Чем еще можно заменить бензин и дизельное топливо?

Наука и жизньHi-Tech

Спирт во спасение?

Михаил Бирюков, инженер

Классический автотранспорт никогда не нравился экологам. Двигатель внутреннего сгорания считали первопричиной половины всех человеческих заболеваний, его обвиняли в образовании кислотных дождей, парникового эффекта и прочих смертных грехах. Не все из этих обвинений бесспорны, но дыма без огня не бывает — в прямом смысле этой поговорки. Сгорание любого углеводородного топлива абсолютно безвредным, увы, назвать нельзя, несмотря на все достигнутые за последние десятилетия успехи.

Чтобы частично заменить бензин и дизельное топливо на что-то менее вредное, инженерная мысль не обошла вниманием и такой класс химических соединений, как спирты. Больше всего шансов попасть в цилиндры двигателя получили три их представителя: метанол, он же метиловый, или древесный, спирт СН3ОН, этанол (этиловый, или винный, спирт) со всем известной формулой — С2Н5ОН и бутиловый спирт, он же бутанол (С4Н9ОН). Спиртов на свете существует, конечно, ещё великое множество, но либо они не подходят по каким-то своим свойствам, либо слишком дороги в производстве. Ведь чтобы использовать определённое вещество в качестве топлива, должны существовать простые методы его промышленного синтеза из дешёвого и доступного сырья.

Метанол, к примеру, синтезируют из природного газа, угля или продуктов переработки нефти. Этанол и бутанол обычно получают с помощью спиртового брожения из растительного сырья: сахарного тростника или кукурузы. Существует и более «химический» способ синтеза этилового спирта: путём гидратации этилена или гидролиза целлюлозы. Вообще «биологический» спирт из растительных источников, так же как и «зелёный» метан, смело можно назвать возобновляемым топливом — его производит живая природа, используя для этого энергию солнца.

Спирт и автоспорт

Испокон веков спирты использовались в качестве горючего для двигателей гоночных автомобилей, мотоциклов и катеров. Дело в том, что у спиртового топлива высокое октановое число (102—120), а значит, можно применить в камере сгорания очень высокую степень сжатия, до 12—14 единиц, а с ней резко поднять мощность двигателя. Кроме того, у спирта очень большая теплота испарения, намного больше, чем у бензина. Капните на кожу руки спиртом и бензином и подуйте. Почувствуете, что спирт холодит заметно активнее. Поэтому капли спиртового тумана, поступая с воздухом в цилиндр и там окончательно испаряясь, хорошо охлаждают раскалённые клапаны, свечу и поршень. Происходит так называемое внутреннее охлаждение. Для высокофорсированных спортивных моторов это особенно ценно, поскольку снижается вероятность перегрева, детонации и повышается надёжность мотора.

Кроме того, метиловый спирт оказался безопаснее бензина, поскольку он легче гасится простой водой, смешиваясь с ней и затухая при аварийном пожаре. Метанол, по сути, стал стандартным топливом для американских гоночных команд, входящих в лигу IRL (Indy Racing League). Этому во многом поспособствовала тяжёлая «бензиновая» авария гонщиков Эдди Сакса и Дэйва Макдональда на гонке Indy 500 в 1964 году, когда после столкновения их болиды вспыхнули, унеся с собой и жизни гонщиков. Хотя у метанола был один недостаток для автоспорта: его горение происходило без видимого днём пламени из выхлопных труб, а для зрительного эффекта это было очень важно. Решением стали специальные «огненные» присадки в спирт, окрашивающие пламя в яркий жёлтый цвет даже в солнечный день.

Этанол в качестве основного компонента топлива используется уже полтора десятка лет в главной гоночной серии IndyСar Series на машинах с открытыми колёсами в Северной Америке.

Американская ассоциация производителей этанола с середины 2000-х годов начала усиленно внедрять и пропагандировать этанол вместо метанола в домашних гоночных чемпионатах. Бытовавшее прежде мнение о том, что использование этилового спирта приводит к снижению ресурса цилиндропоршневой части двигателя и падению мощности, было быстро опровергнуто практикой. В результате к 2007 году доля биоэтанола в американском гоночном топливе составила 98% (2% бензина в смеси было всё-таки оставлено для более надёжного пуска). Переход с метанола на более энергоёмкий и нетоксичный этанол снизил опасность отравлений и расход горючего, что позволило уменьшить объём баков и частоту заправок на трассе. Но на Европейском континенте во всех гонках, в том числе и в Формуле-1 пока традиционно используется бензин как основной компонент топлива, хотя и в него начали подмешивать немного этанола.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Пластичность мозга Пластичность мозга

Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции мозга

kiozk originals
Капля жизни Капля жизни

Красивая этикетка не гарантируют качества воды. А что гарантирует?

Лиза
Семь загадок питьевого спирта Семь загадок питьевого спирта

Пьют ли где-нибудь, кроме России, этиловый спирт?

