სხვადასხვა ტიპის საწვავის გარემოს საშიშროება. ალტერნატიული საწვავი

მრავალი წლის განმავლობაში, მკვლევარები იბრძოდნენ ბენზინის ალტერნატივის პოვნაში, როგორც სატრანსპორტო საშუალების ძირითადი ტიპის საწვავი. აზრი არ აქვს გარემოსდაცვითი და რესურსების მიზეზების ჩამოთვლას - ტოქსიკურობის შესახებ გამონაბოლქვი აირებიმხოლოდ ზარმაცი არ ლაპარაკობს. მეცნიერები პრობლემის გადაწყვეტას ყველაზე ხშირად პოულობენ, ზოგჯერ, უჩვეულო სახეობებისაწვავი. Recycle აირჩია ყველაზე საინტერესო იდეებიბენზინის საწვავის ჰეგემონიის გამოწვევა.

ბიოდიზელი მცენარეული ზეთებით

ბიოდიზელი არის მცენარეულ ზეთებზე დაფუძნებული ბიოსაწვავის სახეობა, რომელიც გამოიყენება ორივეში სუფთა ფორმადა როგორც სხვადასხვა ნარევები დიზელის საწვავთან. მცენარეული ზეთის საწვავად გამოყენების იდეა ეკუთვნის რუდოლფ დიზელს, რომელმაც 1895 წელს შექმნა პირველი. დიზელის ძრავიმცენარეულ ზეთთან მუშაობისთვის.

როგორც წესი, ბიოდიზელის წარმოებისთვის გამოიყენება რაფსის, მზესუმზირის და სოიოს ზეთები. რა თქმა უნდა, თავად მცენარეული ზეთები არ ასხამენ გაზის ავზში საწვავად. მცენარეული ზეთი შეიცავს ცხიმებს - ცხიმოვანი მჟავების ეთერებს გლიცერინით. "ბიოსოლიარას" მიღების პროცესში გლიცერინის ეთერები ანადგურებენ და ანაცვლებენ გლიცერინს (ის გამოიყოფა როგორც სუბპროდუქტი) უფრო მარტივი ალკოჰოლებისთვის - მეთანოლი და ნაკლებად ხშირად ეთანოლი. ეს ხდება ბიოდიზელის კომპონენტი.

Ბევრში ევროპული ქვეყნებიისევე როგორც აშშ-ში, იაპონიასა და ბრაზილიაში, ბიოდიზელი უკვე გახდა ჩვეულებრივი ბენზინის კარგი ალტერნატივა. მაგალითად, გერმანიაში რაფსის მეთილის ესტერი იყიდება 800-ზე მეტად ბენზინგასამართი სადგურები... 2010 წლის ივლისში ევროკავშირის ქვეყნებში ფუნქციონირებდა 245 ბიოდიზელის ქარხანა, რომელთა საერთო სიმძლავრე 22 მილიონი ტონაა. Oil World-ის ანალიტიკოსები ვარაუდობენ, რომ 2020 წლისთვის ბიოდიზელის წილი მოხმარებული საავტომობილო საწვავის სტრუქტურაში ბრაზილიაში, ევროპაში, ჩინეთსა და ინდოეთში იქნება 20%.

ბიოდიზელი - ეკოლოგიურად სუფთა საწვავიტრანსპორტისთვის: ჩვეულებრივ დიზელის საწვავთან შედარებით, იგი თითქმის არ შეიცავს გოგირდს და, ამავე დროს, განიცდის თითქმის სრულ ბიოდეგრადაციას. ნიადაგში ან წყალში მიკროორგანიზმები ბიოდიზელის 99%-ს გადაამუშავებენ 28 დღეში - ეს ამცირებს მდინარეების და ტბების დაბინძურების ხარისხს.

შეკუმშული ჰაერი

პნევმატური მანქანების მოდელები - მანქანების მოძრაობა შეკუმშული ჰაერი- გამოუშვა რამდენიმე კომპანია. Peugeot-ის ინჟინრებმა ერთხელ ააფეთქეს საავტომობილო ინდუსტრია, აცხადებს ჰიბრიდის შექმნის შესახებ, რომელშიც ძრავას დაეხმარება შიგაწვისემატება შეკუმშული ჰაერის ენერგია. ფრანგი ინჟინრები იმედოვნებდნენ, რომ ასეთი განვითარება დაეხმარება მცირე ზომის მანქანებს საწვავის მოხმარების შემცირებაში 100 კილომეტრზე 3 ლიტრამდე. Peugeot-ის ექსპერტები ამტკიცებენ, რომ ქალაქში პნევმატური ჰიბრიდი შეიძლება იმუშაოს შეკუმშულ ჰაერზე დროის 80%-მდე, ერთი მილიგრამის შექმნის გარეშე. მავნე გამონაბოლქვი.

"საჰაერო სატრანსპორტო საშუალების" მუშაობის პრინციპი საკმაოდ მარტივია: მანქანას მართავს არა ბენზინის ნარევი, რომელიც იწვის ძრავის ცილინდრებში, არამედ ცილინდრიდან ჰაერის მძლავრი ნაკადით (ცილინდრში წნევა დაახლოებით 300 ატმოსფეროა. ). პნევმატური ძრავა გადააქვს შეკუმშული ჰაერის ენერგიას ღერძების ლილვების ბრუნვაში.

სამწუხაროდ, მანქანები მთლიანად შეკუმშულ ჰაერზე ან ჰაერ-ჰიბრიდებზე იქმნება ძირითადად მწირი პარტიებით - კონკრეტულ პირობებში და სამუშაოდ. შეზღუდული სივრცე(მაგალითად, წარმოების ობიექტებზე, რომლებიც საჭიროებენ მაქსიმალური დონე სახანძრო უსაფრთხოება). მიუხედავად იმისა, რომ არსებობს რამდენიმე მოდელი "სტანდარტული" მყიდველებისთვის.

