Pericol pentru mediul înconjurător al diferitelor tipuri de combustibili. Combustibili alternativi

De mulți ani, cercetătorii se luptă să găsească o alternativă la benzină ca principal tip de combustibil pentru vehicule. Nu are sens să enumerăm motivele de mediu și de resurse - despre toxicitate gaze de esapament numai leneșul nu vorbește. Oamenii de știință găsesc soluția problemei în cele mai multe cazuri, uneori, specii neobișnuite combustibil. Reciclarea a ales cel mai mult idei interesante provocând hegemonia combustibilului benzinei.

Biodiesel cu uleiuri vegetale

Biodieselul este un tip de biocombustibil pe bază de uleiuri vegetale, care este utilizat atât în formă purăși ca diverse amestecuri cu motorină. Ideea utilizării uleiului vegetal ca combustibil aparține lui Rudolf Diesel, care în 1895 a creat primul motor diesel pentru lucrul cu ulei vegetal.

De regulă, uleiurile de rapiță, floarea soarelui și soia sunt utilizate pentru a produce biodiesel. Desigur, uleiurile vegetale în sine nu sunt turnate în rezervorul de gaz ca combustibil. Uleiul vegetal conține grăsimi - esteri ai acizilor grași cu glicerină. În procesul de obținere a „biosolyarei”, eterii glicerinici distrug și înlocuiesc glicerina (este eliberată ca produs secundar) cu alcooli mai simpli - metanol și, mai rar, etanol. Aceasta devine o componentă a biodieselului.

In multe tari europene precum și în SUA, Japonia și Brazilia, biodieselul a devenit deja o alternativă bună la benzina obișnuită. De exemplu, în Germania, esterul metilic din rapiță este vândut cu peste 800 stații de alimentare... În iulie 2010, 245 de instalații de biodiesel cu o capacitate totală de 22 de milioane de tone funcționau în țările UE. Analiștii de la Oil World prezic că până în 2020 ponderea biodieselului în structura combustibilului consumat în Brazilia, Europa, China și India va fi de 20%.

Biodiesel - combustibil ecologic pentru transport: în comparație cu combustibilul diesel convențional, acesta nu conține aproape sulf și, în același timp, este aproape complet biodegradabil. În sol sau apă, microorganismele reciclează 99% din biodiesel în 28 de zile - acest lucru minimizează gradul de poluare a râurilor și a lacurilor.

Aer comprimat

Modele de vehicule pneumatice - vehicule care conduc aer comprimat- lansat de mai multe companii. Inginerii Peugeot au făcut odată o strălucire industria auto, anunțând crearea unui hibrid, în care să ajute motorul combustie interna se adaugă energia aerului comprimat. Inginerii francezi sperau că o astfel de dezvoltare va ajuta mașinile mici să reducă consumul de combustibil la 3 litri la 100 km. Experții Peugeot susțin că într-un oraș un hibrid pneumatic poate funcționa cu aer comprimat până la 80% din timp fără a crea un singur miligram. emisii nocive.

Principiul de funcționare al „vehiculului aerian” este destul de simplu: mașina este condusă nu de amestecul de benzină care arde în cilindrii motorului, ci de un flux puternic de aer din cilindru (presiunea din cilindru este de aproximativ 300 de atmosfere ). Motorul pneumatic convertește energia aerului comprimat în rotația arborilor osiei.

Din păcate, mașinile în întregime cu aer comprimat sau hibrizi de aer sunt create în principal în loturi puține - pentru a funcționa în condiții specifice și pe spațiu limitat(de exemplu, la unitățile de producție care necesită nivel maxim Siguranța privind incendiile). Deși există câteva modele pentru cumpărătorii „standard”.

Microcamionul Gator ecologic al Engineair este primul vehicul cu aer comprimat din Australia care intră în lumea reală exploatare comercială... El poate fi deja văzut pe străzile din Melbourne. Capacitate de transport - 500 kg, volumul cilindrilor de aer - 105 litri. Kilometrajul unui camion la o benzinărie este de 16 km.

Deseuri

Ce progrese au atins - unele mașini nu au nevoie de benzină pentru ca motorul să funcționeze, ci de deșeuri umane care intră în sistemul de canalizare. Un astfel de miracol al industriei auto a fost creat în Marea Britanie. O mașină a fost lansată pe străzile din Bristol, care folosește metan din excrementele umane drept combustibil. Modelul prototip a fost Gândacul Volkswagen iar producătorul combustibilului inovator VW Bio-Bug este GENeco. Instalat pe un decapotabil Volkswagen, un motor de procesare a fecalelor a făcut posibilă parcurgerea a 15 mii de kilometri.

Invenția GENeco a fost numită rapid un progres în introducerea tehnologiilor de economisire a energiei și a combustibililor ecologici. Pentru profan, ideea pare suprarealistă, așa că merită explicată: mașina este încărcată, desigur, cu combustibil deja procesat - sub formă de metan gata de utilizat, obținut în prealabil din deșeuri.

În același timp, motorul VW Bio-Bug folosește două tipuri de combustibil în același timp: mașina pornește de la benzină, dar de îndată ce motorul se încălzește și mașina prinde o anumită viteză, alimentarea cu gaz gastric uman procesat la fabricile GENeco este pornit. Este posibil ca consumatorii să nu observe nici măcar diferența. Cu toate acestea, principala problemă de marketing rămâne - o percepție umană negativă asupra materiilor prime din care se obține biogazul.

Panouri solare

Producția de mașini cu energie solară este probabil cea mai dezvoltată zonă a industriei auto axată pe utilizarea combustibililor ecologici. Mașini pornite alimentat cu energie solara sunt create peste tot în lume și într-o mare varietate de variații. În 1982, inventatorul Hans Tolstrup în vehiculul solar Quiet Achiever a traversat Australia de la vest la est (deși cu o viteză de numai 20 km pe oră).

În septembrie 2014, Stella nu a reușit să acopere ruta de la Los Angeles la San Francisco, care este de 560 km. Mașina solară, dezvoltată de un grup de la Universitatea Olandeză din Eindhoven, este echipată cu panouri care se colectează energie solarași un acumulator de 60 de kilograme cu o capacitate de șase kilowați-oră. Stella are o viteză medie de 70 km pe oră. În absența razelor solare, alimentarea cu baterie este suficientă pentru 600 km. În octombrie 2014, studenții din Eindhoven au participat la mașina lor miraculoasă la World Solar Challenge, un raliu de 3000 km în Australia pentru mașinile cu energie solară.

Cea mai rapidă mașină electrică cu energie solară de pe acest moment este Sunswift, creat de o echipă de studenți de la Universitatea australiană din New South Wales. În probele din august 2014, această mașină solară a parcurs 500 de kilometri cu o singură încărcare a bateriei, fiind uimitoare pentru un astfel de transport viteza medie 100 km pe oră.

Deșeuri culinare biodiesel

În 2011, Ministerul Agricultură Statele Unite au colaborat cu National Renewable Energy Laboratory pentru a cerceta combustibili alternativi. Unul dintre rezultatele surprinzătoare a fost concluzia că utilizarea bio combustibil diesel pe baza materiilor prime de origine animală. Biodieselul din grăsimi reziduale nu este încă o tehnologie foarte avansată, dar este deja utilizat în țările asiatice.

În fiecare an, în Japonia, după prepararea preparatului național, tempura, sunt lăsate în urmă aproximativ 400.000 de tone de ulei de gătit uzat. Anterior, a fost transformat în hrană pentru animale, îngrășăminte și săpun, dar la începutul anilor 1990, japonezii gospodari au găsit o altă utilizare pentru aceasta, stabilind pe baza sa producția de motorină vegetală.

În comparație cu benzina, un astfel de tip de stație de benzină nestandard emite mai puțin oxid de sulf în atmosferă - Motivul principal ploi acide - și reduce cantitatea de alte emisii toxice de eșapament cu două treimi. Pentru a face noul combustibil mai popular, producătorii săi au venit cu o schemă interesantă. Oricine trimite zece loturi de sticle de plastic cu ulei de gătit uzat la fabrica RTD i se alocă 3,3 metri pătrați de pădure într-una din prefecturile japoneze.

