой и древний как пирамиды Египта).
2 — Сбраживанием водорослей (это известная тема высокопродуктивных фабрик биомассы).
3 — Прямым каталитическим электрохимическим процессом из воды и углекислого газа.

На п.3. — особое внимание.
«Физики из Национальной лаборатории Оак-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) министерства энергетики США разработали электрохимический процесс, позволяющий превратить углекислый газ — СО2 — в этанол, то есть этиловый спирт. Находка, как признались официальному сайту ORNL сами ученые, во многом оказалась случайной. оманда использовала катализатор, изготовленный из углерода, меди и азота, а также электрический ток, чтобы вызвать сложную химическую реакцию, которая по существу является обратной процессу горения. При нем, как известно, выделяется углекислый газ, а ученые смогли превратить его обратно в топливо.

С помощью нанокатализатора, который содержит множество точек для протекания реакции («наноиглы»), растворенный в воде углекислый газ превращается в этанол, выход именно этого вещества составил в результате эксперимента 63 процента. Хотя обычно этот тип электрохимической реакции приводит к появлению смеси нескольких продуктов, состоящих из водорода, кислорода и углерода в различных сочетаниях.

— Мы пытались сделать первый шаг в предлагаемой реакции, когда вдруг поняли, что катализатор делает всю реакцию самостоятельно, — отметил ведущий автор исследования Адам Рондинон. — На входе мы берем углекислый газ, а на выходе получаем в основном топливо. Это стало сюрпризом, потому что получить этанол из СО2 напрямую с одним катализатором очень сложно.

Новизна примененного катализатора заключается в его структуре, представляющей собой насаженные на углеродные «иглы» наночастицы меди. Ученые сравнили это с 50-нанометровыми молниеотводами, которые концентрируют электрохимическую реактивность на кончике острия. Этот подход позволяет избежать использования дорогостоящих или редких металлов, таких как платина, которые ограничивают экономическую жизнеспособность подобных проектов.
— Используя обычные материалы, но расположив в соответствии с нанотехнологией, мы выяснили, как ограничить побочные реакции и в конечном итоге получить то, что действительно требуется, — пояснил Рондинон.
Ученые уверены, что этот подход может быть применен в промышленных масштабах, в частности, для хранения избытков электричества от ветровых или солнечных электростанций — с помощью сделанного открытия энергию можно будет запасать в виде этанола.»
https://rg. ru/2016/10/13/uchenye-nauchilis-poluchat-spirt-iz-vozduha.html
Исходная публикация на английском:
October 12, 2016 «Nano-spike catalysts convert carbon dioxide directly into ethanol»
https://www.ornl.gov/news/nano-spike-catalysts-convert-carbon-dioxide-directly-ethanol

Сюрприз!
Оказывается уже 3 года известен метод, позволяющий одним выстрелом убить двух жирных зайцев.
1. Справиться с проблемой нестабильности выхода «зеленых» источников электроэнергии (ВИЭ), которая приводит к огромным экономическим потерям от ветровых и солнечных ферм.
2. Преодолеть тяжелейшие последствия принудительного «зеленого поворота» для мирового автопрома (и для людей — пользователей автомоблией).

Не надо переходить на ужасно дорогие электромобили с громоздкими, тяжелыми и ужасно дорогими аккумуляторами, которые все равно не обеспечивают достойный запас хода, к тому же еще демонстрируют высокую и внезапную пожароопасность.
Про гибридные автомобили (ужасно дорогие и сложные) вообще можно забыть.

Мы берем по сути обычный автомобиль с ДВС и ездим на спирте, полученном из воды и атмосферного углекислого газа.
Кого это не устраивает?..

…Ах да! Это не устраивает «спасителей климата». Слишком просто, слишком дешево.
Не на чем пилить деньги, содранные за борьбу с парниковыми газами.
Такие дела.

Влияние содержащего этанол бензина на двигатель — Компания «Лакор»

Вам необходимо знать

Существует большая путаница относительно влияния топлива с содержанием этанола на двигатели морского назначения и на средства поддержания топлива в хорошем состоянии.

По мнению Брайана Клюге, директора отдела комплектующих компании Mercury Marine, качество всех марок бензина, с добавлением этанола или без него, со временем ухудшается (деградирует) из-за испарения, присутствия воды и окисления. Однако этанол может привести к усугублению этой деградации бензина.

Разделение фаз

Бензин E10 (топливо с содержанием этанола до 10 процентов) подвержен процессу разделения фаз, хотя это возникает только при редких условиях. Чистый бензин не обладает способностью поглощения воды, но топливо E10 при определенных условиях может содержать до 0.5 процента воды. Например, 20 галлонов E10 при температуре 60 градусов могут содержать до 12 унций воды. Эти 12 унций воды поглощаются этанолом и проходят по топливной системе без вреда для нее. Способность поглощения воды фактически делает E10 лучшим топливом в идеальных условиях, хотя E0 в основном все еще является более предпочтительным.

Как только топливо достигает полной степени насыщения, в данном случае 12 унций воды, вода и спирт отделяются от бензина и вследствие своей плотности спускаются на дно топливного бака, оставляя верхний слой топлива лишенным этанола, который имеет более низкое октановое число, и тонкий нижний слой, который содержит агрессивную, коррозийную смесь воды и этанола.

Топливные продукты с определенными типами спиртов снижают скорость разделения на фазы, однако на рынке нет продукта – независимо от того, что заявляют производители – который может полностью предотвратить разделение на фазы. Равно как и не существует продукта, который может рекомбинировать, воссоединить разделенные на фазы слои.

E10 присутствует на рынке уже не одно десятилетие, и некоторые географические регионы, особенно на Среднем Западе, больше не предлагают чистый бензин в качестве топлива. Современные двигатели морского исполнения разработаны и изготовлены для заправки как топливом марки E10, так и чистым бензином.

Переход от чистого бензина на топливо E10

Большинство проблем, связанных с E10, возникают при переходе с чистого бензина на E10 или во время сезонного хранения. Проблемы могут возникать в регионах США, где E10 вводится в практику, например, на Восточном побережье и Юго-востоке. Топливная система, в которой использовался только чистый бензин, будет иметь тонкий слой воды на дне топливного бака. Эта вода всасывается заборником топлива в очень малых количествах и проходит через топливную систему без вреда для нее. Обычно это капельки воды, которые вызывают замерзание топливной линии в холодную погоду.
Кроме того, со временем в баке будут образовываться отложения продуктов окисления и загрязнения, когда двигатель работает только на чистом бензине. Отложения образуются несмотря на то, что слой воды тонкий, но система двигателя будет оставаться стабильной. 

Когда вы добавляете в топливный бак E10, вы тем самым добавляете в него новый растворитель. Этанол будет растворять некоторое количество отложений, которые со временем накопились, потенциально снижая стабильность работы двигателя.  

“Кроме этого, при добавлении небольшого количества этанола вероятность разделения на фазы становится очень высокой,” — сказал Эд Альанак, менеджер отдела развития и планирования испытаний двигателей компании Mercury Marine. — «Этот спирт выделяется из топлива в находящуюся ниже воду, при этом воды в топливе будет слишком много, она не будет смешиваться с топливом, и вы получите слой воды и этанола.”
«Этот слой может теперь быть достаточно толстым и глубоким в области, где находится сетчатый фильтр патрубка забора топлива (погруженный) в эту смесь воды,” — добавил он.

В результате патрубок забора топлива всасывает в двигатель смесь воды и этанола.

«Для бензинового двигателя это будет совсем неблагоприятным фактором,» — сказал Альанак.

Проблемы перехода можно ограничить с помощью простых указанных ниже процедур:

Сначала проверить систему на присутствие воды в топливном баке и осмотреть и проверить водоотделительный фильтр (на больших двигателях). Если обнаружена вода, из бака необходимо все насухо выкачать. Кроме того, проверить топливо в баке на прозрачность. Если топливо имеет молочный цвет, плавающие в нем частицы или испускает кислый запах, бак необходимо прочистить.
Качественное чистящее средство, такое как Mercury’s Quickleen Fuel Product, поможет растворить отложения. Первая полная заправка бака должна состоять только из топлива E10 для того, чтобы в баке находилось максимальное количество абсорбирующего воду этанола.

Необходимо всегда следить за фильтрами и их состоянием, при этом рекомендуется всегда иметь при себе дополнительные топливные фильтры на случай возникновения потенциальных проблем с забиванием фильтров.

