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
От влюбленности до паники: как и почему выставки влияют на наше психологическое здоровье От влюбленности до паники: как и почему выставки влияют на наше психологическое здоровье

Музеи — важная часть социокультурного пространства

Psychologies
«Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать»: 100 лучших пословиц и поговорок «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать»: 100 лучших пословиц и поговорок

Пословицы и поговорки — не просто красивые фразы. В них отражен опыт народа

ТехИнсайдер
Мозг «кладет поближе» те воспоминания, которые считает важными для обобщений Мозг «кладет поближе» те воспоминания, которые считает важными для обобщений

Воспоминания перемещаются из гиппокампа в кору головного мозга

ТехИнсайдер
6 способов защиты от болезни Альцгеймера 6 способов защиты от болезни Альцгеймера

Есть полезные привычки, которые помогут сохранить ясность ума

Psychologies
Тонкий вопрос: почему медики и ученые сомневаются в объективности индекса массы тела Тонкий вопрос: почему медики и ученые сомневаются в объективности индекса массы тела

Из рабочего инструмента оценки здоровья ИМТ превратился в орудие фэтшейминга

Forbes
Американские студенты одинаково сдали экзамены очно и онлайн Американские студенты одинаково сдали экзамены очно и онлайн

Возможность списать во время онлайн-экзамена не принесла особой выгоды

N+1
О чем фильм «Барби»: 5 теорий — версии фанатов О чем фильм «Барби»: 5 теорий — версии фанатов

В чем смысл фильма «Барби»?

Psychologies
Как бизнесмены и миллионеры открывают музеи на Урале Как бизнесмены и миллионеры открывают музеи на Урале

Почему уральские бизнесмены открывают музеи и что привлекает в них публику?

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
8 идей, как повторно использовать старые контейнеры для контактных линз – всем путешественникам на заметку! 8 идей, как повторно использовать старые контейнеры для контактных линз – всем путешественникам на заметку!

Контейнеры для линз — незаменимая вещь для путешественника

ТехИнсайдер
Средство от хаоса Средство от хаоса

Пора переосмыслить цели и само понятие технического прогресса

Деньги
Заметки отдыхающего: список дел, которые вы должны выполнить сразу же после заселения в отель Заметки отдыхающего: список дел, которые вы должны выполнить сразу же после заселения в отель

Сделайте эти 7 вещей, чтобы ваш отдых прошел максимально комфортно

ТехИнсайдер
От Фаулза до Горбуновой: 7 главных книг лета От Фаулза до Горбуновой: 7 главных книг лета

Книги, за чтением которых время пролетит незаметно

РБК
От Роналду и Гретцки до Трусовой и Уильямс: спортивные рекорды книги Гиннесса От Роналду и Гретцки до Трусовой и Уильямс: спортивные рекорды книги Гиннесса

Каких спортсменов можно найти на страницах книги рекордов?

Forbes
«Плюшевый пузырь»: как фильм о создателе мягких игрушек критикует американскую мечту «Плюшевый пузырь»: как фильм о создателе мягких игрушек критикует американскую мечту

Разбираем драмеди «Плюшевый пузырь» — историю предпринимателя Тая Уорнера

Forbes
Глупость в квадрате: что такое эффект Даннинга-Крюгера и как ему противостоять Глупость в квадрате: что такое эффект Даннинга-Крюгера и как ему противостоять

В чем суть эффекта Даннинга-Крюгера? Как оно проявляется в обычной жизни?

Psychologies
Что делать, если муж ревнует вас к ребенку: 3 совета от медиатора Что делать, если муж ревнует вас к ребенку: 3 совета от медиатора

Нормально ли, если мужчина ревнует вас к ребенку?

Psychologies
Оценить перспективы и бизнес-план: как НКО могут развивать коммерческое направление Оценить перспективы и бизнес-план: как НКО могут развивать коммерческое направление

На что стоит обратить внимание, запуская коммерческое направление?

Forbes
Русские породы собак, которые ценятся во всем мире Русские породы собак, которые ценятся во всем мире

От среднеазиатской овчарки до русского той-терьера: русские породы собак

Maxim
Мимикрия: 15 примеров животных, которые скрывают свою истинную сущность Мимикрия: 15 примеров животных, которые скрывают свою истинную сущность

Козырём в рукаве можно назвать мимикрию — способность маскироваться

ТехИнсайдер
Как записать мужа в телефоне? Как записать мужа в телефоне?

Почему бы не придумать оригинальное имя для мужа в смартфоне?

Psychologies
Мал да удал: у сенокосцев обнаружили три вида самцов с уникальной стратегией размножения Мал да удал: у сенокосцев обнаружили три вида самцов с уникальной стратегией размножения

У редкого вида паукообразных существует три разных типа самцов

ТехИнсайдер
Дешевле уже не найти. Первый тест-драйв Livan X3 Pro Дешевле уже не найти. Первый тест-драйв Livan X3 Pro

В России начались продажи Livan X3 Pro. Результаты первого тест-драйва

РБК
Механический метаматериал посчитал до десяти Механический метаматериал посчитал до десяти

Физики создали механический метаматериал с эффектом памяти

N+1
«Девушки здесь все такие милые»: литературный триллер про токсичную компанию подруг «Девушки здесь все такие милые»: литературный триллер про токсичную компанию подруг

Отрывок из романа «Девушки здесь все такие милые» — истории о соперничестве

Forbes
ФНС разъяснила порядок автоматических списаний налогов с граждан ФНС разъяснила порядок автоматических списаний налогов с граждан

ФНС реализует новый механизм — «проактивный порядок уплаты налогов»

Forbes
Время красностопа. Винодел Франк Дюсенер — о будущем российского вина Время красностопа. Винодел Франк Дюсенер — о будущем российского вина

Винодел Франк Дюсенер — как изменились российские вина

СНОБ
Как найти потерянный Android-смартфон: несколько простых способов Как найти потерянный Android-смартфон: несколько простых способов

Как быстро найти потерянный или украденный Android-смартфон своими силами

CHIP
Мария Кровавая: как дочь Екатерины Арагонской боролась за престол и правила Англией Мария Кровавая: как дочь Екатерины Арагонской боролась за престол и правила Англией

Марии Кровавой приходилось долгие годы бороться за трон и за свою жизнь

Forbes
Открыть в приложении