В последнее время в прессе все чаще появляются материалы о потенциальной опасности и даже вреде широкого применения биоэтанола для автомобилей. Мнения кардинально расходятся — одни уверены в достоинствах такого подхода, другие высказывают резкую критику. Это вызывает недоумение. Как же так получается, что ведущие страны принимают стратегию, которая, по мнению одних, приведет к серьезным экологическим и экономическим проблемам? Давайте рассмотрим факты и попытаемся найти истину.
Аргументы против сжигания этанола
У противников сжигания этанола в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания есть убедительные аргументы. Они соглашаются с тем, что при использовании этилового спирта выхлопные газы автомобилей становятся гораздо чище. Однако при его производстве в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа, а значит, все заявленные экологические преимущества сводятся на нет. Таким образом, любые заявления о том, что спирт помогает бороться с глобальным потеплением или изменением климата, становятся несостоятельными и могут считаться просто смешными.
Производство этанола на заводах
Спирт из растений можно получить из любой растительности, содержащей сахар и крахмал в достаточном количестве. Картофель, ячмень, пшеница, свекла — все они пригодны для этого. Но наиболее подходящим является сахарный тростник. Переработка различных отходов, например опилок, возможна, но пока нерентабельна. Тем не менее, экономические методы изучаются.
Является ли производство этанола экологически чистым?
И да, и нет. Производство этанола действительно способствует повышению уровня ПГ (парниковых газов) в атмосфере, подобно бензиновым двигателям. Но есть и обратная сторона. При производстве и сжигании 1 л этанола, полученного из растений, выделяется такое же количество CO2, которое ранее было поглощено в процессе фотосинтеза. По сути, производство этанола — это «фотосинтез наоборот», с той лишь разницей, что для этого требуется тепло, а не солнечный свет.
Биоэтанол: Перспективный вариант топлива
Когда биоэтанол станет широко доступен для использования в качестве топлива, его можно будет использовать для помощи тем, у кого на дорогах закончился бензин. Он не только более экологичен, чем нефтепродукты, но и имеет положительный энергетический баланс. В зависимости от вида сырья он может выделять в 8 раз больше энергии, чем расходуется на его производство. Это гораздо лучше, чем баланс традиционных нефтепродуктов, который значительно меньше единицы.
В отличие от пищевого спирта, топливный спирт не проходит длительной переработки, поэтому не увеличивает количество парниковых газов в атмосфере. Поэтому биоэтанол является идеальным вариантом топлива. Затраты на разведку, добычу, транспортировку и переработку нефти значительно выше, чем у этанола, что делает биоэтанол еще более привлекательным вариантом.
Заправка этанолом: Плюсы и минусы
Акт заправки этанолом не представляет собой ничего необычного — он идентичен процессу заправки бензином. Тем не менее, количество АЗС, предлагающих E85, продолжает расти. Так, например, в США в настоящее время насчитывается около 1500 заправок, предлагающих этот вид топлива. Однако этанол не лишен и недостатков. При сгорании одного литра этилового спирта выделяется на 34% меньше энергии, чем при сгорании такого же объема бензина. Другими словами, если заправить автомобиль топливом, содержащим этанол (например, популярной смесью E85), то расход топлива увеличится на аналогичную величину в зависимости от концентрации спирта. К сожалению, это проблема только для автомобилей с двигателями, изначально рассчитанными на бензин, которые впоследствии были адаптированы под «новое» топливо.
Автомобилисты Швеции смотрят в будущее
Скандинавское государство Швеция смотрит в будущее: почти 800 из 1000 европейских автозаправочных станций работают на этаноле. Это делается в надежде полностью отказаться от использования нефтяного топлива через 20 лет. Гибридные автомобили, работающие на этаноле, уже стали нормой в этой стране.
Преимущества этанола
Октановое число этанола составляет 105, что означает возможность его сжигания в двигателях с более высокой степенью сжатия, чем у бензина или дизельного топлива. Таким образом, двигатели, разработанные специально для этанола, по эффективности и мощности не уступают современным аналогам.
Влияние на окружающую среду
Экологические преимущества такого перехода огромны: выбросы углекислого газа сократятся примерно на 80%, а выбросы CO2 — на 30%. Однако попытка заправить эти автомобили бензином приведет к мгновенной детонации и разрушению двигателя.
Транспортировка этанола
Известно, что наиболее экономически эффективным способом транспортировки жидкого топлива является его транспортировка по трубопроводам. Однако в случае с этанолом это невозможно. Это связано с тем, что он гигроскопичен, то есть поглощает влагу из воздуха, что приводит к повышению его коррозионной активности. В связи с этим в настоящее время этанол транспортируется автомобильным или железнодорожным транспортом.
Забавная ситуация
Получается довольно своеобразная ситуация: при работе на бензине Flexifuel автомобиль работает хорошо, но при работе на E85 (если кто забыл, это смесь 85% этанола и 15% бензина) он не только не работает, но и потребляет больше топлива. Хотя биоэтанол и дешевле бензина, но не намного. Не обольщайтесь, думая, что вам удастся значительно сэкономить. В конечном итоге это может оказаться даже убытком. В зависимости от стиля вождения «зеленая» опция будет не слишком выгодной. Поэтому неудивительно, что в таких странах, как США и Бразилия, реализация этой потенциально полезной идеи регулируется законодательством.