Tehnologia într-un astfel de volum nu a ajuns încă în Rusia, dar în zadar: cantitatea anuală de deșeuri din industria alimentară rusă este de 14 milioane de tone, ceea ce, din punct de vedere al potențialului său energetic, este echivalent cu 7 milioane de tone de petrol. În Rusia, deșeurile arse pe biodiesel ar acoperi nevoia de transport cu 10%.

Hidrogen lichid

Hidrogenul lichid a fost mult timp considerat unul dintre principalii combustibili care pot provoca benzina și motorina. Vehicule pornite combustibil hidrogen nu sunt neobișnuite, dar din cauza multor factori nu au câștigat o popularitate largă. Deși recent, datorită unui nou val de îngrijorare cu privire la tehnologiile „verzi”, ideea unui motor cu hidrogen a câștigat noi susținători.

Mai multe mari producatori acum au în lor alinia mașini cu motor cu hidrogen... Unul dintre cele mai faimoase exemple este BMW Hydrogen 7, o mașină cu motor cu ardere internă care poate funcționa atât pe benzină, cât și pe hidrogen lichid. BMW Hydrogen 7 are un rezervor de benzină de 74 litri și un rezervor de stocare pentru 8 kg de hidrogen lichid.

Astfel, mașina poate folosi ambele tipuri de combustibil în timpul unei călătorii: trecerea de la un tip de combustibil la altul este automată, fiind preferat hidrogenul. Același tip de motor este utilizat, de exemplu, într-un vehicul hibrid hidrogen-benzină. Aston Martin Rapide S. În acesta, motorul poate funcționa pe ambele tipuri de combustibil, iar comutarea între ele se efectuează sistem inteligent optimizarea consumului și a emisiilor Substanțe dăunătoareîn atmosferă.

Alți giganți auto, cum ar fi Mazda, Nissan și Toyota, vor dezvolta, de asemenea, combustibil cu hidrogen. Se crede că hidrogenul lichid este ecologic, deoarece nu emite poluanți atunci când arde într-un mediu de oxigen pur.

Alge verzi

Combustibilul cu alge este un mod exotic de a genera energie pentru o mașină. În primul rând, SUA și Japonia au început să considere algele ca pe un biocombustibil.

Japonia nu are o rezervă mare de teren fertil pentru cultivarea rapiței sau a sorgului (care sunt utilizate în alte țări pentru a obține biocombustibili din uleiuri vegetale). Dar Țara Soarele care răsare extrage o cantitate imensă de alge verzi. Anterior, erau consumate, dar acum sunt folosite ca bază pentru confecționarea unui pansament mașini moderne... Nu cu mult timp în urmă în Oraș japonez Fujisawa a apărut pe străzi autobuz de călători DeuSEL de la Isuzu, care funcționează cu combustibil, dintre care unele sunt derivate din alge. Verdele Euglena a devenit unul dintre elementele principale.

Acum, aditivii "algali" reprezintă doar câteva procente din masa totală de combustibil din rezervoarele de transport, dar în viitor, producătorul asiatic promite să dezvolte un motor care va utiliza biocomponenta la 100%.

În Statele Unite, biocombustibilii pe bază de alge au fost, de asemenea, abordați îndeaproape. Lanțul stațiilor de alimentare cu propulsie din nordul Californiei a început să vândă biodiesel Soladiesel către toți cei care au venit. Combustibilul se obține din alge prin fermentare și eliberare ulterioară de hidrocarburi. Inventatorii de biocombustibili promit o reducere de 20% a emisiilor de dioxid de carbon și o reducere marcată a toxicității în alte privințe.

informații de referință

Producția de benzină ecologică, care îndeplinește standarde din ce în ce mai stricte, necesită investiții mari în modernizarea instalațiilor de izomerizare existente și construirea de noi facilități pentru producția de componente auto.

