Կենսաէթանոլ. Հնարավո՞ր է անցնել նոր վառելիքի:

Կենսաէթանոլի արտադրություն

Կենսաէթանոլը, ինչպես բիոդիզելը, արտադրվում է բուսական նյութերից։ Ավելի հաճախ, քան մյուսները, կենսաէթանոլի արտադրության համար վերցվում է երկու բերք՝ եգիպտացորեն և շաքարեղեգ։ Օրինակ, ԱՄՆ-ում կենսաէթանոլի արտադրությունը հիմնականում հիմնված է եգիպտացորենի, Բրազիլիայում՝ շաքարեղեգի վրա։ Սակայն որպես հումք կարող են օգտագործվել նաև օսլայի և բուսական շաքարի մեծ պարունակությամբ այլ բույսեր՝ կարտոֆիլ, շաքարի ճակնդեղ, քաղցր կարտոֆիլ և այլն։

Աշխարհում կենսաէթանոլի արտադրությունն առավել զարգացած է Ամերիկայում։ Բրազիլիայի և Միացյալ Նահանգների արտադրական հզորությունները միասին կազմում են այս վառելիքի համաշխարհային արտադրության կեսից ավելին (ավելի ճիշտ՝ ավելի քան 60%)։

Իր հիմքում կենսաէթանոլը սովորական էթիլային սպիրտ է (կամ էթանոլ), որն օգտագործվում է հայտնի C քիմիական բանաձևով ալկոհոլային խմիչքների արտադրության մեջ։₂H₅Օ. Սակայն բիոէթանոլը պիտանի չէ սննդի օգտագործման համար՝ հատուկ հավելումների՝ վառելիքի հավելումների առկայության պատճառով։ Բացի տերտ-բութիլ մեթիլ եթերից (MTBE), որը մեծացնում է կենսավառելիքի պայթեցման դիմադրությունը, նվազեցնում է սպիրտների քայքայումը և հանդիսանում է այրման մեջ ներգրավված լրացուցիչ թթվածնի կրող, այլ հավելումներ փոքր քանակությամբ ավելացվում են կենսաէթանոլին:

Հայտնի են կենսաէթանոլի արտադրության մի քանի տեխնոլոգիաներ։

1. Օրգանական արտադրանքի խմորում. Հայտնի է հնագույն ժամանակներից և էթիլային սպիրտ ստանալու ամենահեշտ մեթոդը։ Շաքար պարունակող խառնուրդների խմորիչ խմորման ժամանակ ստացվում է մոտ 15% էթանոլի զանգվածային պարունակությամբ լուծույթ։ Կոնցենտրացիայի աճով խմորիչ բակտերիաները մահանում են, ինչը հանգեցնում է էթիլային ալկոհոլի արտադրության դադարեցմանը: Այնուհետև ալկոհոլը լուծույթից առանձնացվում է թորման միջոցով։ Ներկայումս այս մեթոդը չի կիրառվում կենսաէթանոլի արդյունաբերական արտադրության մեջ։
2. Արտադրություն՝ օգտագործելով ռեկոմբինանտ դեղեր. Հումքը մանրացնում և խմորում են գլյուկոամիլազով և ամիլոսուբտիլինով։ Դրանից հետո թորումն իրականացվում է արագացնող սյունակներում՝ ալկոհոլի տարանջատմամբ։ Կենսաէթանոլի արդյունաբերական արտադրության լայնորեն կիրառվող մեթոդ։
3. հիդրոլիզի արտադրություն. Իրականում սա ալկոհոլի արտադրությունն է նախապես հիդրոլիզացված ցելյուլոզա պարունակող հումքից՝ արդյունաբերական խմորումով։ Այն օգտագործվում է հիմնականում Ռուսաստանում և հետխորհրդային այլ երկրներում։

Ներկայումս կենսաէթանոլի համաշխարհային արտադրությունը, ըստ տարբեր գնահատականների, փոքր-ինչ պակաս է տարեկան 100 միլիոն տոննայի չափով։

Կենսաէթանոլ. Մեկ լիտրի գինը

Կենսաէթանոլի արտադրության արժեքը 1 լիտրի համար կախված է մի քանի գործոններից.

1. Վերամշակման համար աճեցված հումքի սկզբնական արժեքը.
2. Օգտագործված հումքի արդյունավետությունը (արտադրության տեխնոլոգիան և ստացված կենսաէթանոլի հարաբերակցությունը ներգրավված հումքի քանակին):
3. Արտադրության լոգիստիկա (հումքով տնկարկներին որքան մոտ են վերամշակող ձեռնարկությունները, այնքան ավելի էժան է արտադրությունը, քանի որ տրանսպորտային ծախսերն այս տեսակի վառելիքի դեպքում ավելի էական դեր են խաղում, քան նավթային բենզինի արտադրության մեջ):
4. Արտադրության ինքնարժեքը (սարքավորումների արտադրություն, աշխատողների վարձատրություն, էներգիայի ծախսեր):

Ուստի տարբեր երկրներում 1 լիտր կենսաէթանոլի արտադրության արժեքը տատանվում է։ Ահա այս վառելիքի մեկ լիտրի արժեքը աշխարհի որոշ երկրներում.