Не бойтесь биоэтанола
Не думайте, что если вы заправитесь биоэтанолом, то ваш автомобиль не сможет двигаться, как на водороде. Несмотря на то, что E85 имеет меньшую энергию, чем бензин, для его сгорания требуется меньше кислорода, поэтому в цилиндры можно заливать больше топлива. Это может привести к снижению мощности, но не настолько значительному, чтобы впасть в ярость.
Приверженность Бразилии к биоэтанолу
С 1975 г. Бразилия посвятила себя кампании по производству биотоплива, чтобы избежать дальнейших топливных кризисов. В настоящее время 4,5% площади страны занимают плантации сахарного тростника, и, по оценкам, более миллиона работников ежегодно производят свыше 20 млрд. литров этанола. Столь значительные усилия означают, что большинство автомобилей в Бразилии можно с полным правом назвать «заядлыми алкоголиками»! Очевидно, что Бразилия достигла больших успехов в этой области, и это заслуживает признания.
Выращивание сахарного тростника — процветающая отрасль в Бразилии
В Бразилии выращивание сахарного тростника является одной из основных отраслей промышленности со своими уникальными обычаями и правилами. Дешевый и ручной труд приносит огромные прибыли местным «сахарным королям». Иностранцы смотрят на прибыльный рынок этанола и пытаются в него влезть, но местные владельцы бизнеса не заинтересованы в продаже своих предприятий. А если они и соглашаются, то запрашиваемая цена оказывается невероятно высокой. Кроме того, бразильское правительство оказывает полную поддержку этой отрасли.
Проблема сахарного тростника в Бразилии
Тысячи частных ферм в Бразилии выращивают сахарный тростник, что приводит к серьезным проблемам. Поскольку тростник используется также для производства сахара, то при резком росте цен на сахар в 1980-х годах производство этанола резко сократилось, лишив людей топлива для их автомобилей. С тех пор правительство взялось за регулирование этого вопроса, инвестировав в 2007 году 25 млн. долл.
США и их растущая зависимость от этанола
Программа президента Буша «20 на 10» предусматривает снижение потребления бензина на 20% к 2017 году. Для этого США обращаются к производству этанола, которое, по их мнению, может быть увеличено к указанному сроку до 30 млрд. литров. Инвестиции в исследования в этой области уже превысили 12 млрд. долларов, и в США рассчитывают, что это будет только началом более масштабных усилий по развитию этого вида топлива.
Производство этанола в США
Несмотря на высокий уровень производства этанола в США, он все же несколько меньше, чем в Бразилии. Однако американский этанол производится не из тростника, как в Бразилии, а из кукурузы. Это менее эффективно, поэтому себестоимость американского стандарта выше, чем бразильского. Тем не менее, многие штаты США активно поддерживают эту программу, причем лидирует губернатор штата Иллинойс и кандидат в президенты Барак Обама. Для обеспечения безопасности традиционных двигателей были введены новые правительственные правила, требующие 10% этанола в бензиновом топливе.
Необходимые изменения
Для того чтобы автомобиль мог работать на топливе, содержащем более 10% этанола, необходимо внести изменения. Блок управления двигателем автомобиля должен быть обновлен, чтобы определять концентрацию спирта и выбирать правильные настройки. Поскольку спирт содержит воду, необходимо обновить и топливопровод. В холодную погоду перед началом движения необходимо подогреть топливо.
Достигают ли США поставленных целей?
Будущее биоэтаноловой промышленности пока туманно. С уверенностью можно сказать, что ожидать полного перехода на двигатели, работающие на этаноле, нецелесообразно. Если бы процесс переработки нефти был на 100% эффективным, то под выращивание культур, необходимых для перехода США на нефтяное топливо, пришлось бы отвести примерно три четверти всех мировых сельскохозяйственных угодий. Грубо говоря, даже если бы вся поверхность Луны была засажена тростником, этого все равно было бы недостаточно.
Противоречия массового производства сельскохозяйственных культур для получения этанола
Фермеры, понимая, что спрос на кукурузу в настоящее время высок, собираются поживиться там, где можно, не обращая внимания на миллионы голодающих людей на планете. Это вызвало бурное возмущение многих исследователей, назвавших массовое выращивание культур для производства этанола «низким, подлым и в целом аморальным занятием».
Последствия такого массового земледелия для сельского хозяйства неизбежны, и этическая дилемма, связанная с направлением этих ресурсов на производство топлива, а не пищи для человека, будет оставаться предметом споров.
Политически заряженный этанол
Этанол — это неизбежно политический вопрос. На снимке справа президент США Джордж Буш и президент Бразилии Луис Инасио Лула да Силва поднимают тост за успех своих напряженных переговоров. Поэтому не стоит удивляться, если в дальнейшем мы столкнемся с различными PR-стратегиями, противоречащими друг другу.
Будьте осторожны с критикой
Необходимо с осторожностью подходить к оценке биотопливных программ, поскольку они вполне разумны и при правильном подходе могут принести свои плоды. Необходимо учитывать, что широкое использование этанола окажет ощутимое влияние на мировую экономику.