Relevanța unităților de izomerizare a benzinei. Benzină ecologică. Combustibil ecologic.

Printre toate procesele de producție a componentelor auto din anul trecut cel mai popular este procesul de izomerizare a fracțiunilor ușoare de benzină. Acest lucru se datorează unui număr de factori și indicatori ( tabelul 1).
În țările cu rafinare de petrol avansată tehnic, procesul de izomerizare a avut întotdeauna o mare importanță. Dar odată cu introducerea durului standarde de mediuîn ceea ce privește conținutul de benzen și hidrocarburi aromatice din benzină, cerințele pentru tehnologia de izomerizare au crescut semnificativ și sunt reduse la următoarele:

• Obținerea unui izomerat cu un număr octanic de la 85 la 92 de puncte (RON);
• Ponderarea materiilor prime și a izomeratului;
• Fiabilitate operațională ridicată, rezistență la acțiunea microimpurităților și regenerabilitatea catalizatorului;
• Optimizarea costurilor de capital și de exploatare.

Tabelul 1. Factorii atractivității investiționale a procesului de izomerizare a benzinei

În Rusia și țări fosta URSS aplicarea izomerizării benzinei în rafinarea petrolului a început mult mai târziu. La sfârșitul anului 2013, sunt în funcțiune zece unități de izomerizare cu benzină ușoară Isomalk-2. Graficul de mai jos prezintă dinamica pornirii unităților de izomerizare a benzinei în Rusia.

Combustibilii auto pot fi ecologici?

Această problemă devine din ce în ce mai relevantă în societatea modernă.

Transportul rutier cauzează daune iremediabile mediului. În Rusia, din 35 de milioane de tone de diferite emisii nocive Vehicul 89% sunt reprezentate de mașini, 8% - de căi ferate, 2% - pentru transportul aerian și 1% - pentru transportul pe apă.

Ponderea emisiilor provenite de la vehicule în volumul total de poluare a aerului în țară în medie astăzi este de 43%, iar la Moscova - de două ori mai mult. Zonele defavorizate din punct de vedere ecologic ocupă aproximativ 15% din teritoriul țării, care găzduiește aproximativ 70% din populație. Nivelul concentrației de oxizi de azot, carbon și alte substanțe nocive pe străzile marilor orașe rusești este de 10-18 ori mai mare decât concentrația maximă admisibilă.

Cea mai mare parte a emisiilor de substanțe nocive în atmosferă are loc cu gazele de eșapament ale motoarelor cu ardere internă. Deci, doar unul o mașină anual absoarbe din atmosferă în medie mai mult de 4 tone de oxigen, emitând cu gazele de eșapament aproximativ 800 kg de oxizi de carbon, aproximativ 40 kg de oxizi de azot și aproape 200 kg de diverse hidrocarburi. Gazele de eșapament ale motoarelor conțin un amestec complex, există mai mult de două sute de componente, printre care există mulți agenți cancerigeni, de exemplu, oxizi de plumb, plumb tetraetil etc.

Pentru soluții probleme de mediu practic, în toate țările dezvoltate ale lumii, s-au luat măsuri pentru a reglementa emisiile de componente nocive ale gazelor de eșapament provenite de la mașini, iar caracterul ecologic al transportului în etapa de proiectare este la egalitate cu calitățile și siguranța consumatorului. Deci, în prezent, țările SUA și UE au introdus standardele Euro-4, care au înăsprit semnificativ cerințele pentru concentrațiile maxime admise de substanțe nocive în gaze de esapament mașini în ultimii 10 ani.

Benzinele care îndeplinesc standardele Euro-4 și Euro-5 sunt caracterizate nu numai de parametri de mediu ridicați, ci și de proprietățile îmbunătățite ale consumatorilor, care includ: detonare, puterea motorului, rata de uzură a motorului, depuneri de carbon, efecte corozive asupra motorului etc. ...

Introducerea standardului EURO-4 pe calea creării de combustibili ecologici și-a dovedit pe deplin eficiența în protecție mediu inconjurator (orez. 1). Potrivit Comisiei Europene, pentru perioada 1995-2010, conținutul mediu de CO, oxid de azot (NOx) și compuși de plumb din evacuarea mașinilor operate în țările UE a scăzut de peste 4 ori, iar conținutul de hidrocarburi și compuși organici volatili (COV), dioxid de sulf gazos și benzen - de peste 5 ori ( orez. 2).

Rusia rămâne cu mult în urmă în rezolvarea problemei combustibilului ecologic, lucru demonstrat în mod clar de date Tabelele 1a.

Figura 1. Emisiile de componente toxice majore de la autovehicule

Figura 2. Dinamica modificărilor cantității de emisii în timp

Tabelul 1a. Raportul emisiilor de poluanți pe transportul rutier în Rusia și Europa

Cerințe pentru respectarea mediului combustibil autoîn Rusia sunt reglementate de o reglementare tehnică specială „Cu privire la cerințele pentru benzină pentru automobile și aviație, motorină și combustibil maritim, combustibil pentru motoare cu reactieși păcură ”, care a fost aprobat prin Decretul guvernului rus nr. 11 din 27 februarie 2008.

Regulamentul stabilește cerințe obligatorii pentru siguranța mediului combustibili care îndeplinesc cerințele directivelor Parlamentului European și ale Consiliului 2003/17 / ES și 98 / 70ES (așa-numitele standarde Euro-2, 3, 4, 5). Reglementările tehnice stabilesc parametrii chimici și fizici minimi admisibili ai benzinei și motorinei (a se vedea. masa 2), precum și momentul încetării producției de combustibil pentru una sau alta clasă de mediu.

Tabelul 2. Parametrii chimici și fizici minimi admisibili ai benzinei și motorinei

Intrarea în vigoare a cerințelor reglementări tehnice, care corespund specificațiilor Euro-4 și 5, a devenit obiectiv un stimulent serios pentru creșterea investițiilor în modernizarea principalelor procese tehnologice Rafinării rusești.
Tranziția industriei rusești de rafinare a petrolului la producția de combustibil auto ecologic necesită schimbări drasticeîn tehnologiile de producție cu costuri financiare ridicate.

Pentru a asigura o îmbunătățire fundamentală a calității benzinele auto sunt necesare următoarele sarcini:

• reducerea conținutului de compuși ai sulfului în componentele benzinei la un nivel la care este posibil să se producă benzine comerciale cu un conținut de sulf de cel mult 50 (10) ppm;
• dearomatizarea componentelor și limitarea conținutului de hidrocarburi olefinice și aromatice (în principal benzen) la standardele Euro-3 și Euro-4;
• aplicarea de oxigenati (alcooli si eteri), detergenti si aditivi multifunctionali in benzina.

În prezent, conformitatea cu standardele europene pentru combustibilii auto a fost prezentată pe Piața rusă, este furnizat datorită utilizării de către producători a unui aditiv special anti-clocot - butil eter terțiar metilic (MTBE). Acest aditiv este, de asemenea, utilizat pe scară largă în țările UE și are un efect pozitiv asupra motorului: oxigenul conținut în MTBE asigură o ardere completă și, prin urmare, reduce emisiile de CO și CH. Cu toate acestea, un conținut crescut de MTBE duce la o scădere a puterii, o creștere a emisiilor de oxid de azot și, de asemenea, accelerează procesul de coroziune, prin urmare, conform standardelor europene, cota MTBE nu trebuie să depășească 15%. În plus, MTBE este o componentă scumpă și utilizarea sa afectează negativ caracteristicile prețului benzina produsă conform standardelor europene - o creștere a prețului comparativ cu cea convențională benzină cu octanie mare este de 10%.

Una dintre cele mai relevante modalități de a atinge calitatea combustibilului în conformitate cu Standarde europene calitate Euro-4, Euro-5 este construcția de unități de izomerizare. Utilizarea tehnologiilor de izomerizare în fabricarea benzinei permite reducerea consumului de MTBE, ceea ce la rândul său duce la o reducere a prețului de cost și, în consecință, a prețului benzinei pentru consumatorii finali.

Produsul țintă al unității de izomerizare este izomeratul, în care nu există benzen și alte hidrocarburi aromatice, nu există olefine, nu există sulf, azot, metale grele, A numărul octanic este de la 83 la 92 p. conform metodei de cercetare, în funcție de diagramele de flux ale procesului.

Astfel, izomerizarea fracțiilor ușoare de benzină este în prezent unul dintre cele mai solicitate procese pentru producerea benzinei ecologice. S-a acumulat o vastă experiență industrială în utilizarea diferite tehnologiiși scheme tehnologice. Dar îmbunătățirea catalizatorilor și a tehnologiilor continuă în mod constant.

În secolul XXI, tehnologia de izomerizare bazată pe catalizatori de oxid sulfat câștigă popularitate.

Informațiile din această secțiune sunt furnizate numai în scop informativ și sunt compilate din diverse surse literare... Informații despre produsele și serviciile NPP Neftekhim LLC pot fi găsite în secțiunile „

Influența decisivă a transportului asupra mediului necesită o atenție specială pentru utilizarea de noi combustibili ecologici. Acestea includ, în primul rând, gazul lichefiat sau comprimat.

În practica mondială, gazul natural comprimat care conține cel puțin 85% metan este cel mai utilizat ca combustibil pentru motor.

Utilizarea gazelor petroliere asociate este mai puțin răspândită; care este un amestec în principal de propan și butan. Acest amestec poate fi lichid la temperaturi obișnuite sub presiune de până la 1,6 MPa. Pentru a înlocui 1 litru de benzină, sunt necesari 1,3 litri de gaz petrolier lichefiat, iar eficiența sa economică în termeni de costuri echivalente cu combustibilul este de 1,7 ori mai mică decât cea a gazului comprimat. Trebuie remarcat faptul că gazele naturale, spre deosebire de gazele petroliere, nu sunt toxice.

Analiza arată că utilizarea gazului reduce emisiile de: oxizi de carbon - de 3-4 ori; oxizi de azot - de 1,5-2 ori; hidrocarburi (cu excepția metanului) - de 3-5 ori; particule de funingine și dioxid de sulf (fum) ale motoarelor diesel - de 4-6 ori.

Atunci când funcționează pe gaz natural cu un factor de aer în exces a = 1,1, emisiile de HAP generate în motor în timpul arderii combustibilului și Ulei lubrifiant(inclusiv benzo (a) pirenul) reprezintă 10% din emisiile atunci când funcționează pe benzină. Motoarele pe gaz natural îndeplinesc deja toate standardele moderne pentru conținutul de constituenți gazoși și solizi din gazele de eșapament.

O atenție specială trebuie acordată emisiilor de hidrocarburi, care suferă oxidare fotochimică în atmosferă sub influența iradierii ultraviolete (accelerată în prezența NOx). Produsele acestor reacții oxidative formează așa-numitul smog. La motoarele pe benzină, etanul și etilena reprezintă cea mai mare parte a emisiilor de hidrocarburi, iar la motoarele pe gaz, metanul. Acest lucru se datorează faptului că această parte a emisiilor motoarelor pe benzină se formează ca urmare a fisurării vaporilor de benzină în partea necombustibilă a amestecului la temperaturi ridicate, iar metanul necombustibil nu suferă nicio transformare în motoarele pe gaz.

Hidrocarburile nesaturate precum etilena sunt cel mai ușor oxidate de radiațiile ultraviolete. Hidrocarburile saturate, inclusiv metanul, sunt mai stabile deoarece necesită radiații mai puternice (cu unde scurte) pentru reacția fotochimică. În spectrul radiației solare, componenta care inițiază oxidarea metanului are o intensitate atât de mică în comparație cu inițiatorii oxidării altor hidrocarburi, încât practic nu are loc nici o oxidare a metanului. Prin urmare, în standardele de limitare a emisiilor de automobile din mai multe țări, hidrocarburile sunt luate în considerare fără metan, deși conversia se efectuează pentru metan.

Astfel, în ciuda faptului că cantitatea de hidrocarburi din gazele de eșapament ale motoarelor care utilizează combustibil pentru motoare pe gaz se dovedește a fi aceeași ca în motoarele pe benzină, iar în motorina pe gaz este adesea mai mare, efectul poluării aerului de către aceste componente cu gaz combustibilul este de câteva ori mai mic decât cu lichidul.

De asemenea, este important să rețineți că atunci când utilizați combustibil pe gaz, durata de viață a motorului crește - de 1,4-1,8 ori; durata de viață a bujiilor - de 4 ori și ulei de motor- 1,5-1,8 ori; kilometrajul de revizie - de 1,5-2 ori. În același timp, nivelul de zgomot este redus cu 3-8 dB și timpul de realimentare este redus. Toate acestea oferă o recuperare rapidă a costurilor de conversie a vehiculelor în combustibil NGV.

Atenția specialiștilor este atrasă de problemele de siguranță ale utilizării combustibilului NGV. În general, se formează un amestec exploziv de combustibili gazoși cu aer la concentrații de 1,9-4,5 ori. Cu toate acestea, un anumit pericol este reprezentat de scurgerile de gaz prin conexiuni libere. În acest sens, gazul petrolier lichefiat este cel mai periculos, deoarece densitatea vaporilor săi este mai mare decât cea a aerului, iar pentru aerul comprimat este mai mică (respectiv 3: 1,5: 0,5). În consecință, scurgerile de gaz comprimat după lăsarea scurgerilor cresc și se volatilizează, iar gazul lichefiat - formează acumulări locale și, la fel ca produsele petroliere lichide, „deversează”, ceea ce crește locul focului atunci când este aprins.

Pe lângă gazul lichefiat sau comprimat, mulți experți prezic un viitor minunat pentru hidrogenul lichid, ca fiind aproape ideal, din punct de vedere al mediului, combustibil pentru motor... Până acum câteva decenii, utilizarea hidrogenului lichid ca combustibil părea destul de îndepărtată. În plus, moartea tragică a dirijabilului HindenburT umplut cu hidrogen, în ajunul celui de-al doilea război mondial, a pătat reputația publică a „combustibilului viitorului”, încât l-a îndepărtat mult timp de orice proiecte serioase.

Dezvoltarea rapidă a tehnologiei spațiale a forțat din nou să apeleze la hidrogen, de data aceasta deja lichid, ca un combustibil aproape ideal pentru explorarea și dezvoltarea spațiului mondial. Cu toate acestea, problemele complexe de inginerie asociate atât cu proprietățile hidrogenului în sine, cât și cu producția acestuia nu au dispărut. Ca combustibil pentru transport, hidrogenul este mai convenabil și mai sigur de utilizat sub formă lichidă, unde, pe kilogram, depășește kerosenul de 8,7 ori în valoare calorică și metanul lichid de 1,7 ori. În același timp, densitatea hidrogenului lichid este mai mică decât cea a kerosenului cu aproape un ordin de mărime, ceea ce necesită rezervoare mult mai mari. În plus, hidrogenul trebuie depozitat la presiunea atmosferică la o temperatură foarte scăzută de 253 grade Celsius. De aici necesitatea unei izolații termice adecvate a rezervoarelor, care implică și greutate și volum suplimentar. Temperatura ridicată de ardere a hidrogenului duce la formarea unei cantități semnificative de oxizi de azot dăunători mediului dacă aerul este agentul oxidant. Și, în sfârșit, problema notorie de securitate. Rămâne în continuare grav, deși acum este considerat pe scară largă exagerat. Separat, ar trebui spus despre producția de hidrogen. Aproape singurele materii prime pentru producerea hidrogenului sunt astăzi aceiași combustibili fosili: petrol, gaz și cărbune. Prin urmare, o adevărată descoperire în baza combustibilului mondial bazată pe hidrogen poate fi realizată numai printr-o schimbare fundamentală a metodei de producție a acestuia, atunci când materia primă inițială este apa, iar sursa primară de energie este Soarele sau forța căderii apă. Hidrogenul este fundamental superior tuturor combustibililor fosili, inclusiv a gazelor naturale, în reversibilitatea sa, adică inepuizabilitatea practică. Spre deosebire de combustibilii extrasați din sol, care se pierd iremediabil după ardere, hidrogenul este extras din apă și arde înapoi în apă. Desigur, pentru a obține hidrogen din apă, trebuie să cheltuiți energie și mult mai mult decât poate fi folosit atunci în timpul arderii sale. Dar acest lucru nu contează dacă așa-numitele surse primare de energie sunt, la rândul lor, inepuizabile și ecologice.