Engineair-ის ეკოლოგიურად სუფთა Gator მიკრო-სატვირთო მანქანა არის ავსტრალიის პირველი შეკუმშული ჰაერის მანქანა, რომელიც შევიდა რეალურ სამყაროში. კომერციული ექსპლუატაცია... მისი ნახვა უკვე მელბურნის ქუჩებშია შესაძლებელი. ტარების მოცულობა - 500 კგ, ჰაერის ცილინდრების მოცულობა - 105 ლიტრი. ერთ ბენზინგასამართ სადგურზე სატვირთო მანქანის გარბენი 16 კმ.

ნარჩენების პროდუქტები

რა პროგრესმა მიაღწია - ზოგიერთ მანქანას ძრავის მუშაობისთვის ბენზინი კი არ სჭირდება, არამედ კანალიზაციის სისტემაში შემავალი ადამიანის ნარჩენები. ავტოინდუსტრიის ასეთი სასწაული შეიქმნა დიდ ბრიტანეთში. ბრისტოლის ქუჩებში ავტომობილი გამოვიდა, რომელიც საწვავად იყენებს ადამიანის ექსკრემენტების მეთანს. პროტოტიპური მოდელი იყო ფოლკსვაგენის ხოჭოხოლო ინოვაციური საწვავის VW Bio-Bug-ის მწარმოებელი არის GENeco. ფოლკსვაგენის კაბრიოლეტზე დამონტაჟებულმა განავლის დამუშავების ძრავამ შესაძლებელი გახადა 15 ათასი კილომეტრის გავლა.

GENeco-ს გამოგონებას სწრაფად უწოდეს გარღვევა ენერგიის დაზოგვის ტექნოლოგიებისა და ეკოლოგიურად სუფთა საწვავის დანერგვაში. ერისკაცისთვის იდეა სიურეალისტურად გამოიყურება, ამიტომ ღირს ახსნა: მანქანა დატვირთულია, რა თქმა უნდა, უკვე დამუშავებული საწვავით - ნარჩენებისგან წინასწარ მიღებული მზა მეთანის სახით.

ამავდროულად, VW Bio-Bug ძრავა ერთდროულად იყენებს ორ სახეობის საწვავს: მანქანა იწყება ბენზინზე, მაგრამ როგორც კი ძრავა თბება და მანქანა გარკვეულ სიჩქარეს აიღებს, ადამიანის კუჭის გაზი მიეწოდება. ჯენეკოს ქარხნებში დამუშავებული ჩართულია. მომხმარებლებმა შეიძლება ვერც კი შეამჩნიონ განსხვავება. თუმცა, მარკეტინგის მთავარ პრობლემად რჩება - ადამიანის ნეგატიური აღქმა ნედლეულის შესახებ, საიდანაც ბიოგაზს იღებენ.

მზის პანელები

მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანების წარმოება, ალბათ, საავტომობილო ინდუსტრიის ყველაზე განვითარებული სფეროა, რომელიც ორიენტირებულია ეკო საწვავის გამოყენებაზე. მანქანები ჩართულია მზის ენერგიაზე მომუშავეიქმნება მთელ მსოფლიოში და მრავალფეროვანი ვარიაციით. ჯერ კიდევ 1982 წელს, გამომგონებელმა ჰანს ტოლსტრუპმა Quiet Achiever მზის მანქანით გადაკვეთა ავსტრალია დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ (თუმცა მხოლოდ 20 კმ საათში სიჩქარით).

2014 წლის სექტემბერში სტელამ ვერ დაფარა მარშრუტი ლოს-ანჯელესიდან სან-ფრანცისკომდე, რომელიც 560 კმ-ია. ჰოლანდიური უნივერსიტეტის ეინდჰოვენის ჯგუფის მიერ შემუშავებული მზის მანქანა აღჭურვილია პანელებით, რომლებიც აგროვებენ მზის ენერგია, და 60 კილოგრამიანი ბატარეის ნაკრები ექვსი კილოვატ/საათიანი სიმძლავრით. სტელას აქვს საშუალო სიჩქარე საათში 70 კმ. მზის შუქის არარსებობის შემთხვევაში, ბატარეის რეზერვი საკმარისია 600 კილომეტრზე. 2014 წლის ოქტომბერში, ეინდჰოვენის სტუდენტებმა მონაწილეობა მიიღეს თავიანთი გასაოცარი მანქანით World Solar Challenge-ში, 3000 კილომეტრიან რალი ავსტრალიაში მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანებისთვის.

მზის ენერგიაზე მომუშავე ყველაზე სწრაფი ელექტრო მანქანა ამ მომენტშიარის Sunswift, რომელიც შექმნილია ახალი სამხრეთ უელსის ავსტრალიის უნივერსიტეტის სტუდენტების გუნდის მიერ. 2014 წლის აგვისტოში საცდელმა ამ მზის მანქანამ დაფარა 500 კილომეტრი ბატარეის ერთი დამუხტვით, საოცარი ასეთი ტრანსპორტისთვის საშუალო სიჩქარე 100 კმ საათში.

კულინარიული ნარჩენები ბიოდიზელი

2011 წელს სამინისტრომ სოფლის მეურნეობაშეერთებული შტატები მუშაობდა განახლებადი ენერგიის ეროვნულ ლაბორატორიასთან ალტერნატიული საწვავის კვლევისთვის. ერთ-ერთი გასაკვირი შედეგი იყო დასკვნა, რომ ბიო დიზელის საწვავიცხოველური წარმოშობის ნედლეულის საფუძველზე. ნარჩენი ცხიმებისგან მიღებული ბიოდიზელი ჯერ კიდევ არ არის მოწინავე ტექნოლოგია, მაგრამ ის უკვე გამოიყენება აზიის ქვეყნებში.

ყოველწლიურად იაპონიაში ეროვნული კერძის, ტემპურის მომზადების შემდეგ, დაახლოებით 400 000 ტონა ნახმარი ზეთი რჩება. ადრე მას ამუშავებდნენ ცხოველთა საკვებად, სასუქებად და საპონად, მაგრამ 1990-იანი წლების დასაწყისში ეკონომიურმა იაპონელებმა იპოვეს მისი სხვა გამოყენება და მის საფუძველზე მოაწყვეს მცენარეული დიზელის საწვავის წარმოება.

