Биоэтанол плюсы и минусы

В последнее время средства массовой информации пестрят противоречивыми сообщениями о безопасности перевода автомобилей на биоэтанол. Одна сторона утверждает, что это выгодно, а другая решительно заявляет, что это ошибочное решение. Это привело к путанице и заставило многих задуматься о том, является ли стратегия, принятая ведущими странами, разумной или это рецепт катастрофы. Давайте разберемся в этом вопросе и попытаемся понять его суть.

Критика сжигания этанола

У критиков сжигания этанола в двигателях внутреннего сгорания есть обоснованные опасения. Нельзя отрицать, что выхлопные газы автомобилей, использующих этиловый спирт, гораздо чище. Однако производство этого вида топлива наносит огромный вред окружающей среде, приводя к огромным выбросам углекислого газа в атмосферу. Таким образом, все экологические преимущества от использования спиртосодержащих смесей в значительной степени нивелируются. Поэтому заявления об изменении климата и борьбе с глобальным потеплением представляются неуместными, а то и вовсе абсурдными.

Этиловый спирт: От заводов до переработанных отходов

Этиловый спирт может быть получен из любого растительного сырья, если оно содержит достаточное количество сахара и крахмала. Это может быть картофель, ячмень, пшеница, свекла или самый идеальный вариант — сахарный тростник. Переработка некоторых видов отходов, например опилок, также возможна, но все же не является экономически эффективной. Тем не менее, в настоящее время ведутся поиски методов, позволяющих сделать ее рентабельной.

Этанол и выбросы парниковых газов

Правильно ли они поступают? Ответ и да, и нет. Действительно, производство этанола приводит к выбросу в атмосферу парниковых газов в количестве, эквивалентном выбросам бензиновых двигателей. Однако обратная сторона заключается в том, что производство и сжигание 1 л этанола из растений приводит к поступлению в атмосферу такого же количества CO2, которое было поглощено растением в процессе фотосинтеза. Проще говоря, производство этанола похоже на «фотосинтез наоборот» — с той лишь разницей, что в одном случае требуется солнечный свет, а в другом выделяется тепло.

Преимущества биоэтанола

С ростом популярности биоэтанола во всем мире появилась возможность помочь тем, кто нуждается в топливе в дороге. В отличие от пищевого спирта, топливный спирт не подвергается такой тщательной обработке, поэтому цвет не должен вызывать недоумения. Кроме того, биоэтанол является нейтральным источником парниковых газов, то есть его воздействие на окружающую среду не увеличивается, в отличие от продуктов нефтепереработки.

Энергетический баланс этилового спирта также весьма выгоден. В зависимости от вида сырья топливный баланс этанола может составлять от 1,24 до 8. Иными словами, при сгорании этанола выделяется в несколько раз больше энергии, чем расходуется при его производстве. Это делает его на порядок лучше дизельного или бензинового топлива. С учетом затрат на разведку, добычу, транспортировку и переработку нефти топливный баланс нефтепродуктов намного меньше 1.

Заправка двигателей этанолом

Процедура заливки этанола в двигатель не представляет собой ничего сложного — она такая же, как и в случае с бензином. В настоящее время количество заправочных станций, предоставляющих E85, продолжает расти. Например, в США насчитывается около 1500 точек, где можно приобрести такое топливо. Тем не менее, у него есть и недостатки. При сгорании одного литра этанола выделяется на 34% меньше энергии, чем при сгорании того же количества бензина. Это означает, что при использовании смеси этанола и бензина (E85) расход топлива увеличится на 34% в зависимости от концентрации этанола. Однако это относится только к автомобилям с двигателями, рассчитанными на традиционный бензин и адаптированными к новому топливу.

800 шведских этаноловых заправок

В Швеции насчитывается около 800 заправок с этанолом, причем через 20 лет планируется полностью отказаться от нефти. Скандинавы используют гибриды, работающие на этом источнике топлива, например, новый городской автобус, изображенный на фотографии. Октановое число этанола составляет 105, поэтому он может сжигаться в двигателях с более высокой степенью сжатия, чем бензин и дизельное топливо, и не страдает при этом ни по КПД, ни по мощности.

Снижение выбросов углекислого газа

Экологические преимущества этанола многочисленны: выбросы углекислого газа сокращаются на 80%, а выбросы CO2 — на 30%. Единственная загвоздка заключается в том, что в этих двигателях нельзя использовать бензин — он разрушает двигатель.

Никаких тайн: Перекачка — самый доступный способ транспортировки жидкостей

К сожалению, использование трубопроводов для этанола невозможно из-за его гигроскопичности. Он притягивает влагу из воздуха, что приводит к усилению коррозии. Поэтому этанол приходится перевозить грузовиками или поездами.

Более забавное обстоятельство

Довольно забавно, когда обнаруживаешь, что твой автомобиль лучше работает на бензине Flexifuel, чем на E85 (если кто забыл, это смесь 85% этанола и 15% бензина). Мало того, он еще и потребляет больше последнего топлива. Хотя биоэтанол и дешевле бензина, но не намного. Поэтому не стоит рассчитывать на особую экономию при его использовании. Возможно, вы даже окажетесь в минусе. Все зависит от стиля вождения. Поэтому неудивительно, что в таких странах, как США и Бразилия, внедрение этой, казалось бы, выгодной идеи подвергается законодательному регулированию.