Un al doilea proiect este în curs de dezvoltare, în care Soarele este folosit ca sursă de energie primară. Se calculează că la latitudini de ± 30-40 grade, soarele nostru se încălzește de aproximativ 2-3 ori mai mult decât în ​​latitudini mai nordice. Acest lucru se datorează nu numai poziției superioare a Soarelui pe cer, ci și grosimii ceva mai mici a atmosferei din regiunile tropicale ale Pământului. Cu toate acestea, aproape toată această energie este rapid disipată și irosită. Obținerea acestuia cu hidrogen lichid este cel mai natural mod de a acumula energie solară cu livrarea ulterioară în regiunile nordice ale planetei. Și nu întâmplător, centrul de cercetare, organizat la Stuttgart, are denumirea caracteristică „Hidrogen solar - sursa de energie a viitorului”. Se presupune că instalațiile care acumulează lumina soarelui se află în Sahara, conform proiectului specificat. Căldura cerească concentrată în acest mod va fi utilizată pentru a conduce turbine cu abur care generează electricitate. Alte legături ale schemei sunt aceleași ca și în versiunea canadiană, cu singura diferență că hidrogenul lichid este livrat în Europa prin Marea Mediterană. Asemănarea fundamentală a ambelor proiecte, așa cum putem vedea, este că acestea sunt ecologice în toate etapele, inclusiv chiar și transportul gazului lichefiat prin apă, deoarece cisternele operează din nou pe combustibil cu hidrogen. Deja acum, companii germane de renume mondial precum Linde și Messergrisheim, situate în regiunea München, produc toate echipamentele necesare pentru obținerea, lichefierea și transportul hidrogenului lichid, cu excepția pompelor criogenice. O experiență uriașă în utilizarea hidrogenului lichid în rachete și tehnologia spațială a fost acumulată de MBB, situat în München și participând la aproape toate programele de prestigiu Europa de Vest privind explorarea spațiului. Echipamentele de cercetare și dezvoltare ale companiei în domeniul criogeniei sunt utilizate și la navetele spațiale americane. Cunoscuta companie aeriană germană Deutsche Airbus dezvoltă primul airbus din lume alimentat cu hidrogen. Pe lângă considerațiile de mediu, utilizarea hidrogenului lichid în aviația convențională și supersonică este preferabilă din alte motive. Astfel, greutatea la decolare a aeronavei este redusă cu aproximativ 30%, toate celelalte lucruri fiind egale. Acest lucru, la rândul său, permite o rulare la decolare mai scurtă și o curbă de decolare mai abruptă. Ca urmare, zgomotul este redus - acesta este flagelul aeroporturilor moderne, de multe ori situate în zone dens populate. De asemenea, este posibil ca rezistența aeronavei să poată fi redusă prin răcirea puternică a părților din nas care îndeplinesc fluxul de aer.

Toate cele de mai sus ne permit să concluzionăm că tranziția la hidrogen combustibil, în primul rând în aviație, și apoi în transport terestru va deveni o realitate deja în primii ani ai noului secol. În acest moment, problemele tehnice vor fi depășite, neîncrederea în hidrogen, deoarece un tip de combustibil excesiv de periculos, a fost în cele din urmă eliminată și infrastructura necesară a fost creată.