ბენზინთან შედარებით, ასეთი არასტანდარტული ტიპის ბენზინგასამართი სადგური გამოყოფს ნაკლებ გოგირდის ოქსიდს ატმოსფეროში - მთავარი მიზეზიმჟავა წვიმა - და ამცირებს სხვა ტოქსიკური გამონაბოლქვის რაოდენობას ორი მესამედით. ახალი საწვავის უფრო პოპულარული რომ გახდეს, მისმა მწარმოებლებმა საინტერესო სქემა შეიმუშავეს. ყველას, ვინც აგზავნის პლასტმასის ბოთლების ათ პარტიას ნახმარი ზეთით RTD ქარხანაში, იაპონიის ერთ-ერთ პრეფექტურაში 3,3 კვადრატული მეტრი ტყე გამოყოფს.

ასეთი მოცულობის ტექნოლოგია ჯერ არ მიუღწევია რუსეთს, მაგრამ ამაოდ: რუსული კვების მრეწველობის ნარჩენების წლიური რაოდენობა 14 მილიონი ტონაა, რაც მისი ენერგეტიკული პოტენციალის მიხედვით 7 მილიონი ტონა ნავთობის ექვივალენტია. რუსეთში ბიოდიზელზე ნარჩენები ტრანსპორტის საჭიროებას 10 პროცენტით დაფარავს.

თხევადი წყალბადი

თხევადი წყალბადი დიდი ხანია განიხილება ერთ-ერთ მთავარ საწვავად, რომელსაც შეუძლია ბენზინისა და დიზელის გამოწვევა. ჩართული მანქანები წყალბადის საწვავიარ არის იშვიათი, მაგრამ მრავალი ფაქტორის გამო მათ არ მოიპოვეს ფართო პოპულარობა. თუმცა ცოტა ხნის წინ, "მწვანე" ტექნოლოგიებისადმი შეშფოთების ახალი ტალღის წყალობით, წყალბადის ძრავის იდეამ ახალი მომხრეები მოიპოვა.

რამდენიმე მსხვილი მწარმოებლებიახლა მათ აქვთ შემადგენლობამანქანებით წყალბადის ძრავა... ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი მაგალითია BMW Hydrogen 7, მანქანა შიდა წვის ძრავით, რომელსაც შეუძლია იმუშაოს როგორც ბენზინზე, ასევე თხევად წყალბადზე. BMW Hydrogen 7-ს აქვს 74 ლიტრიანი ბენზინის ავზი და 8 კგ თხევადი წყალბადის შესანახი ავზი.

ამრიგად, მანქანას შეუძლია გამოიყენოს ორივე ტიპის საწვავი ერთსა და იმავე მოგზაურობაში: ერთი ტიპის საწვავიდან მეორეზე გადართვა ავტომატურია, უპირატესობა წყალბადს ენიჭება. იგივე ტიპის ძრავა გამოიყენება, მაგალითად, ჰიბრიდულ წყალბად-ბენზინის მანქანაში. Ასტონ მარტინი Rapide S. მასში ძრავას შეუძლია იმუშაოს ორივე ტიპის საწვავზე და მათ შორის გადართვა ხორციელდება ინტელექტუალური სისტემამოხმარებისა და გამონაბოლქვის ოპტიმიზაცია მავნე ნივთიერებებიატმოსფეროში.

სხვა ავტო გიგანტები, როგორიცაა Mazda, Nissan და Toyota, ასევე აპირებენ წყალბადის საწვავის განვითარებას.ითვლება, რომ თხევადი წყალბადი ეკოლოგიურად სუფთაა, რადგან სუფთა ჟანგბადის გარემოში წვისას არ გამოყოფს დამაბინძურებლებს.

მწვანე წყალმცენარეები

წყალმცენარეების საწვავი მანქანისთვის ენერგიის გამომუშავების ეგზოტიკური გზაა. წყალმცენარეების ბიოსაწვავად მიჩნევა, პირველ რიგში, აშშ-სა და იაპონიაში დაიწყო.

იაპონიას არ აქვს ნაყოფიერი მიწის დიდი მარაგი რაფსის ან სორგოს მოსაშენებლად (რომლებსაც სხვა ქვეყნებში იყენებენ მცენარეული ზეთებიდან ბიოსაწვავის მისაღებად). მაგრამ ქვეყანა ამომავალი მზეამოაქვს დიდი რაოდენობით მწვანე წყალმცენარეები. ადრე მათ მიირთმევდნენ, ახლა კი საფენის დასამზადებლად იყენებენ თანამედროვე მანქანები... არც ისე დიდი ხნის წინ ქ იაპონური ქალაქიფუჯისავა ქუჩებში გამოჩნდა სამგზავრო ავტობუსი DeuSEL Isuzu-სგან, რომელიც მუშაობს საწვავზე, რომელთა ნაწილი წყალმცენარეებისგან არის მიღებული. Euglena მწვანე გახდა ერთ-ერთი მთავარი ელემენტი.

ახლა "წყალმცენარე" დანამატები შეადგენენ საწვავის მთლიანი მასის მხოლოდ რამდენიმე პროცენტს სატრანსპორტო ავზებში, მაგრამ მომავალში აზიური მწარმოებელი გვპირდება შეიმუშავებს ძრავას, რომელიც გამოიყენებს ბიოკომპონენტს 100 პროცენტით.

შეერთებულ შტატებში, წყალმცენარეებზე დაფუძნებული ბიოსაწვავი ასევე მჭიდროდ განიხილება. Propel-ის ბენზინგასამართი სადგურების ქსელმა ჩრდილოეთ კალიფორნიაში დაიწყო Soladiesel-ის ბიოდიზელის გაყიდვა ყველა მომხმარებლისთვის. საწვავი წყალმცენარეებისგან მიიღება დუღილის და ნახშირწყალბადების შემდგომი გამოყოფის გზით. ბიოსაწვავის გამომგონებლები გვპირდებიან ნახშირორჟანგის ემისიების 20%-ით შემცირებას და სხვა ასპექტებში ტოქსიკურობის შესამჩნევ შემცირებას.