Сезонное хранение

Сезонное хранение также вызывает проблемы. Температура может в большой степени снизить способность этанола связывать воду.  Помните те самые 20 галлонов топлива, которые смогли поглотить 12 унций воды при температуре 60 градусов? При температуре 20 градусов те же самые 20 галлонов могут поглотить восемь или девять унций воды, приблизительно две трети воды, которая могла бы быть поглощена при идеальных температурах.  
Вода и этанол, которые были поглощены в теплую погоду, теперь разделяются и оседают на дно топливного бака. Во время хранения топливо может также окисляться (вступать в реакцию с кислородом в баке). Окисленное топливо будет издавать кислый запах и будет обесцвеченным. Оно также может иметь мелкие частицы смолы, которые содержатся в нем во взвешенном состоянии.
Окисленное топливо может забивать топливные фильтры, создавать отложения в топливной системе, особенно в инжекторах, и в целом отрицательно влиять на рабочие характеристики двигателя. После того, как топливо окислилось, его невозможно обратно восстановить и превратить в топливо, пригодное для использования.

Компания Mercury рекомендует ставить лодку на хранение с полным топливном баком для снижения количества воздуха, с которым может взаимодействовать топливо, и для снижения вероятности возникновения конденсации.
Компания Mercury также рекомендует добавлять качественный топливный стабилизатор, такой как Mercury’s QuickStor.

Некоторые помещения для хранения требуют, чтобы топливные баки во время сезонного хранения были пустыми. В большинстве случаев в этих помещениях имеются инструменты и насосное оборудование для откачки топлива из двигателя и линий.

Все марки бензина деградируют

Чистый бензин или бензин марки E10 будет со временем деградировать. При этом бензин требует особого внимания к своему состоянию и принятия мер по сохранению его качества, независимо от того, что используется в качестве топлива — чистый бензин или бензин с добавкой этанола.
“На рынке имеются три утвержденных законом типа продуктов, которые позволяют предотвратить связанные с топливом проблемы, независимо от типа бензина,” — сказал Клюге.

Он рекомендует использование следующих продуктов:

• Чистящие средства, которые добавляются к топливу для удаления отложений в топливном баке и двигателе и которые могут быть использованы для краткосрочной чистки или длительного техобслуживания.
• Стабилизаторы, которые помогают снизить темп деградации топлива и приобретения им кислого запаха и которые содержат коррозионные ингибиторы. Стабилизаторы часто используются во время сезонного хранения или тогда, когда топливо не будет потребляться в течение месяца или около этого.
• Средства для предотвращения замерзания, состоящие из спирта, соединяются с топливом в баке и снижают точку замерзания присутствующей воды. Для бензина, содержащего до 10 процентов этанола (E10), средства для предотвращения замерзания не требуются. За дополнительной информацией по топливу E10 и топливным присадкам обращаться на сайт компании Mercury Marine http:// www.mercurymarine.com/service-and-support/storage~ and-maintenance/faqs/outboards/?category=ethanol

Средства Mercury’s Quickleen, Quickare и Quickstor помогают замедлить влияние содержащего этанол бензина на двигатель!

 

Какими характеристиками обладает этанол?

Этанол – это окисленное углеводородное соединение, имеющее высокое октановое число и поэтому пригодное для увеличения уровня октана в неэтилированном бензине. Организация EPA, агентство по защите окружающей среды, отвечающее за установление ряда требований и нормативов для всех используемых в США марок бензина, допускает использование этанола в бензине на уровне до 10 процентов в качестве повышающей октановое число добавки и меры обеспечения благоприятных характеристик чистого сгорания, которое способствует снижению выброса некоторых вредных веществ. Этанол гигроскопичен (т.е. поглощает воду), он легче и быстрее смешивается с водой, чем бензин.  Он обладает отличной от бензина растворимостью, включая способность разрыхлять ржавчину и засорения, которые могут находиться в нетронутом, неразрушенном состоянии в топливной системе.  Он может легче и быстрее удалять пластификаторы и смолы из определенных пластмассовых материалов, на которые только один, чистый, бензин повлиять не может.  Разрыхленные засорения забивают фильтры и могут мешать работе двигателя. Кроме того, этанол является агрессивным, коррозионным агентом для некоторых металлов, особенно в сочетании с водой. Хотя бензин не проводит хорошо электрический ток, этанол обладает значительной способностью проводить электрический ток и поэтому может провоцировать гальваническую коррозию.

Влияет ли этанол на мощность или экономию топлива?