Maxim
Ищите котика Ищите котика

«В поисках снежного барса»: два француза псевдофилософствуют в снегах Тибета

Weekend
Все лгут Все лгут

Поисковики, Big Data и Интернет знают о вас все

kiozk originals
Пианист Дмитрий Шишкин — о Челябинске и экспериментах с электроникой Пианист Дмитрий Шишкин — о Челябинске и экспериментах с электроникой

О феномене челябинской академической сцены и отношении к конкурсам

РБК
Спорт на автомате Спорт на автомате

Eurobot: как проходит европейский турнир по робототехнике

ТехИнсайдер
Ассертивность: как быть уверенным, но не агрессивным, и беречь свои границы Ассертивность: как быть уверенным, но не агрессивным, и беречь свои границы

«И прав, и счастлив»: что такое ассертивность

Psychologies
Альтернативные факты: почему фейк-ньюс существуют и какие люди в них чаще верят Альтернативные факты: почему фейк-ньюс существуют и какие люди в них чаще верят

Отрывок из книги «Новые боги» психолога Кристиана Монтага

Forbes
«Сексуальная женщина любит себя!»: жена Александра Малинина раскрыла секрет крепкого брака «Сексуальная женщина любит себя!»: жена Александра Малинина раскрыла секрет крепкого брака

Эмма Малинина рассказала, что помогает ей поддерживать свежесть чувств в браке

VOICE
Боевые сёстры братьев Кастро Боевые сёстры братьев Кастро

Кубинские женщины-революционерки прошли и партизанские отряды, и тюрьмы

Дилетант
6 правил свидания с собой 6 правил свидания с собой

Как провести свидание с собой так, чтобы восполнить ресурс?

Psychologies
Стесняюсь спросить: опасно ли есть сырую рыбу Стесняюсь спросить: опасно ли есть сырую рыбу

Опасно ли есть сырую рыбу, где это лучше делать и как снизить риск отравления?

Правила жизни
Тимур Соловьев: искусство быть бодрым по утрам Тимур Соловьев: искусство быть бодрым по утрам

История-пробуждение от ведущего утренних эфиров Тимура Соловьева

Maxim
Тепловое зрение HADAR рассмотрит текстуру предметов даже ночью Тепловое зрение HADAR рассмотрит текстуру предметов даже ночью

Ученые разработали технологию пассивного теплового зрения HADAR

N+1
Экономика будущего как объект исследования | The Economy of the Future as an Object of Research Экономика будущего как объект исследования | The Economy of the Future as an Object of Research

10 популярных книг последних лет на тему исследования экономики будущего

Позитивные изменения
История одного советского IT-стартапа. Кто придумал тетрис История одного советского IT-стартапа. Кто придумал тетрис

Простую игру, состоящую из «кирпичиков» разной формы, разработали в СССР

СНОБ
Скованные одной цепочкой: как оценить издержки документооборота в компании Скованные одной цепочкой: как оценить издержки документооборота в компании

Как найти общий язык между операторами ЭДО, производителями и ретейлерами

Forbes
Как трудоголизм связан с детскими травмами: 2 личные истории и комментарии психологов Как трудоголизм связан с детскими травмами: 2 личные истории и комментарии психологов

Трудоголики рассказали, с чем столкнулись в детстве и как стали много работать

Psychologies
9 признаков пограничного расстройства личности: разбор с психотерапевтом 9 признаков пограничного расстройства личности: разбор с психотерапевтом

Почему не стоит демонизировать пограничное расстройство личности?

Psychologies
Экстрим на всю голову: почему людям так нравятся опасные виды спорта? Экстрим на всю голову: почему людям так нравятся опасные виды спорта?

С чем связана тяга к риску у людей? Им что, жить не хочется?

ТехИнсайдер
Будь моей добычей. Гендерные роли древних предков человека Будь моей добычей. Гендерные роли древних предков человека

Ученые разрушают стереотип «мужчина — охотник, женщина — добыча».

СНОБ
Когнитивный хакинг: как искусственный интеллект нас обманывает и почему мы ему верим Когнитивный хакинг: как искусственный интеллект нас обманывает и почему мы ему верим

Почему брови помогают искусственному интеллекту нас обманывать

Forbes
Что такое глютен: мифы и правда Что такое глютен: мифы и правда

Что такое глютен и может ли он причинить вред?

РБК
«Возмутители спокойствия, цензоры и экзаменаторы»: почему мужчины ненавидят подруг женщин — взгляд психолога «Возмутители спокойствия, цензоры и экзаменаторы»: почему мужчины ненавидят подруг женщин — взгляд психолога

Почему мужчины часто недолюбливают женские посиделки? Чего они боятся?

Psychologies
Шкала пригодности: 3 способа понять, правильный ли человек рядом с вами Шкала пригодности: 3 способа понять, правильный ли человек рядом с вами

Поиск единственного и неповторимого может занять много времени. Что же делать?

Psychologies
Как предотвратить потерю мышц при похудении Как предотвратить потерю мышц при похудении

Увы, но наш организм не может просто терять жир

ТехИнсайдер
Бальзам для сердца. 8 самых полезных продуктов Бальзам для сердца. 8 самых полезных продуктов

Здоровье сердца во многом зависит от того, что лежит на твоей тарелке

Лиза
Самоуверенный алгоритм: какие риски внедрения ИИ пока недооцениваются Самоуверенный алгоритм: какие риски внедрения ИИ пока недооцениваются

ИИ обладают предсказательной способностью, но не могут заглянуть на шаг вперед

Forbes
Как на вас влияет правильная осанка: интересные факты Как на вас влияет правильная осанка: интересные факты

Как связаны нейробиология осанки и благополучие?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении