|
28 ноября 2005 14:16
Как улучшить экологию
Применение биодизеля снизит уровень загрязнения атмосферы
Сильная зависимость планеты от нефти делает уязвимой не только мировую экономику. Сжигание углеводородов также негативно сказывается на состоянии окружающей среды. По мнению аналитиков, ситуацию можно улучшить с помощью альтернативных видов топлива.
В начале ХХ века черное золото превратилось в один из основных источников энергии в мире. Технический прогресс открывал нефтяникам новые рынки сбыта «горного масла», которое изначально использовалось в медицинских целях и для освещения. Более того, распространению углеводородного сырья также немало поспособствовала Первая мировая война. В этот период командующие флотом обнаружили, что суда, которые использовали мазут, отличались большей маневренностью, чем их собратья, работающие на угле.
Вскоре нефть стали применять в авиации и сухопутных войсках, что привело к радикальному изменению военной доктрины. Более того, черное золото использовалось для выработки электроэнергии. А после Второй мировой войны на планете резко возросла популярность автомобиля. Если в 1945 году по территории США колесили 26 млн. машин, то уже через пять лет их число достигло 40 млн. Продажа бензина за это время выросла на 42%.
Рост потребления нефти не на шутку обеспокоил экологов, и они занялись поисками альтернативных источников энергии. И сегодня некоторые автомобили уже используют такие виды топлива, как природный газ, электричество, этанол, водород, биодизель. Остановимся поподробнее на последнем.
Следует отметить, что сама идея растительного топлива появилась еще в ХIХ веке. Тогда создатель дизельного двигателя -- немецкий ученый Рудольф Дизель -- испытывал свое устройство с различными видами горючего, в том числе и ореховым маслом.
Но производство дизтоплива из нефти оказалось более экономически выгодным, и о растительном горючем вскоре забыли. Правда, как оказалось, лишь на время. Поскольку в 1970 году ученые вспомнили об этом альтернативном источнике энергии. В тот период они пытались заменить нефть таким веществом, которое при сгорании выбрасывало бы в атмосферу меньше углекислого газа и вредных химических соединений. Однако коммерческое производство растительного топлива началось лишь в конце 90-х годов.
Итак, что же представляет собой биодизель, и в чем его преимущества? Биотопливо -- это метиловый эфир, обладающий свойствами горючего материала, который образуется в результате химической реакции растительных жиров. Для получения данного вещества необходимо добавить к девяти массовым единицам масла одну массовую единицу метанола и небольшое количество щелочного катализатора. Реакцию нужно проводить в специальных колоннах при температуре 500-800 градусов.
Растительное горючее имеет целый ряд преимуществ перед нефтяным. И прежде всего — по своим экологическим свойствам. Ведь, как известно, один литр дизтоплива способен загрязнить около 1 млн. л воды. А это в свою очередь негативно отразится на флоре и фауне. В то же время биодизель при попадании в воду не причиняет вреда ни растениям, ни животным. Более того, он подвергается почти полному биологическому распаду. Так, за 28 дней микроорганизмы в земле и воде перерабатывают 99% растительного топлива.
Сжигание биодизеля также приводит к уменьшению выброса углекислого газа, избыток которого в атмосфере вызывает "парниковый эффект". А при использовании биотоплива выделяется ровно столько вещества, сколько его потребило растение, из которого было сделано масло.
Двигатели, которые заправляют биодизелем, сокращают объемы выброса вредных выхлопных газов. Так, при сгорании биотоплива выделяется на 10% меньше двуокиси углерода и на 50% меньше сажи.
Более того, растительное топливо содержит очень малое количество серы. Ведь, как известно, можно уменьшить выброс токсичных веществ в атмосферу при помощи катализатора. Таковым является оксикат, который превращает углеводороды и окись углерода в воду и углекислый газ. Однако это вещество очень чувствительно к такому компоненту, как сера, которая способна нейтрализовать действие катализатора. Количество серы в биодизеле составляет примерно 0,001%, а в нефтяном топливе -- около 0,2%.
Однако широкое применение растительного топлива пока что не представляется возможным. Биодизель все-таки сильно проигрывает нефтяному горючему по ряду характеристик. Так, в зимний период его эффективность гораздо ниже, чем обычного дизтоплива. При низких температурах в метиловом эфире образуются кристаллы воска, которые закупоривают бензопроводы и фильтры внутри мотора.
Кроме того, автомобилю потребуется израсходовать больше растительного горючего, чем дизтоплива, чтобы проехать одно и то же расстояние. Поэтому для более масштабного применения его необходимо совершенствовать.
Источником биотоплива мог бы стать рапс. Из урожая этого растения, собранного с одного гектара, можно получить около 1,1 тыс. кг масла. А с 1 га подсолнечника -- лишь 600 кг, сои -- 290 кг. Украина сегодня обладает достаточно большими посевными площадями для того, чтобы вырастить нужное количество сырья для производства метилового эфира.
Нельзя сказать, что биотопливо полностью решает проблему загрязнения атмосферы. Однако его использование могло бы значительно снизить содержание вредных веществ в воздухе и уменьшить зависимость планеты от нефти. |