საცნობარო ინფორმაცია

ეკოლოგიურად სუფთა ბენზინის წარმოება, რომელიც აკმაყოფილებს სულ უფრო მკაცრ სტანდარტებს, საჭიროებს დიდ ინვესტიციებს არსებული იზომერიზაციის ქარხნების მოდერნიზაციაში და ახალი ობიექტების მშენებლობაში ავტო კომპონენტების წარმოებისთვის.

ბენზინის იზომერიზაციის ერთეულების შესაბამისობა. ეკოლოგიურად სუფთა ბენზინი. ეკოლოგიური საწვავი.

ავტო კომპონენტების წარმოების ყველა პროცესს შორის ბოლო წლებიყველაზე პოპულარულია მსუბუქი ბენზინის ფრაქციების იზომერიზაციის პროცესი. ეს გამოწვეულია მთელი რიგი ფაქტორებითა და ინდიკატორებით ( ცხრილი 1).
ნავთობის ტექნიკურად განვითარებული გადამუშავების მქონე ქვეყნებში იზომერიზაციის პროცესს ყოველთვის დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა. მაგრამ მკაცრის შემოღებით გარემოსდაცვითი სტანდარტებიბენზინში ბენზოლისა და არომატული ნახშირწყალბადების შემცველობის თვალსაზრისით, იზომერიზაციის ტექნოლოგიის მოთხოვნები მნიშვნელოვნად გაიზარდა და შემცირდა შემდეგზე:

• იზომერატის მიღება ოქტანური რიცხვით 85-დან 92 ქულამდე (RON);
• ნედლეულისა და იზომერატის აწონვა;
• მაღალი ოპერაციული საიმედოობა, მიკრო მინარევების მოქმედების წინააღმდეგობა და კატალიზატორის რეგენერაცია;
• კაპიტალის და საოპერაციო ხარჯების ოპტიმიზაცია.

ცხრილი 1. ბენზინის იზომერიზაციის პროცესის საინვესტიციო მიმზიდველობის ფაქტორები

რუსეთში და ქვეყნებში ყოფილი სსრკნავთობის გადამუშავებაში ბენზინის იზომერიზაციის გამოყენება გაცილებით გვიან დაიწყო. 2013 წლის ბოლოსთვის ფუნქციონირებს მსუბუქი ბენზინის ფრაქციების "Isomalk-2" ათი იზომერიზაციის ერთეული, ქვემოთ მოცემული გრაფიკი გვიჩვენებს რუსეთში ბენზინის იზომერიზაციის ერთეულების გაშვების დინამიკას.

შეიძლება თუ არა საავტომობილო საწვავი იყოს ეკოლოგიურად სუფთა?

ეს საკითხი უფრო და უფრო აქტუალური ხდება თანამედროვე საზოგადოებაში.

საგზაო ტრანსპორტი გამოუსწორებელ ზიანს აყენებს გარემოს. რუსეთში 35 მილიონი ტონა მავნე გამონაბოლქვიდან სხვადასხვა სატრანსპორტო საშუალება 89% ავტომობილებზე მოდის, 8% - ავტომობილებზე რკინიგზა, 2% - საჰაერო ტრანსპორტისთვის და 1% - წყლის ტრანსპორტისთვის.

სატრანსპორტო საშუალებებიდან გამონაბოლქვის წილი ჰაერის დაბინძურების მთლიან მოცულობაში დღეს ქვეყანაში საშუალოდ 43%-ია, მოსკოვში კი - ორჯერ მეტი. ეკოლოგიურად დაუცველ ტერიტორიებს უჭირავს ქვეყნის ტერიტორიის დაახლოებით 15 პროცენტი, სადაც ცხოვრობს მოსახლეობის დაახლოებით 70%. რუსეთის დიდი ქალაქების ქუჩებში აზოტის ოქსიდების, ნახშირბადის და სხვა მავნე ნივთიერებების კონცენტრაციის დონე 10-18-ჯერ აღემატება მაქსიმალურ დასაშვებ კონცენტრაციას.

ატმოსფეროში მავნე ნივთიერებების გამონაბოლქვის უმეტესი ნაწილი ხდება შიდა წვის ძრავების გამონაბოლქვი აირებით. ასე რომ, მხოლოდ ერთი მანქანაყოველწლიურად შთანთქავს ატმოსფეროდან საშუალოდ 4 ტონაზე მეტ ჟანგბადს, გამონაბოლქვი აირებით გამოყოფს დაახლოებით 800 კგ ნახშირბადის ოქსიდს, დაახლოებით 40 კგ აზოტის ოქსიდს და თითქმის 200 კგ სხვადასხვა ნახშირწყალბადებს. ძრავების გამონაბოლქვი აირები შეიცავს კომპლექსურ ნარევს, არის ორასზე მეტი კომპონენტი, რომელთა შორის არის მრავალი კანცეროგენი, მაგალითად, ტყვიის ოქსიდები, ტეტრაეთილის ტყვია და ა.შ.

გადაწყვეტილებისთვის გარემოსდაცვითი საკითხებიმსოფლიოს პრაქტიკულად ყველა განვითარებულ ქვეყანაში მიღებულ იქნა ზომები მანქანებიდან გამონაბოლქვი აირების მავნე კომპონენტების გამონაბოლქვის დასარეგულირებლად, ხოლო ტრანსპორტის გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობა დიზაინის ეტაპზე მისი სამომხმარებლო თვისებებისა და უსაფრთხოების ტოლფასია. ასე რომ, ამჟამად აშშ-მ და ევროკავშირის ქვეყნებმა შემოიღეს ევრო-4 სტანდარტები, რამაც საგრძნობლად გამკაცრა მოთხოვნები მავნე ნივთიერებების მაქსიმალურ დასაშვებ კონცენტრაციაზე. გამონაბოლქვი აირებიმანქანები ბოლო 10 წლის განმავლობაში.