• ԱՄՆ - 0,3 դոլար;
• Բրազիլիա – $0,2;
• ընդհանուր առմամբ եվրոպական արտադրողների համար `մոտ 0,5 դոլար;

Համեմատության համար նշենք, որ բենզինի արտադրության միջին արժեքը կազմում է մոտ 0,5-ից 0,8 դոլար մեկ լիտրի համար, եթե հաշվի չառնեք հում նավթ արտահանող երկրները, ինչպիսիք են Սաուդյան Արաբիան կամ Վենեսուելան, որտեղ մեկ լիտր բենզինն արժե մեկ լիտր ջուրը:

Կենսաէթանոլ E85

Թերևս բիոէթանոլ պարունակող վառելիքի բոլոր տեսակների առյուծի բաժինը զբաղեցնում է E85 ապրանքանիշը։ Այս տեսակի վառելիքը 85% կենսաէթանոլ է և 15% սովորական նավթային բենզին:

Այս վառելիքները հարմար են միայն հատուկ նախագծված մեքենաների համար, որոնք կարող են աշխատել կենսավառելիքով: Դրանք սովորաբար պիտակավորված են որպես Flex-fuel ավտոմեքենաներ:

Բիոէթանոլ E85-ը լայնորեն տարածված է Բրազիլիայում և հանդիպում է նաև ԱՄՆ-ում: Եվրոպայում և Ասիայում E5, E7 և E10 դասարաններն ավելի տարածված են՝ համապատասխանաբար 5, 7 և 10 տոկոս կենսաէթանոլի պարունակությամբ: Այս վառելիքի խառնուրդներում մնացած ծավալը ավանդաբար հատկացվում է սովորական բենզինին: Նաև վերջերս 40% բիոէթանոլի պարունակությամբ E40 վառելիքը դառնում է ժողովրդականություն:

//www.youtube.com/watch?v=NbHaM5IReEo

Կենսաէթանոլի առավելություններն ու թերությունները

Եկեք նախ նայենք կենսաէթանոլի առավելություններին:

1. Արտադրության հարաբերական էժանություն. Դա պայմանով է, որ արտադրող երկիրը չունենա նավթի սեփական, առատ պաշարներ, զարգացած լինի բուսաբուծությունը։ Օրինակ՝ Բրազիլիան, որն ամբողջ երկրում ունի նավթի քիչ պաշարներ, բայց զարգացած գյուղատնտեսություն և բարենպաստ կլիմա ունի, շատ ավելի ձեռնտու է բիոէթանոլի հիման վրա վառելիք պատրաստելը։
2. Արտանետումների էկոլոգիական բարեկամականություն: Մաքուր կենսաէթանոլն այրվելիս արտանետում է միայն ջուր և ածխաթթու գազ: Ծանր ածխաջրածիններ, մուր մասնիկներ, ածխածնի օքսիդ, ծծումբ և ֆոսֆոր պարունակող բաղադրիչներ չեն արտանետվում մթնոլորտ, երբ շարժիչը աշխատում է կենսաէթանոլով: Համապարփակ գնահատման համաձայն (հաշվի առնելով EURO ստանդարտի համաձայն գնահատված բոլոր պարամետրերը), բիոէթանոլով աշխատող շարժիչների համար արտանետվող գազերի մաքրությունը պարզվեց, որ 8 անգամ ավելի բարձր է:
3. Վերականգնելիություն. Եթե ​​նավթի պաշարները վերջավոր են (այսօր ապացուցված փաստ. նավթի վերականգնողական բնույթի տեսությունները՝ որպես Երկրի աղիքներից արտանետումներ, մերժվում են համաշխարհային գիտական ​​հանրության կողմից), ապա բիոէթանոլի արտադրությունը կախված է միայն տնկարկների բերքատվությունից:
4. Վառելիքի ավելի ցածր սպառում. Միջին հաշվով, բիոէթանոլով վարելիս, ճիշտ կազմաձևված վառելիքի համակարգով, վառելիքի մինչև 15%-ը խնայվում է ծավալային հարաբերակցությամբ: Պայմանականորեն 10 լիտր բենզինի փոխարեն մեքենան 100 կիլոմետրում կօգտագործի ընդամենը 8,5 լիտր բիոէթանոլ։

Այս տեսակի վառելիքի թերությունները, հատկապես տրանսպորտային միջոցների առկա պարկի հետ կապված, ներկայումս զգալի են:

1. Կենսաէթանոլի չափից ավելի սպառումը մեքենայում, որտեղ ECU-ն չունի կենսավառելիքի վրա աշխատելու կարգավորումներ: Եվ ընդհանրապես, հաճախ կա շարժիչի ցածր արդյունավետություն, որը նախատեսված չէ բուսական վառելիքի համար: Բանն այն է, որ բիոէթանոլում օդի և վառելիքի էներգիայի խտությունը և պահանջվող ծավալային հարաբերակցությունը տարբերվում է բենզինից: Սա հանգեցնում է շարժիչի անկայուն աշխատանքին:
2. Ռետինե և պլաստիկ կնիքների ոչնչացում. Ռետինի և պլաստիկի հատկությունները, որոնք թույլ են տալիս այդ նյութերին գործնականում չեզոք լինել նավթային էներգիայի կրիչների նկատմամբ, չեն կարող քիմիական դիմադրություն ապահովել էթանոլի նկատմամբ: Իսկ կնիքները, որոնք տասնամյակներ շարունակ կարող են դիմակայել բենզինի հետ փոխազդեցությանը, մի քանի ամսվա ընթացքում ոչնչացվում են ալկոհոլի հետ մշտական ​​շփման արդյունքում։
3. Շարժիչի արագ խափանում, որը նախատեսված չէ բիոէթանոլի վրա աշխատելու համար: Նախորդ երկու կետերի արդյունքում.

Ելնելով վերոգրյալից՝ կարող ենք եզրակացնել, որ բիոէթանոլը հիանալի այլընտրանք կլինի սովորական բենզինին, եթե մեքենան նախատեսված է այս տեսակի վառելիքի համար:

ԲԻՈԷԹԱՆՈԼ ՁԵՐ ՄԵՔԵՆԱՅՈՒՄ. ԸՆԿԵՐ, ԹՇՆԱՄԻ՞: