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
Остановка в Боровичах Остановка в Боровичах

Экскурсия в усадьбу купцов Митрофановых, где открыт ресторан Most

Новый очаг
33 совета, за которые ты скажешь спасибо (потому что станешь счастливой) 33 совета, за которые ты скажешь спасибо (потому что станешь счастливой)

Поверь нам, эти лайфхаки способны значительно облегчить тебе жизнь

VOICE
Птицы, порно, Паркинсон: 7 новых документальных фильмов, которые стоит посмотреть Птицы, порно, Паркинсон: 7 новых документальных фильмов, которые стоит посмотреть

Несколько потрясающих документальных фильмов 2023 года

Правила жизни
Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки

Удается ли вам спать достаточное количество часов?

Psychologies
«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
Ужин подан! Ужин подан!

9 вопросов о правильном ужине

Лиза
Серебро против бумаги Серебро против бумаги

Как в Российской империи ходили две валюты

Деньги
Квантовые компьютеры Квантовые компьютеры

Квантовые компьютеры: как они появились и как устроены сейчас

Наука и жизнь
Маньяк держал в плену и жестоко насиловал россиянку в течение 14 лет: жертва смогла сбежать Маньяк держал в плену и жестоко насиловал россиянку в течение 14 лет: жертва смогла сбежать

Женщина сумела сбежать из дома мужчины, который держал ее взаперти с 2009 года

VOICE
Он мог соперничать с Twitter, но был «убит»: как появился и почему провалился Google Reader Он мог соперничать с Twitter, но был «убит»: как появился и почему провалился Google Reader

Почему руководители Google закрыли один из своих «самых дальновидных» проектов?

VC.RU
Вы чересчур самокритичны? Задайте себе эти 7 вопросов Вы чересчур самокритичны? Задайте себе эти 7 вопросов

Семь вопросов, чтобы понять, почему вы так строги к самому себе

Psychologies
В Индийском океане существует гигантская гравитационная дыра, и мы наконец-то можем узнать ее причину В Индийском океане существует гигантская гравитационная дыра, и мы наконец-то можем узнать ее причину

К образованию этой аномалии привели шлейфы раскаленной магмы

ТехИнсайдер
Ароматная тайна Востока: что такое шамама, парфюмерная нота, которую невозможно описать, и в каких духах ее нужно искать Ароматная тайна Востока: что такое шамама, парфюмерная нота, которую невозможно описать, и в каких духах ее нужно искать

Аттара шамама: драгоценное парфюмерное снадобье, ароматное сердце Востока

VOICE
5 самых интересных книг о космосе 5 самых интересных книг о космосе

Космос на бумаге: книги известных ученых, исследователей и астронавтов

Maxim
Почему пассажирам нельзя меняться местами в самолетах? Попробуйте догадаться о причинах Почему пассажирам нельзя меняться местами в самолетах? Попробуйте догадаться о причинах

Почему вы не можете занять другое место в самолете, если оно свободно?

ТехИнсайдер
Обратный эффект Обратный эффект

11 продуктов для тех, кто мечтает набрать вес, а не сбросить

Лиза
Снимите это немедленно! 5 историй людей, у которых изменилась жизнь после разбора гардероба со стилистом Снимите это немедленно! 5 историй людей, у которых изменилась жизнь после разбора гардероба со стилистом

Разбор гардероба со стилистом – ну разве не мечта?

Лиза
Закончилась память на телефоне? Есть способ освободить гигабайты места без удаления файлов! Закончилась память на телефоне? Есть способ освободить гигабайты места без удаления файлов!

Как же очистить место на смартфоне, не потеряв важные данные?

ТехИнсайдер
Ученые определили пол человека по запаху рук Ученые определили пол человека по запаху рук

Как связаны пол человека и его руки?

N+1
Остеодермы гигантских ленивцев указали на заселение Южной Америки 27-23 тысячи лет назад Остеодермы гигантских ленивцев указали на заселение Южной Америки 27-23 тысячи лет назад

Ученые изучили остатки ископаемых гигантских ленивцев Glossotherium phoenesis

N+1
Ответ на глобальные вызовы, или почему будущее за инвестициями в импакт-проекты | The Answer to Global Challenges: Why Investing in Impact Projects is the Future Ответ на глобальные вызовы, или почему будущее за инвестициями в импакт-проекты | The Answer to Global Challenges: Why Investing in Impact Projects is the Future

Глобальные вызовы требуют пересмотра стандартных практик и моделей в инвестициях

Позитивные изменения
«Медведь» выходит на второй курс: как одно из самых оригинальных шоу 2022 года стало деликатесом в мире сериалов «Медведь» выходит на второй курс: как одно из самых оригинальных шоу 2022 года стало деликатесом в мире сериалов

Почему «Медведь» — один из самых лучших современных сериалов

Правила жизни
Ароматный бизнес Ароматный бизнес

Как засушить летние дары и приготовить ароматные специи?

Новый очаг
5 причин заниматься пилатесом в любом возрасте 5 причин заниматься пилатесом в любом возрасте

Какие бонусы для здоровья пилатес дает в разном возрасте?

Правила жизни
Да здравствует король! Краткая история Cadillac Escalade Да здравствует король! Краткая история Cadillac Escalade

Cadillac Escalade: история длиной в двадцать лет

4x4 Club
Видео с полицейским снизило риск неосторожного обращения с оружием среди детей Видео с полицейским снизило риск неосторожного обращения с оружием среди детей

Инструктаж снижает риск неосторожного обращения с оружием у детей

N+1
Африке предрекли ведущую роль в загрязнении поверхностных вод к концу этого века Африке предрекли ведущую роль в загрязнении поверхностных вод к концу этого века

Главными загрязнителями поверхностных вод Африки станут страны южнее Сахары

N+1
От принтера и CD-диска до джедайского меча. Кто придумал лазер От принтера и CD-диска до джедайского меча. Кто придумал лазер

Как советские физики придумали первое лазерное устройство?

СНОБ
Дипфейки, репетиторы и запрещенные слова: как Китай планирует регулировать ИИ Дипфейки, репетиторы и запрещенные слова: как Китай планирует регулировать ИИ

Китай одним из первых вводит ограничения для развития ИИ

Forbes
Открыть в приложении