ბენზინი, რომელიც აკმაყოფილებს ევრო-4 და ევრო-5 სტანდარტებს, ხასიათდება არა მხოლოდ მაღალი გარემოსდაცვითი პარამეტრებით, არამედ გაუმჯობესებული სამომხმარებლო თვისებებით, რაც მოიცავს: დეტონაციას, ძრავის სიმძლავრეს, ძრავის ცვეთა სიჩქარეს, ნახშირბადის საბადოებს, ძრავზე კოროზიულ ეფექტს და ა.შ. ...

ევრო-4 სტანდარტის დანერგვამ ეკოლოგიურად სუფთა საწვავის შექმნის გზაზე სრულად დაამტკიცა მისი ეფექტურობა დაცვაში. გარემო (ბრინჯი. ერთი). ევროკომისიის მონაცემებით, 1995 წლიდან 2010 წლამდე, ევროკავშირის ქვეყნებში მომუშავე მანქანების გამონაბოლქვში CO, აზოტის ოქსიდის (NOx) და ტყვიის ნაერთების საშუალო შემცველობა 4-ჯერ შემცირდა, ხოლო ნახშირწყალბადების შემცველობა. და აქროლადი ორგანული ნაერთები (VOC), გოგირდის დიოქსიდი გაზი და ბენზოლი - 5-ზე მეტი ( ბრინჯი. 2).

რუსეთი ბევრად ჩამორჩება ეკოლოგიურად სუფთა საწვავის პრობლემის გადაჭრას, რაც ნათლად ჩანს მონაცემებით ცხრილები 1a.

სურათი 1. ძირითადი ტოქსიკური კომპონენტების ემისიები საავტომობილო მანქანებიდან

ნახაზი 2. ემისიების რაოდენობის ცვლილების დინამიკა დროთა განმავლობაში

ცხრილი 1a. დამაბინძურებლების ემისიების თანაფარდობა საგზაო ტრანსპორტით რუსეთსა და ევროპაში

მოთხოვნები გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობისთვის საავტომობილო საწვავირუსეთში რეგულირდება სპეციალური ტექნიკური რეგლამენტი "საავტომობილო და საავიაციო ბენზინის, დიზელის და საზღვაო საწვავის, საწვავის მოთხოვნების შესახებ. რეაქტიული ძრავებიდა მაზუთი“, რომელიც დამტკიცდა რუსეთის მთავრობის 2008 წლის 27 თებერვლის No11 დადგენილებით.

რეგულაცია ადგენს სავალდებულო მოთხოვნებს ეკოლოგიური უსაფრთხოებასაწვავი, რომელიც აკმაყოფილებს ევროპარლამენტისა და საბჭოს 2003/17/ES და 98/70ES დირექტივების მოთხოვნებს (ე.წ. Euro-2, 3, 4, 5 სტანდარტები). ტექნიკური რეგლამენტი ადგენს საავტომობილო ბენზინისა და დიზელის საწვავის მინიმალური დასაშვებ ქიმიურ და ფიზიკურ პარამეტრებს (იხ. ცხრილი 2), ასევე ამა თუ იმ გარემოსდაცვითი კლასის საწვავის წარმოების შეწყვეტის დრო.

ცხრილი 2. ძრავის ბენზინისა და დიზელის საწვავის მინიმალური დასაშვები ქიმიური და ფიზიკური პარამეტრები

მოთხოვნების ძალაში შესვლა ტექნიკური რეგლამენტიევრო-4 და 5-ის სპეციფიკაციების შესაბამისი, ობიექტურად გახდა სერიოზული სტიმული ინვესტიციების გაზრდისთვის მთავარი მოდერნიზაციაში. ტექნოლოგიური პროცესებირუსული ქარხნები.
რუსეთის ნავთობგადამამუშავებელი ინდუსტრიის გადასვლა ეკოლოგიურად სუფთა საავტომობილო საწვავის წარმოებაზე მოითხოვს მკვეთრი ცვლილებებიწარმოების ტექნოლოგიებში მაღალი ფინანსური ხარჯებით.

ხარისხის ფუნდამენტური გაუმჯობესების უზრუნველსაყოფად საავტომობილო ბენზინები საჭიროა შემდეგი დავალებები:

• ბენზინის კომპონენტებში გოგირდის ნაერთების შემცველობის შემცირება იმ დონემდე, რომლითაც შესაძლებელია კომერციული ბენზინის წარმოება არაუმეტეს 50 (10) ppm გოგირდის შემცველობით;
• კომპონენტების დეარომატიზაცია და ოლეფინური და არომატული ნახშირწყალბადების (პირველ რიგში ბენზოლის) შემცველობის შეზღუდვა ევრო-3 და ევრო-4 სტანდარტებით;
• ბენზინში ოქსიგენატების (ალკოჰოლი და ეთერები), სარეცხი საშუალებების და მრავალფუნქციური დანამატების გამოყენება.

ამ დროისთვის წარმოდგენილია საავტომობილო საწვავის ევროპულ სტანდარტებთან შესაბამისობა რუსული ბაზარი, უზრუნველყოფილია მწარმოებლების მიერ სპეციალური საწინააღმდეგო დანამატის - მეთილის მესამეული ბუტილის ეთერის (MTBE) გამოყენების გამო. ეს დანამატი ასევე ფართოდ გამოიყენება ევროკავშირის ქვეყნებში და დადებითად მოქმედებს ძრავაზე: MTBE-ში შემავალი ჟანგბადი უზრუნველყოფს სრულ წვას და ამით ამცირებს CO და CH გამონაბოლქვს. ამასთან, MTBE-ს გაზრდილი შემცველობა იწვევს სიმძლავრის შემცირებას, აზოტის ოქსიდის ემისიების ზრდას და ასევე აჩქარებს კოროზიის პროცესს, შესაბამისად, ევროპული სტანდარტების მიხედვით, MTBE-ს წილი არ უნდა აღემატებოდეს 15%. გარდა ამისა, MTBE არის ძვირადღირებული კომპონენტი და მისი გამოყენება უარყოფითად მოქმედებს ფასის მახასიათებლებიევროპული სტანდარტებით წარმოებული ბენზინი - ფასის ზრდა ჩვეულებრივთან შედარებით მაღალი ოქტანური ბენზინიარის 10%.

ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი გზა საწვავის ხარისხის მიღწევის შესაბამისად ევროპული სტანდარტებიხარისხის ევრო-4, ევრო-5 არის იზომერიზაციის ბლოკების მშენებლობა. იზომერიზაციის ტექნოლოგიების გამოყენება ბენზინების წარმოებაში შესაძლებელს ხდის MTBE-ს მოხმარების შემცირებას, რაც თავის მხრივ იწვევს ძირითადი ღირებულების და, შესაბამისად, ბენზინის ფასის შემცირებას საბოლოო მომხმარებლებისთვის.

იზომერიზაციის ერთეულის სამიზნე პროდუქტია იზომერატი, რომელშიც არ არის ბენზოლი და სხვა არომატული ნახშირწყალბადები, არ არის ოლეფინები, გოგირდი, აზოტი, მძიმე მეტალები, ა ოქტანური რიცხვიკვლევის მეთოდის მიხედვით არის 83-დან 92 გვ-მდე, პროცესის ნაკადის დიაგრამების მიხედვით.

ამრიგად, მსუბუქი ბენზინის ფრაქციების იზომერიზაცია ამჟამად ერთ-ერთი ყველაზე მოთხოვნადი პროცესია ეკოლოგიურად სუფთა ბენზინის წარმოებისთვის. ფართო ინდუსტრიული გამოცდილება დაგროვდა გამოყენებისას სხვადასხვა ტექნოლოგიებიდა ტექნოლოგიური სქემები. მაგრამ კატალიზატორებისა და ტექნოლოგიების გაუმჯობესება მუდმივად გრძელდება.

21-ე საუკუნეში სულფატირებული ოქსიდის კატალიზატორების საფუძველზე იზომერიზაციის ტექნოლოგია სულ უფრო პოპულარული ხდება.

ამ განყოფილებაში მოცემული ინფორმაცია მოცემულია მხოლოდ საინფორმაციო მიზნებისთვის და შედგენილია სხვადასხვაგან ლიტერატურული წყაროები... ინფორმაცია NPP Neftekhim შპს პროდუქციისა და მომსახურების შესახებ შეგიძლიათ იხილოთ განყოფილებებში ”

ტრანსპორტის გადამწყვეტი გავლენა გარემოზე განსაკუთრებულ ყურადღებას მოითხოვს ახალი ეკოლოგიურად სუფთა საწვავის გამოყენებაზე. ეს მოიცავს, პირველ რიგში, თხევად ან შეკუმშულ გაზს.

მსოფლიო პრაქტიკაში, შეკუმშული ბუნებრივი აირი, რომელიც შეიცავს მინიმუმ 85% მეთანს, ყველაზე ფართოდ გამოიყენება როგორც ძრავის საწვავი.

ასოცირებული ნავთობის გაზის გამოყენება ნაკლებად გავრცელებულია; რომელიც ძირითადად პროპანისა და ბუტანის ნარევს წარმოადგენს. ეს ნარევი შეიძლება იყოს თხევადი ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე 1,6 მპა-მდე წნევის ქვეშ. 1 ლიტრი ბენზინის ჩასანაცვლებლად საჭიროა 1,3 ლიტრი თხევადი გაზი, ხოლო მისი ეკონომიკური ეფექტურობა ექვივალენტური საწვავის ხარჯების თვალსაზრისით 1,7-ჯერ დაბალია შეკუმშულ გაზზე. აღსანიშნავია, რომ ბუნებრივი აირი, ნავთობის გაზისგან განსხვავებით, არ არის ტოქსიკური.

ანალიზი აჩვენებს, რომ გაზის გამოყენება ამცირებს: ნახშირბადის ოქსიდების ემისიას 3-4-ჯერ; აზოტის ოქსიდები - 1,5-2 ჯერ; ნახშირწყალბადები (მეთანის გამოკლებით) - 3-5-ჯერ; დიზელის ძრავების ჭვარტლის ნაწილაკები და გოგირდის დიოქსიდი (კვამლი) - 4-6-ჯერ.

ბუნებრივ აირზე მუშაობისას ჰაერის ჭარბი თანაფარდობით a = 1.1, საწვავის წვის დროს ძრავში წარმოქმნილი PAH-ების გამონაბოლქვი და საპოხი ზეთი(ბენზო (ა) პირენის ჩათვლით) ბენზინზე მუშაობისას გამონაბოლქვის 10%-ს შეადგენს. ბუნებრივი აირის ძრავები უკვე აკმაყოფილებს ყველა თანამედროვე სტანდარტს გამონაბოლქვი აირებში აირისებრი და მყარი კომპონენტების შემცველობის შესახებ.

განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ნახშირწყალბადების ემისიებს, რომლებიც განიცდიან ფოტოქიმიურ დაჟანგვას ატმოსფეროში ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ (აჩქარებული NO x-ის თანდასწრებით). ამ ჟანგვითი რეაქციების პროდუქტები ქმნიან ე.წ. ბენზინის ძრავებში ნახშირწყალბადების გამონაბოლქვის უმეტესი ნაწილი ეთანი და ეთილენია, ხოლო გაზის ძრავებში მეთანი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ბენზინის ძრავის გამონაბოლქვის ეს ნაწილი წარმოიქმნება ნარევის აალებადი ნაწილში ბენზინის ორთქლების გატეხვის შედეგად მაღალ ტემპერატურაზე, ხოლო აალებადი მეთანი არ განიცდის ტრანსფორმაციას გაზის ძრავებში.