Этанол имеет теплотворную способность, равную 76,000 британских тепловых единиц (BTU — БТУ) на один галлон, что приблизительно на 30 процентов меньше, чем теплотворная способность бензина [приблизительно 109,000 — 119,000 BTU/gal (БТУ/галлон)], бензин E10 должен давать несколько меньший пробег в милях, т. е. снижение приблизительно на 3 процента.
Топлива, содержащие более высокий уровень этанола, будут соответственно приводить к сокращению пробега в милях. Например, топлива марки E85 дают пробег в милях приблизительно на 30 процентов меньше, чем бензин.
Октановое число чистого этанола (крепости 200) равно приблизительно 100 и поэтому пригодно для повышения октанового числа бензина. В блендах E-10 присутствие этанола обеспечивает около 2.5 – 3 процентов суммарного октанового числа. Влияние на мощность двигателя определяется  результирующим октановым числом топлива с добавкой. В выборе марок топлива для правильной работы необходимо соблюдать осторожность и выбирать топлива с октановым числом, которое рекомендовано для конкретного двигателя, как указано в руководстве по работе, обслуживанию и гарантии (Operation, Maintenance & Warranty Manual).

Могут ли топлива с содержанием этанола влиять на работу традиционных 2-тактных карбюраторных подвесных лодочных моторов?

2-тактные подвесные лодочные моторы не должны испытывать совсем никакого снижения рабочих характеристик или испытывать лишь небольшое их снижение из-за бензиновых топлив, содержащих до 10 процентов этанола, когда моторы эксплуатируются по стандартам согласно рекомендациям компании Mercury. Когда бензин с этанолом используется в первый раз после перехода с топлива с метил-трет-бутиловом эфиром, бак должен быть полностью освобожден от воды перед заправкой бензина с этанолом.  В противном случае может возникнуть разделение на фазы, которое может вызвать забивание фильтра или повреждение двигателя. Вероятно, для владельца лодки лучше в первый раз заправлять топливные баки топливом с этанолом тогда, когда в баке низкий, но некритичный уровень топлива.  Если бак чистый и в нем нет воды, не должно быть никаких трудностей.  Если в баке присутствует вода, то частичная заправка топлива приведет к  разделению на фазы быстрее, т.к. с меньшим содержанием этанола в баке требуется меньше воды для разделения на фазы. Важным фактором для владельцев лодок, с которым они должны считаться, является присутствие  воды в баках их систем. Если двигатель выпуска 1990 года или ранее, то рекомендуется проводить частые осмотры и проверки всех узлов и деталей топливной системы для того. чтобы обнаружить любые признаки утечек, смягчения, затвердения, вздутия или коррозии. Если наблюдается любой признак утечки или ухудшения состояния, то перед дальнейшей работой необходимо заменить поврежденный узел или деталь.

Как этанол влияет на топливный бак из стекловолокна?

Стекловолоконные топливные баки, изготовленные до 1991 года, возможно, были несовместимы с бензином, содержащим этанол. Имеются свидетельства того, что в присутствии этанола некоторые смолы могут вытягиваться из стекловолокна и попадать в двигатель, где они могут вызвать серьезные повреждения. Если используется стекловолоконный бак более старой модификации, связаться с производителем и определить возможность безопасного использования бензина с этанолом в этом баке.

Подвержены ли старые топливные линии отказам и повреждению от топлива на основе этанола? А что происходит с прокладками?

В 1980-ые годы для использования в топливных системах разрабатывалось множество резиновых изделий и комплектующих, способных выдерживать воздействие топлива с содержанием этанола. Если имеются подозрения на то, что резиновые комплектующие и изделия в топливной системе выпущены именно в те годы или еще раньше, то перед использованием марок топлива с содержанием этанола, может быть, целесообразно заменить их более новыми изделиями, которые безопасны и выдерживают воздействие этанола. Посоветоваться с производителем или часто осматривать и проверять эти узлы и детали топливной системы на признаки вздутия или ухудшения состояния и, если обнаружены проблемы, заменить.

В моем регионе этанол заменяет метил-трет-бутиловый эфир (MTBE). Что мне необходимо сделать?

Перед тем, как заливать бензин с этанолом в свой топливный бак, проконсультируйтесь с производителем вашей лодки на предмет необходимости принятия специальных мер предосторожности при использовании топлива, содержащего этанол. Проверьте свой топливный бак на присутствие в нем воды. Если обнаружите любое количество воды, удалите всю воду и полностью просушите бак. В качестве меры предосторожности советуем всегда иметь при себе дополнительные фильтры на случай, если во время работы на лодке фильтр засорится или будет забит.

Имеются ли присадки или добавки, которые могут предотвратить разделение на фазы?

