В последнее время мировые СМИ забрасывают нас сообщениями о риске и даже вреде повсеместного перехода автомобилей на биоэтанол. Одно профессиональное мнение быстро опровергается другим, не менее достоверным. Критика настолько жесткая, что, конечно, вызывает недоумение. Как такое может быть: ведущие страны реализуют энергетические стратегии, которые, по мнению скептиков, совершенно непродуманны и являются кратчайшим путем к масштабным экологическим и финансовым катастрофам? Где же кроется реальность? Попробуем ответить на этот вопрос.
Негативные последствия сжигания этанола в двигателях внутреннего сгорания
Сторонники сжигания этанола в двигателях могут приводить убедительные аргументы, но они не могут оспорить тот факт, что выхлопные газы автомобилей, работающих на этиловом спирте, гораздо чище. Настоящая проблема заключается в процессе производства этого вида топлива, при котором в атмосферу выбрасывается большое количество CO2. Таким образом, все экологические преимущества использования спиртосодержащих смесей сводятся на нет. Смелые заявления о борьбе с глобальным потеплением и изменением климата становятся несостоятельными и смехотворными.
Производное этанола из растений
Получить этиловый спирт можно из любых растений, содержащих достаточное количество сахара и крахмала. Для этого подходят клубнеплоды, ячмень, пшеница, свекла и сахарный тростник! Переработка отходов, например опилок, для получения спирта пока не является экономически выгодным вариантом. Тем не менее, потенциально прибыльные методы изучаются.
Правильно ли организовано производство этанола?
При производстве этанола в атмосферу выбрасываются парниковые газы, сопоставимые с выбросами бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Однако важно отметить, что один литр этанола, произведенного из растительного сырья, выбрасывает в атмосферу такое же количество CO2, которое ранее было поглощено растениями в процессе фотосинтеза.
Таким образом, производство этанола напоминает «фотосинтез наоборот», только энергия поступает не от солнечного света, а от тепла.
Биоэтанол — положительный энергетический баланс
Когда биоэтанол получит глобальное распространение, можно будет помочь нуждающимся в дороге канистрой чистого спирта. Он не подвергается такой обработке, как пищевой спирт, поэтому цвет может быть непонятным. Однако самым важным фактором является то, что биоэтанол является нейтральным источником парниковых газов — он не станет лучше или хуже, чем сейчас. Кроме того, энергетический баланс этилового спирта значительно выше, чем у бензина или дизельного топлива. Это означает, что при его производстве выделяется больше энергии, чем расходуется,— от 1,24 до 8 в зависимости от сырья. По сравнению с нефтепродуктами, у которых топливный баланс намного меньше единицы, биоэтанол является гораздо более экономичным и энергоэффективным решением.
Плюсы и минусы заправки автомобиля этанолом
Процесс заправки этанолом ничем не отличается от заправки бензином. Тем не менее, количество станций E85 продолжает расти. Например, в США насчитывается около 1,5 тыс. точек Е85. Однако при сжигании 1 л этанола дефицит энергии по сравнению с бензином составляет 34%. Это означает, что у автомобилей, заправленных этанолом (например, Е85), расход топлива увеличится на 34% в зависимости от концентрации спирта. Нагрузку ощутят только те автомобили, двигатели которых адаптированы к этому топливу.
Амбициозный план Скандинавии
Скандинавия поставила перед собой амбициозную цель — отказаться от нефти в ближайшие 20 лет. Для этого в регионе уже начали активно использовать гибриды, работающие на этаноле. Более 800 из тысячи европейских заправок, работающих на этаноле, расположены в Швеции.
Чтобы подчеркнуть важность нового источника энергии, приводим фотографию представителей компании Scania, представляющих новейший городской автобус.
Октановое число этанола составляет 105, что означает возможность его сжигания в двигателях с гораздо более высокой степенью сжатия. Двигатели, разработанные исключительно для нового источника энергии, по мощности и экономичности не уступают современным бензиновым или дизельным аналогам.
Экологические преимущества также огромны. Выбросы углекислого газа снижаются примерно на 80%, а конкретно CO2 — на 30%. Важно также помнить, что в таких автомобилях нельзя использовать бензин — детонация приведет к повреждению двигателя.
Не секрет: трубопроводы не оптимальны для этанола
Очевидно, что перекачка жидкого топлива является наиболее экономичным способом его транспортировки. Но когда речь заходит об этаноле, ситуация усложняется. Этанол гигроскопичен, то есть он впитывает воду из воздуха, что повышает его коррозионную активность. Поэтому в настоящее время этанол перевозится наземным или железнодорожным транспортом.
Забавный итог
Забавный итог: Бензин Flexifuel хорошо подходит для автомобиля, а вот E85 (смесь 85% этанола и 15% бензина) — не очень, да и потребляет больше. Биоэтанол дешевле бензина, но не намного. При переходе на это топливо вы не сэкономите много денег. Более того, вы можете даже понести убытки. Вы не сэкономите много денег, просто перейдя на экологически чистое топливо. Именно поэтому в таких странах, как США и Бразилия, принимаются законы, регулирующие использование, казалось бы, перспективной идеи.