Заправка биоэтанолом

E85, будучи биоэтанолом, не оставит водителя в затруднительном положении, как водородное топливо. Несмотря на то, что его энергетическая ценность несколько ниже, чем у бензина, кислорода для его сгорания требуется меньше, а значит, в цилиндры можно впрыснуть больше топлива. Это может привести к небольшому снижению мощности, но оно не будет настолько значительным, чтобы стать невыносимым.

Преимущества использования биоэтанола в Бразилии

Топливный кризис 1973 г. стал для бразильцев тревожным сигналом и заставил их принять решительные меры. Так, начиная с 1975 года, была развернута масштабная кампания по пропаганде использования биотоплива. В результате почти 4,5% территории страны занимают плантации сахарного тростника, а подавляющее большинство автомобилей работает на этаноле. Упорный труд одного миллиона рабочих выражается в ежегодном производстве более двадцати миллиардов литров этанола. Таким образом, очевидно, что бразильские граждане прилагают целенаправленные усилия для борьбы с дефицитом топлива, делая ставку на биоэтанол.

Сладкая прибыль в Бразилии

В Бразилии процветает индустрия производства сахарного тростника, имеющая свои обычаи и правила. Дешевая и многочисленная рабочая сила приносит огромные прибыли местным «сахарным королям». Иностранные инвесторы стремятся извлечь выгоду из бума производства этанола, но местные бизнесмены не пускают их, а если и соглашаются продать, то цены на продукцию просто астрономические. Правительство полностью поддерживает эту монополию.

Неустойчивая практика в Бразилии

Бразилия не зависит от нефти, поскольку может производить топливо и электроэнергию из сахарного тростника. Хотя это и достойно восхищения, но за это приходится платить: В процессе производства все еще используется смола, а чтобы освободить место для плантаций, вырубаются леса Амазонки. Это крайне неправильный и эгоистичный образ жизни, поскольку он не учитывает важность «легких» планеты. В заключение можно сказать, что действия Бразилии недальновидны, если не сказать идиотичны.

Бразильская промышленность по производству сахарного тростника

Тысячи частных ферм в Бразилии выращивают сахарный тростник, однако это вызвало ряд проблем. Сахарный тростник также используется для производства сахара, поэтому, когда в 1980-х годах стоимость сахара резко возросла, производство этанола сократилось настолько, что нечем было заправлять автомобили. Пытаясь решить эту проблему, правительство взяло ситуацию под контроль и в 2007 году инвестировало 25 млн. долл. в развитие новых технологий. Для сравнения: в США эта сумма эквивалентна 385 млн. долл.

Увеличение потребления бензина за счет производства этанола

В США реализуется программа «20 на 10», предусматривающая снижение потребления бензина на 20% к 2017 году. Для этого необходимо увеличить производство этанола до более чем 30 млрд. литров. Для финансирования этой программы в последние годы на научные исследования было выделено более 12 млрд. долларов, и ожидается, что эти расходы будут расти.

Ситуация с этанолом в Америке

Несмотря на то, что в США производится достаточное количество этанола, оно все же несколько ниже, чем в Бразилии. Однако американский продукт производится из кукурузы, а не из тростника, который не подходит для выращивания в США. В результате американский стандарт оказывается дороже бразильского.

Тем не менее, программа активно поддерживается правительствами многих штатов, ярким примером чего является губернатор штата Иллинойс и кандидат в президенты США Барак Обама. Согласно новым правилам, бензин должен содержать не менее 10% этанола, что безопасно для традиционных двигателей.

Необходимые изменения для заправки топливом с содержанием этанола >10%

Для того чтобы заправляться топливом с содержанием этанола более 10%, необходимо внести некоторые изменения. Мозг» двигателя должен быть запрограммирован на распознавание концентрации спирта и переключение в нужный режим работы. Поскольку этанол переносит воду, необходимо также модернизировать топливопровод. Кроме того, если автомобиль эксплуатируется при низких температурах, необходимо предварительно подогревать топливо перед запуском.

Перспективы развития биоэтанола

Достигнут ли США своих целей? Каким будет будущее биоэтанола? На сегодняшний день это неясно. Одно можно сказать точно — рассчитывать на полный переход на двигатели, работающие на спирте, нереально. При идеальной эффективности процесса переработки для перехода от нефти к этанолу только в США необходимо засеять соответствующими культурами 75% пахотных земель на Земле. Короче говоря, даже если бы каждый дюйм Луны был засажен тростником, этого было бы недостаточно.

Стоимость выращивания биотоплива

Массовое выращивание сельскохозяйственных культур для производства этанола может оказать серьезное влияние на сельское хозяйство. Фермеры, будучи проницательными, извлекают выгоду из растущего спроса на кукурузу, высевая ее везде, где это возможно. Однако при этом не принимаются во внимание миллионы людей во всем мире, страдающих от голода. В связи с этим многие исследователи высказывают свое неодобрение такой практики, называя ее «низкой, подлой и откровенно неэтичной», когда люди голодают.

Проблема этанола и политика

Политика и ситуация с этанолом неизбежно переплетаются. На снимке справа президент США Джордж Буш и президент Бразилии Луис Инасио Лула да Силва празднуют окончание сложного раунда переговоров. Поэтому нет ничего неожиданного в том, что ряд PR-мероприятий, проводимых на переговорах, расходятся.

Осторожность при рассмотрении программ по производству биотоплива

Скептицизм при оценке биотопливных инициатив просто необходим. Несмотря на разумность самих планов, их реализация требует тщательного анализа, поскольку массовое внедрение этанола может кардинально повлиять на мировую экономику.