Практически добавок, которые могут предотвратить разделение фаз, не существует. Единственным практическим решением является одно – прежде всего не допускать накопления воды в баке.
Имеются ли добавки, которые при добавлении в топливный бак, позволяют снова смешать разделенную на фазы смесь?
Нет. Единственным способом, который позволяет избежать дальнейших проблем, является удаление воды, утилизация истощенного топлива, чистка бака; и затем необходимо начать с использования свежего обезвоженного топлива.

Есть ли простое решение проблемы конденсации воды в баке при применении этанола?

Лучше всего следить за тем, чтобы, когда двигатель не эксплуатируется, топливный бак был всегда полным. Это позволит уменьшить объем пустого пространства над уровнем топлива в баке  и снизить приток воздуха в бак и отток воздуха из него при температурных колебаниях. Это приведет к уменьшению конденсации на внутренних стенках бака и ограничит воздействие влажности и конденсации на этанол в топливе.  

 

1. ИСПАРЕНИЕ

Более легкие химические вещества в бензине испаряются в баках, имеющих средства вентиляции, тем самым оставляя после этого в баке более тяжелое топливо, которое не принесет вреда двигателю, но может вызвать проблемы с запуском холодного двигателя.

2. ПРИСУТСТВИЕ ВОДЫ

Вода от конденсации оседает и накапливается на дне бака под топливом. Эта вода может стать причиной коррозии и замерзания бензопроводных линий. 

3. ОКИСЛЕНИЕ

Топливо вступает в реакцию с кислородом, образуя новые соединения. Окисление ведет к образованию осадка, смолы и кислотных отложений.  Окисленный бензин будет иметь измененный цвет (обесцвечен), кислый запах, а также может содержать мелкие частицы смолистого вещества во взвешенном состоянии. Окисленное топливо может забить топливные фильтры, стать причиной образования отложений в топливной системе, особенно в инжекторах, и в целом привести к снижению эксплуатационных характеристик двигателя.

Центр данных по альтернативным видам топлива: Выбросы транспортных средств на основе этанола

При смешивании с бензином для использования в качестве автомобильного топлива этанол может давать некоторые преимущества в отношении выбросов в зависимости от типа транспортного средства, калибровки двигателя и уровня смеси. Как и в случае с обычными видами топлива, использование и хранение смесей этанола может привести к выбросам регулируемых загрязняющих веществ, токсичных химических веществ и парниковых газов (ПГ).

Современные стандарты выбросов требуют, чтобы транспортные средства с гибким топливом (FFV), работающие на этаноле/бензине, соответствовали тем же стандартам выбросов, что и обычные автомобили, независимо от используемого топлива.

Выбросы в течение жизненного цикла

Анализ жизненного цикла используется для оценки воздействия на окружающую среду всех стадий жизненного цикла продукта, включая добычу сырья, переработку, производство, распространение, использование и утилизацию или переработку. При сравнении видов топлива анализ жизненного цикла может быть сосредоточен на определенных частях жизненного цикла топлива, например, от извлечения до использования, также называемого «из скважины в колеса», чтобы определить достоинства или проблемы, связанные с каждым видом топлива.

Использование этанола в качестве автомобильного топлива дает ощутимые преимущества в отношении выбросов парниковых газов при рассмотрении этапов жизненного цикла, необходимых для бензина. Углекислый газ (СО ₂ ), высвобождаемый при использовании этанола в транспортных средствах, компенсируется выбросом CO ₂ при выращивании сельскохозяйственных культур, используемых для производства этанола. В результате автомобили FFV, работающие на смесях этанола с высоким содержанием этанола, производят меньше чистого CO ₂ , чем обычные автомобили на милю пробега.

Анализ, проведенный Аргоннской национальной лабораторией в 2020 году, показал, что использование этанола на основе кукурузы вместо бензина снижает выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла в среднем на 40%. Использование целлюлозного этанола дает еще большую выгоду. В зависимости от сырья исследование Аргоннской национальной лаборатории, проведенное в 2012 году, показало, что с учетом жизненного цикла топлива среднее сокращение выбросов целлюлозного этанола по сравнению с обычным бензином колеблется от 88% до 108% в зависимости от используемого сырья.

Помимо выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла и использования нефти, многочисленные исследования изучали энергетический баланс этанола в течение жизненного цикла. Эти исследования рассматриваются в разделе «Энергетический баланс этанола».

Выбросы в виде паров и выхлопных газов

Выбросы в виде паров включают выбросы, которые испаряются из топлива в условиях открытого воздуха. Они сильно зависят от температуры, активности автомобиля и материалов его систем. Большинство этих выбросов происходит, когда автомобиль припаркован или заправляется топливом. Поскольку низкие уровни этанола могут способствовать более легкому испарению бензина, смеси с низким содержанием этанола могут увеличить выбросы в результате испарения в транспортных средствах. Однако давление пара для смесей этанола с низким содержанием этанола можно отрегулировать, чтобы соответствовать тем же стандартам летучести, что и бензин.

E85 (или гибкое топливо) — высококонцентрированная смесь бензина и этанола — менее летучая, чем смеси бензина и низкоактивного этанола, и приводит к более низким выбросам в результате испарения.

Выбросы выхлопных газов возникают в результате сгорания топлива в двигателе транспортного средства. Выбросы, вызывающие первостепенное значение, включают углеводороды, оксиды азота (NO _x ), монооксид углерода (CO), токсичные вещества в воздухе и CO ₂ . Многочисленные исследования сравнивали выбросы E85 и бензина. E85 снижает выбросы CO ₂ , а также выбросы многих вредных ядов, таких как бензол — известный канцероген. Однако он увеличивает выбросы ацетальдегида, который Национальные институты здравоохранения описывают как «разумно ожидаемый канцероген для человека» и умеренно реактивный для образования озона на уровне земли.

Центр данных по альтернативным видам топлива: Основы этанолового топлива

Этанол — это возобновляемое топливо, изготовленное из различных растительных материалов, известных под общим названием «биомасса». Более 98 % бензина в США содержит этанол, обычно E10 (10 % этанола, 90% бензина), чтобы насытить топливо кислородом, что снижает загрязнение воздуха.

Этанол также доступен как E85 (или гибкое топливо), который может использоваться в транспортных средствах с гибким топливом, предназначенных для работы на любой смеси бензина и этанола до 83%. Другая смесь, E15, одобрена для использования в легковых автомобилях 2001 модельного года и новее.

Производство этанола в качестве автомобильного топлива осуществляется в несколько этапов:

• Сырье из биомассы выращивают, собирают и транспортируют на предприятие по производству этанола.
• Сырье преобразуется в этанол на производственном объекте, а затем транспортируется на топливный терминал или к конечному потребителю по железной дороге, грузовику или барже.
• E10 поступает с топливных терминалов, тогда как E85 поступает с терминала или непосредственно с завода по производству этанола.
• E15 доступен на топливных терминалах или через дозатор насоса-блендера, который забирается из баков E10 и E85 на станции.

Свойства топлива

Этанол (CH ₃ CH ₂ OH) — прозрачная бесцветная жидкость. Он также известен как этиловый спирт, зерновой спирт и этанол (см. поиск по свойствам топлива). Этанол имеет одинаковую химическую формулу независимо от того, производится ли он из исходного сырья на основе крахмала или сахара, такого как кукурузное зерно (поскольку в основном это в Соединенных Штатах), сахарного тростника (как в основном в Бразилии) или из целлюлозного сырья (такого как древесная щепа или пожнивные остатки).

Этанол имеет более высокое октановое число, чем бензин, что обеспечивает превосходные свойства смешивания. Требования к минимальному октановому числу бензина предотвращают детонацию двигателя и обеспечивают управляемость. Бензин с более низким октановым числом смешивается с 10% этанолом для достижения стандартного октанового числа 87.

Этанол содержит меньше энергии на галлон, чем бензин, в разной степени, в зависимости от объемного процента этанола в смеси. Денатурированный этанол (98% этанола) содержит примерно на 30% меньше энергии, чем бензин на галлон. Влияние этанола на экономию топлива зависит от содержания этанола в топливе и от того, оптимизирован ли двигатель для работы на бензине или этаноле.

Этанол Energy Balance

В США 94% этанола производится из крахмала кукурузного зерна. Для превращения любого сырья в этанол требуется энергия. Этанол, полученный из кукурузы, демонстрирует положительный энергетический баланс, а это означает, что процесс производства этанольного топлива не требует больше энергии, чем количество энергии, содержащейся в самом топливе.

Целлюлозный этанол улучшает энергетический баланс этанола, поскольку исходным сырьем являются либо отходы, побочные продукты другой отрасли (древесина, растительные остатки), либо специальные культуры, такие как просо и мискантус, с низкими требованиями к воде и удобрениям по сравнению с кукурузой .