Не верьте мифам
Не стоит полагать, что автомобиль, работающий на биоэтаноле, не будет работать, как и на водородном топливе. Хотя энергетическая ценность E85 ниже, чем у бензина, для его сгорания требуется меньше кислорода, поэтому в цилиндры можно подавать больше топлива. Это приведет к некоторой потере мощности, но она не будет слишком значительной, чтобы вызвать недовольство водителей.
Топливная безопасность Бразилии
С 1973 года Бразилия предпринимает значительные шаги по обеспечению топливной безопасности. С этой целью с 1975 года в стране проводится широкомасштабная кампания по производству биотоплива. В результате 4,5% территории Бразилии занято под плантации сахарного тростника, а большинство автомобилей работает на этаноле. По оценкам, миллион рабочих ежегодно производят более двадцати миллиардов литров этанола. Очевидно, что Бразилия принимает необходимые меры для того, чтобы избежать топливного кризиса.
Бразильская индустрия сахарного тростника
В Бразилии процветает индустрия выращивания сахарного тростника. Здесь существуют свои обычаи и правила, которые зачастую предполагают использование дешевого ручного труда. Это приносит огромные прибыли местным «сахарным королям». Иностранцы стремятся стать частью этанолового бума, но местные владельцы бизнеса категорически отказываются продавать свои компании. А когда они соглашаются, то, как правило, по астрономическим ценам. К счастью, правительство поддерживает местных жителей в этом начинании.
Экономика Бразилии не зависит от нефти
Экономика Бразилии ни в коей мере не зависит от нефти. Выращивая и перерабатывая сахарный тростник, страна обеспечивает себя топливом и электроэнергией. Это, конечно, плюс, но даже в бочке спирта присутствует смола. Чтобы освободить место для свежих плантаций, бразильцы вырубают тропические леса Амазонки. Такой подход может показаться странным и недальновидным, но если говорить прямо, то это глупость. Как мы сможем выжить без «легких планеты»?
Ситуация с сахарным тростником в Бразилии
Тысячи частных ферм в Бразилии выращивают сахарный тростник, что привело к некоторым осложнениям. Когда в 80-х годах стоимость сахара резко возросла, количество производимого этанола резко сократилось, в результате чего люди остались без топлива для своих автомобилей. В 2007 г. правительство взялось регулировать ситуацию и выделило значительные инвестиции в размере 25 млн. долл. на инновационные технологии, что эквивалентно 385 млн. долл. в США.
План сокращения потребления топлива в США
Президент Буш выступил с программой «20 на 10», цель которой — сократить к 2017 г. количество потребляемого в США бензина на 20%. Для этого необходимо увеличить выпуск этанола до более чем 30 млрд. литров. На исследования уже потрачены огромные суммы, превышающие 12 млрд. долл. И это только начало.
Производство этанола в Америке
Хотя в Америке производится значительное количество этанола, оно все же не дотягивает до уровня Бразилии. Если в Бразилии этанол получают из тростника, который невозможно выращивать в США, то в Америке — из кукурузы. Этот метод менее эффективен, что приводит к более высоким ценам на американский этанол по сравнению с бразильским. Несмотря на это, многие штаты активно продвигают эту программу, и ярким примером тому является губернатор штата Иллинойс Барак Обама, который также является кандидатом в президенты США. Введены новые нормы на бензиновое топливо, согласно которым оно должно содержать 10% этанола, что признано безопасным для традиционных двигателей.
Заправка спиртосодержащим топливом
Для того чтобы автомобиль мог принимать топливо с концентрацией этанола более 10%, необходимо внести коррективы. «Мозг» двигателя должен быть настроен на определение содержания спирта и выбор подходящих режимов работы. Кроме того, поскольку спирт содержит воду, требуется модификация топливопровода. Кроме того, для работы в холодное время года необходимо прогревать топливо перед запуском двигателя.
Могут ли США достичь своих целей?
Будущее использования биоэтанола неопределенно, и полный переход на двигатели, работающие на спирте, маловероятен. Для того чтобы только в США перейти с нефти на этанол, необходимо засеять соответствующими культурами 75% мировых сельскохозяйственных угодий. Даже если бы Луна была полностью засеяна тростником, этого все равно было бы недостаточно.
Выращивание биотоплива аморально
Массовое выращивание культур для производства этанола, несомненно, окажет серьезное влияние на сельское хозяйство. Фермеры знают, что спрос на кукурузу растет, поэтому будут сажать ее везде, где только можно. В результате кто подумает о миллионах обездоленных людей, лишенных пищи? Вот почему так возмущаются многие исследователи, утверждая, что «выращивать» биотопливо, когда людям нечего есть,— это низкое, неблагородное и в корне аморальное занятие.
Политика и этанол: Запутанные отношения
На снимке справа мы видим восторг президента США Джорджа Буша и президента Бразилии Луиса Инасио Лулы да Силвы после напряженных переговоров. Это свидетельствует о тесной связи между этаноловой промышленностью и политикой.
Поэтому нет ничего удивительного в том, что мы наблюдаем различные рекламные акции, которые противостоят друг другу.
Здоровый скептицизм
Несмотря на правдоподобные преимущества биотопливных программ, любые отзывы о них следует воспринимать с долей соли. Эти инициативы способны принести реальную пользу, но важно помнить, что широкое внедрение этанола окажет неоспоримое влияние на мировую экономику.