უჯერი ნახშირწყალბადები, როგორიცაა ეთილენი, ყველაზე ადვილად იჟანგება ულტრაიისფერი გამოსხივებით. გაჯერებული ნახშირწყალბადები, მათ შორის მეთანი, უფრო სტაბილურია, რადგან ფოტოქიმიური რეაქციისთვის საჭიროა უფრო მძიმე (მოკლეტალღოვანი) გამოსხივება. მზის რადიაციის სპექტრში, კომპონენტს, რომელიც იწყებს მეთანის დაჟანგვას, აქვს ისეთი დაბალი ინტენსივობა სხვა ნახშირწყალბადების დაჟანგვის ინიციატორებთან შედარებით, რომ პრაქტიკულად არ ხდება მეთანის დაჟანგვა. ამიტომ, რიგ ქვეყნებში საავტომობილო გამონაბოლქვის შემზღუდველ სტანდარტებში ნახშირწყალბადები გათვალისწინებულია მეთანის გარეშე, თუმცა კონვერტაცია ხორციელდება მეთანისთვის.

ამრიგად, იმისდა მიუხედავად, რომ ნახშირწყალბადების რაოდენობა გაზის ძრავის საწვავის გამოყენებით ძრავების გამონაბოლქვი აირებში აღმოჩნდება იგივე, რაც ბენზინის ძრავებში, ხოლო გაზის დიზელში ის ხშირად უფრო მაღალია, ამ კომპონენტების მიერ ჰაერის დაბინძურების ეფექტი გაზით. საწვავი რამდენჯერმე ნაკლებია ვიდრე თხევადი.

ასევე მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ, რომ გაზის საწვავის გამოყენება ზრდის ძრავის ხანგრძლივობას - 1,4-1,8-ჯერ; სანთლების მომსახურების ვადა - 4-ჯერ და ძრავის ზეთი- 1,5-1,8 ჯერ; კაპიტალური რემონტის გარბენი - 1,5-2 ჯერ. ეს ამცირებს ხმაურის დონეს 3-8 დბ-ით და ამცირებს საწვავის შევსების დროს. ეს ყველაფერი უზრუნველყოფს მანქანების NGV საწვავზე გადაყვანის ხარჯების სწრაფ ანაზღაურებას.

სპეციალისტების ყურადღებას იპყრობს NGV საწვავის გამოყენების უსაფრთხოების საკითხები. ზოგადად, ჰაერთან გაზის საწვავის ფეთქებადი ნარევი იქმნება 1,9-4,5-ჯერ კონცენტრაციით. თუმცა, გარკვეულ საფრთხეს წარმოადგენს გაზის გაჟონვა ფხვიერი კავშირებით. ამ მხრივ, თხევადი ნავთობის გაზი ყველაზე საშიშია, რადგან მისი ორთქლის სიმკვრივე ჰაერზე მეტია, ხოლო შეკუმშული ჰაერისთვის ნაკლებია (შესაბამისად, 3: 1.5: 0.5). შესაბამისად, გაჟონვის შემდეგ შეკუმშული აირის გაჟონვა მატულობს და აორთქლდება, ხოლო თხევადი გაზი - წარმოქმნის ადგილობრივ დაგროვებას და თხევადი ნავთობპროდუქტების მსგავსად „იღვრება“, რომელიც აალებისას აძლიერებს ხანძრის ადგილს.

თხევადი ან შეკუმშული აირის გარდა, ბევრი ექსპერტი პროგნოზირებს დიდ მომავალს თხევადი წყალბადისთვის, როგორც თითქმის იდეალური, გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით. ძრავის საწვავი... რამდენიმე ათწლეულამდე თხევადი წყალბადის საწვავად გამოყენება საკმაოდ შორს ჩანდა. გარდა ამისა, წყალბადით სავსე ჰინდენბურტის დირიჟამის ტრაგიკულმა დაღუპვამ მეორე მსოფლიო ომის წინა დღეს, ისე შელახა „მომავლის საწვავის“ საზოგადოებრივი რეპუტაცია, რომ დიდი ხნის განმავლობაში მან ამოიღო იგი ნებისმიერი სერიოზული პროექტიდან.

კოსმოსური ტექნოლოგიების სწრაფმა განვითარებამ კვლავ აიძულა წყალბადი, ამჯერად უკვე თხევადი, როგორც თითქმის იდეალური საწვავი მსოფლიო სივრცის გამოკვლევისა და განვითარებისთვის. მიუხედავად ამისა, რთული საინჟინრო პრობლემები, რომლებიც დაკავშირებულია როგორც თავად წყალბადის თვისებებთან, ასევე მის წარმოებასთან, არ გამქრალა. როგორც ტრანსპორტის საწვავი, წყალბადი უფრო მოსახერხებელი და უსაფრთხოა თხევადი სახით გამოსაყენებლად, სადაც 1 კილოგრამზე ის 8,7-ჯერ აღემატება ნავთს კალორიულობით და თხევად მეთანს 1,7-ჯერ. ამავდროულად, თხევადი წყალბადის სიმკვრივე თითქმის სიდიდის ბრძანებით ნაკლებია ნავთის სიმკვრივეზე, რაც მოითხოვს ბევრად უფრო დიდ ავზებს. გარდა ამისა, წყალბადი უნდა ინახებოდეს ატმოსფერულ წნევაზე ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე 253 გრადუს ცელსიუსზე. აქედან გამომდინარეობს ავზების შესაბამისი თბოიზოლაციის აუცილებლობა, რაც დამატებით წონასა და მოცულობასაც იწვევს. წყალბადის მაღალი წვის ტემპერატურა იწვევს ეკოლოგიურად მავნე აზოტის ოქსიდების მნიშვნელოვანი რაოდენობის წარმოქმნას, თუ ჰაერი არის ჟანგვის აგენტი. და ბოლოს, ცნობილი უსაფრთხოების პრობლემა. ის კვლავ სერიოზულად რჩება, თუმცა ახლა ფართოდ ითვლება გადაჭარბებულად. ცალკე უნდა ითქვას წყალბადის წარმოების შესახებ. წყალბადის წარმოებისთვის თითქმის ერთადერთი ნედლეული დღეს არის იგივე წიაღისეული საწვავი: ნავთობი, გაზი და ქვანახშირი. მაშასადამე, წყალბადზე დაფუძნებული მსოფლიო საწვავის ბაზაში ნამდვილი გარღვევა შეიძლება მიღწეული იყოს მხოლოდ მისი წარმოების მეთოდის ფუნდამენტური ცვლილებით, როდესაც საწყისი ნედლეული წყალია, ხოლო ენერგიის პირველადი წყარო მზე ან დაცემის ძალაა. წყალი. წყალბადი ფუნდამენტურად აღემატება ყველა წიაღისეულ საწვავს, მათ შორის ბუნებრივ აირს, მისი შექცევადობით, ანუ პრაქტიკული ამოუწურავად. მიწიდან მოპოვებული საწვავისგან განსხვავებით, რომელიც შეუქცევად იკარგება წვის შემდეგ, წყალბადი გამოიყოფა წყლიდან და იწვება ისევ წყალში. რა თქმა უნდა, წყლისგან წყალბადის მისაღებად საჭიროა ენერგიის დახარჯვა და ბევრად მეტი, ვიდრე მისი წვის დროს შეიძლება. მაგრამ ამას არ აქვს მნიშვნელობა, ე.წ. პირველადი ენერგიის წყაროები, თავის მხრივ, ამოუწურავი და ეკოლოგიურად სუფთაა.

