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
Дорого и сердито: почему мясо из пробирки вряд ли станет массовым продуктом Дорого и сердито: почему мясо из пробирки вряд ли станет массовым продуктом

Почему производство и потребление мяса из пробирки не станет массовым?

Forbes
«Рассталась с абьюзером и теперь мучаюсь из-за чувства вины» «Рассталась с абьюзером и теперь мучаюсь из-за чувства вины»

Какие чувства испытывает жертва абьюза после разрыва отношений?

Psychologies
Как перестать ненавидеть понедельники: 3 простых решения Как перестать ненавидеть понедельники: 3 простых решения

Как построить свою жизнь, чтобы мысли о понедельнике приносили радость?

Psychologies
Оттенки зеленого Оттенки зеленого

Электрокары: такие ли они «зеленые», как об этом говорят?

Playboy
Как преодолеть стереотипы общества и позволить себе быть просто женщиной Как преодолеть стереотипы общества и позволить себе быть просто женщиной

Как стереотипы заставляют женщину быть кем-то другим?

Psychologies
Огород на подоконнике за сущие копейки: какие овощи можно вырастить из обрезков прямо у себя дома Огород на подоконнике за сущие копейки: какие овощи можно вырастить из обрезков прямо у себя дома

Какие еще овощные культуры можно вырастить из обрезков

ТехИнсайдер
Мама перепутает! 10 двойников звезд, которых не отличишь от оригинала Мама перепутает! 10 двойников звезд, которых не отличишь от оригинала

Некоторые охотно пользуются сходством со звездой

VOICE
С миру по нитке: как топ-спортсменам приходится просить на Олимпиаду деньги у фанатов С миру по нитке: как топ-спортсменам приходится просить на Олимпиаду деньги у фанатов

Вспоминаем истории, когда на Олимпиаду спортсменам собирали всем миром

Forbes
Читмил Читмил

Читмил: плюсы и минусы запланированных нарушений диеты

Здоровье
«Каждую ночь она задерживала дыхание и молилась»: как бомбежки влияют на психику «Каждую ночь она задерживала дыхание и молилась»: как бомбежки влияют на психику

Какой была жизнь в английском приюте для воспитания и содержания детей-сирот?

Psychologies
Ягоды и грибы: где и как правильно собирать. Советы эксперта Ягоды и грибы: где и как правильно собирать. Советы эксперта

Где и когда искать грибы и ягоды, что взять с собой и как одеться

РБК
Один день в Иркутске Один день в Иркутске

Всего один день в Иркутске можно увидеть множество интересного!

Лиза
Я все еще держусь. О чем пел сэр Элтон Джон Я все еще держусь. О чем пел сэр Элтон Джон

Разбираем главные песни Элтона Джона

СНОБ
«Научиться держать слово»: советы от богатейших инвесторов мира «Научиться держать слово»: советы от богатейших инвесторов мира

Как разжиться достаточным богатством, чтобы попасть в список Forbes?

Forbes
Вредничает или болеет Вредничает или болеет

Почему животное не слушается, проявляет агрессию или метит территорию?

Лиза
Дрожь Вселенной: как астрономы открыли сотрясение пространства черными дырами Дрожь Вселенной: как астрономы открыли сотрясение пространства черными дырами

Как сверхмассивные черные дыры меняют пространство и время

Forbes
Инженеры укрыли электромобиль одеялом Инженеры укрыли электромобиль одеялом

Термопокрывало охладит электромобиль днем и согреет ночью

N+1
Раннемеловое млекопитающее поохотилось на динозавра втрое тяжелее себя Раннемеловое млекопитающее поохотилось на динозавра втрое тяжелее себя

Необычная окаменелость, которая сохранила сцену охоты Repenomamus robustus

N+1
Прийти в сознание. Научные споры об устройстве мозга и свободе воли Прийти в сознание. Научные споры об устройстве мозга и свободе воли

Как работает наше сознание?

СНОБ
От чего зависит уровень гибкости каждого человека? От чего зависит уровень гибкости каждого человека?

Почему один человек может легко сесть на шпагат, а другому для этого нужны годы

ТехИнсайдер
Почему яд скорпионов - одна из самых дорогих жидкостей на планете? Интересный факт! Почему яд скорпионов - одна из самых дорогих жидкостей на планете? Интересный факт!

Незначительное количество яда скорпиона может принести немалые деньги

ТехИнсайдер
«Я не развелся»: Леша Свик рассказал об измене жене, которая ушла от него после рождения дочери «Я не развелся»: Леша Свик рассказал об измене жене, которая ушла от него после рождения дочери

Ксения Ткачева обвинила Лешу Свика в измене сразу после пополнения в семействе

VOICE
Неудобный разговор: как подготовиться и донести мысль — 4 правила Неудобный разговор: как подготовиться и донести мысль — 4 правила

Как не утратить взаимопонимание и доверие при обсуждении сложных вопросов

Psychologies
Ритмы жизни Ритмы жизни

Все причины начать танцевать прямо сегодня

VOICE
5-аминолевулиновая кислота помогла дрозофилам с дефектом дыхательной цепи выработать АТФ 5-аминолевулиновая кислота помогла дрозофилам с дефектом дыхательной цепи выработать АТФ

Открытие, которое может помочь в лечении митохондриальных нарушений

N+1
Одна инъекция белка Клото улучшила память макак Одна инъекция белка Клото улучшила память макак

Ученые из США ввели макакам-резус белок Клото

N+1
Стыдные привычки, которые нам подарил СССР Стыдные привычки, которые нам подарил СССР

Если вам больше 40 лет, то перечисленные рефлексы вы уже в себе не переборете

Maxim
Почему наводнения происходят все чаще: эпоха великих катастроф Почему наводнения происходят все чаще: эпоха великих катастроф

Почему природные катаклизмы стали посещать нас с завидной регулярностью?

Maxim
Что общего между фольклором и стрит-артом. Отвечают современные художники Что общего между фольклором и стрит-артом. Отвечают современные художники

Как связаны между собой стрит-арт и фольклор?

СНОБ
Открыть в приложении