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
4 книги о цифровой индустрии и ее влиянии на человека 4 книги о цифровой индустрии и ее влиянии на человека

Книги, которые помогут разобраться в истории возникновения цифровой эры

СНОБ
(Нео)сознанное (Нео)сознанное

Как бессознательный ум управляет нашим поведением

kiozk originals
Исследование: 95% россиян сталкивались с корпоративным абьюзом Исследование: 95% россиян сталкивались с корпоративным абьюзом

Абьюз на рабочем месте может проявляться по-разному

Forbes
Все лгут Все лгут

Поисковики, Big Data и Интернет знают о вас все

kiozk originals
Как заработать пару миллионов и остаться при этом человеком: рабочая схема от крепостного мальчика Павла Овчинникова Как заработать пару миллионов и остаться при этом человеком: рабочая схема от крепостного мальчика Павла Овчинникова

Павел Овчинников — крестьянский самородок, который заработал миллионы

ТехИнсайдер
Что поможет ребенку пережить смерть родителя: 6 факторов Что поможет ребенку пережить смерть родителя: 6 факторов

Как помочь ребенку пережить утрату?

Psychologies
Как змеи потеряли свои ноги. А ведь они у них были Как змеи потеряли свои ноги. А ведь они у них были

Генетики обнаружили мутации, которые привели к исчезновению ног у змей

ТехИнсайдер
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
Король комедии, бог импровизации: лучшие роли Робина Уильямса Король комедии, бог импровизации: лучшие роли Робина Уильямса

Робин Уильямс начинал как комик, но затем раскрыл свой драматический арсенал

Правила жизни
Новый добрый стриптиз Новый добрый стриптиз

«Мужской стриптиз»: те же 25 лет спустя

Weekend
Действительно сильные женщины: как японки борются за право заниматься сумо Действительно сильные женщины: как японки борются за право заниматься сумо

Японки практиковали сумо в древности, и сегодня отстаивают свое право на него

Forbes
Немецкие палеонтологи описали отлично сохранившуюся черепаху из юрского периода Немецкие палеонтологи описали отлично сохранившуюся черепаху из юрского периода

Эта черепаха жила в мелководном море на территории современной Баварии

N+1
Что делать, если потерял ключи: инструкция Что делать, если потерял ключи: инструкция

Как восстановить ключи, что делать с сигнализацией во время вскрытия автомобиля

РБК
Крах города машин. 10 лет назад Детройт объявил о банкротстве Крах города машин. 10 лет назад Детройт объявил о банкротстве

Банкротству Детройта в США исполнилось 10 лет

РБК
Немой заговорил: пять стадий принятия звука в кино Немой заговорил: пять стадий принятия звука в кино

Как звук захватил кино и как индустрия пережила революцию

Правила жизни
О желания до жалости: 5 компонентов любви — мнение философа О желания до жалости: 5 компонентов любви — мнение философа

Из чего состоит чувство любви?

Psychologies
Вредничает или болеет Вредничает или болеет

Почему животное не слушается, проявляет агрессию или метит территорию?

Лиза
Идеальный партнер: миф или реальность — размышления психоаналитиков Идеальный партнер: миф или реальность — размышления психоаналитиков

Отправляясь на поиски идеала, кого мы хотим встретить? И нужен ли этот идеал?

Psychologies
Феномен ночной прокрастинации: почему мы откладываем отход ко сну даже тогда, когда очень сильно хотим спать Феномен ночной прокрастинации: почему мы откладываем отход ко сну даже тогда, когда очень сильно хотим спать

А вы знали, что залипание в телефоне в ущерб своему сну – это такая форма мести?

ТехИнсайдер
Если не тиндер, то кот? Если не тиндер, то кот?

Марта Кетро рассказывает, где и как искать счастье

Новый очаг
4N + 2 4N + 2

Как химики полтора века пытаются понять ароматичность

N+1
Развитие на уровне мемов: российский бизнес — о настоящем и будущем нейросетей Развитие на уровне мемов: российский бизнес — о настоящем и будущем нейросетей

Как искусственный интеллект изменит рынок труда и кто лишится работы?

Forbes
Продуктивность в 2023 году: как быть эффективнее на работе и меньше отвлекаться Продуктивность в 2023 году: как быть эффективнее на работе и меньше отвлекаться

Как прокачать свою личную эффективность?

Maxim
О спорт, ты мозг! Как физическая активность влияет на когнитивные функции? О спорт, ты мозг! Как физическая активность влияет на когнитивные функции?

Как тренировки улучшают память и концентрацию?

Правила жизни
Три группы приматов независимо колонизировали Южную Америку около 30 миллионов лет назад Три группы приматов независимо колонизировали Южную Америку около 30 миллионов лет назад

Палеонтологи описали новый вид южноамериканских приматов

N+1
«Я и так знаю, что он мне скажет»: 6 причин, по которым люди не идут к психологу «Я и так знаю, что он мне скажет»: 6 причин, по которым люди не идут к психологу

Что лежит в основе нежелания работать с психологом?

Psychologies
Кто такие «профессионалы похудения» и почему им сложнее сбросить вес, чем остальным: мнение психолога Кто такие «профессионалы похудения» и почему им сложнее сбросить вес, чем остальным: мнение психолога

Отрывок из книги «Почему я не худею»

VOICE
Не проходите мимо арахисовой пасты! Узнайте интересные факты о пользе продукта Не проходите мимо арахисовой пасты! Узнайте интересные факты о пользе продукта

Паста из арахиса богата белком, минералами и витаминами

ТехИнсайдер
Большой Дракон: как Брюс Ли изменил голливудский экшен-фильм Большой Дракон: как Брюс Ли изменил голливудский экшен-фильм

Как Брюс Ли взбодрил и обновил голливудский менстрим

Правила жизни
Открыть в приложении