მუშავდება მეორე პროექტი, სადაც მზე გამოიყენება პირველადი ენერგიის წყაროდ. დადგენილია, რომ ± 30-40 გრადუს განედებზე, ჩვენი მზე თბება დაახლოებით 2-3-ჯერ უფრო მეტად, ვიდრე ჩრდილოეთ განედებში. ეს გამოწვეულია არა მხოლოდ მზის უფრო მაღალი პოზიციით ცაზე, არამედ ატმოსფეროს ოდნავ მცირე სისქით დედამიწის ტროპიკულ რეგიონებში. თუმცა, თითქმის მთელი ეს ენერგია სწრაფად იფანტება და იხარჯება. თხევადი წყალბადით მისი მიღება მზის ენერგიის დაგროვების ყველაზე ბუნებრივი გზაა მისი შემდგომი მიწოდებით პლანეტის ჩრდილოეთ რეგიონებში. და შემთხვევითი არ არის, რომ შტუტგარტში ორგანიზებულ კვლევით ცენტრს აქვს დამახასიათებელი სახელწოდება "მზის წყალბადი - მომავლის ენერგიის წყარო". მითითებული პროექტის მიხედვით, მზის შუქის დაგროვების დანადგარები საჰარაში უნდა განთავსდეს. ამ გზით კონცენტრირებული ციური სითბო გამოყენებული იქნება ორთქლის ტურბინების გასატარებლად, რომლებიც გამოიმუშავებენ ელექტროენერგიას. სქემის შემდგომი ბმულები იგივეა, რაც კანადურ ვერსიაში, იმ განსხვავებით, რომ თხევადი წყალბადი ევროპაში მიეწოდება ხმელთაშუა ზღვის გავლით. ორივე პროექტის ფუნდამენტური მსგავსება, როგორც ვხედავთ, არის ის, რომ ისინი ეკოლოგიურად კეთილგანწყობილია ყველა ეტაპზე, მათ შორის თხევადი გაზის წყლით ტრანსპორტირებასაც კი, რადგან ტანკერები კვლავ მუშაობენ წყალბადის საწვავზე. უკვე ახლა, მსოფლიოში ცნობილი გერმანული კომპანიები, როგორიცაა Linde და Messergrisheim, რომლებიც მდებარეობს მიუნხენის რეგიონში, აწარმოებენ ყველა საჭირო აღჭურვილობას თხევადი წყალბადის მისაღებად, გათხევადებისა და ტრანსპორტირებისთვის, გარდა კრიოგენული ტუმბოებისა. სარაკეტო და კოსმოსურ ტექნოლოგიაში თხევადი წყალბადის გამოყენების უზარმაზარი გამოცდილება დააგროვა MBB-მა, რომელიც მდებარეობს მიუნხენში და მონაწილეობს თითქმის ყველა პრესტიჟულ პროგრამაში. დასავლეთ ევროპაკოსმოსის შესწავლაზე. კომპანიის კვლევისა და განვითარების აღჭურვილობა კრიოგენის სფეროში ასევე გამოიყენება ამერიკულ კოსმოსურ შატლებზე. ცნობილი გერმანული ავიაკომპანია Deutsche Airbus ავითარებს მსოფლიოში პირველ თხევადი წყალბადის აირბასს. გარემოსდაცვითი მოსაზრებების გარდა, თხევადი წყალბადის გამოყენება ჩვეულებრივ და ზებგერით ავიაციაში სასურველია სხვა მიზეზების გამო. ამრიგად, თვითმფრინავის ასაფრენი წონა მცირდება დაახლოებით 30% -ით, ყველა დანარჩენი თანაბარია. ეს, თავის მხრივ, საშუალებას იძლევა უფრო მოკლე ასაფრენი და უფრო ციცაბო აფრენის მრუდი. შედეგად, ხმაური მცირდება - ეს არის თანამედროვე აეროპორტების უბედურება, რომლებიც ხშირად მდებარეობს მჭიდროდ დასახლებულ ადგილებში. ასევე შესაძლებელია, რომ თვითმფრინავის წინააღმდეგობა შემცირდეს მისი ცხვირის ნაწილების ძლიერი გაგრილებით, რომლებიც აკმაყოფილებს ჰაერის ნაკადს.

ყოველივე ზემოთქმული საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ წყალბადის საწვავზე გადასვლა, პირველ რიგში, ავიაციაში, შემდეგ კი სახმელეთო ტრანსპორტირეალობად იქცევა უკვე ახალი საუკუნის პირველ წლებში. ამ დროისთვის ტექნიკური პრობლემები დაძლეული იქნება, წყალბადის, როგორც ზედმეტად საშიში ტიპის საწვავის მიმართ უნდობლობა საბოლოოდ აღმოიფხვრა და საჭირო ინფრასტრუქტურა შეიქმნა.