Науково-технічний прогрес не обійшов стороною і паливну сферу. Ведуться інтенсивні роботи над новими, нетрадиційними видами енергоносіїв. Чим викликано їх поява і що будемо заливати в баки автомобілів в наступному десятилітті?
Потреба людства в енергії неухильно зростає. За прогнозами фахівців, до 2050 року світовий попит на неї, в порівнянні з сьогоднішнім, збільшиться в два рази. Для задоволення цього попиту знадобиться задіяти всі види палива, а також розвивати ядерну енергетику. Це одна з головних причин, по якій сьогодні розробники створюють альтернативні види пального.
Інша не менш важлива причина - забруднення атмосфери шкідливими викидами, насамперед СО2. Причому на частку бензинових і дизельних автомобілів припадає 25% всіх цих викидів. Ось чому людству терміново потрібні нові, екологічно чисті види палива.
Чималу увагу проблемам альтернативного палива було приділено на Технологічному форумі «Шелл 2010», що проходив в Москві з 8 по 10 червня. Воно й не дивно: концерн «Шелл» - найбільший інвестор в науково-дослідні розробки серед компаній нафтогазової галузі. У 2009 році він вклав в НДДКР понад 1,2 млрд. Доларів.
Технологія Shell GTL
Один із перспективних напрямів у розвитку альтернативних видів палива - переробка газового сировини в рідкі вуглеводні. Суть його в тому, що спочатку з природного газу отримуємо синтетичний газ, а вже з нього - різні горючі рідини. У цій «ніші» «Шелл» запатентував каталітичну технологію GTL. Завдяки їй можна отримувати велику лінійку рідких продуктів - від газойлів (дизельного палива) до важких базових масел.
Потрібно сказати, що нові ідеї в області палива зазвичай приживаються важко. Дослідження по процесу GTL компанія «Шелл» почала ще в 1973 році у своїй лабораторії в Амстердамі. Потім 10 років пішло на те, щоб побудувати експериментальний завод по виробництву рідкого палива з газу. Ще десятиліття знадобилося для будівництва промислового підприємства в Малайзії продуктивністю 14710 барелів (1,65 млн. Літрів) на добу. Сьогодні воно успішно працює і постачає рідкі вуглеводні споживачам, в тому числі і в Європу. Вже закінчується будівництво має в десять разів більшу продуктивність заводу в Катарі, який вступить в дію на початку 2011 року.
Газойль, отриманий за технологією GTL, сьогодні при заправці зазвичай змішують з простим дизельним паливом, але можна використовувати цей продукт і в чистому вигляді. Перевага газойля в тому, що це повністю парафиновое паливо з низьким вмістом води: воно легко запалюється і дає незначні викиди оксидів вуглецю та азоту в атмосферу.
біопаливо
Фахівці «Шелл» вважають, що біопаливо можна виробляти з будь-якої сировини, що містить атоми вуглецю і водню або целюлозу. Наприклад, це можуть бути відходи від переробки деревини.
Для двигунів внутрішнього згоряння широко застосовують спиртове паливо. Його отримують з рослин, що містять вуглеводні: пшениці, кукурудзи, цукрового очерету та ін. Для дизельних двигунів, де запалення палива відбувається від стиснення, використовуються рослини, багаті жирними кислотами: рапсове сім'я, пальмова олія і соя. Ця технологія отримання палива вельми проста, тому можна будувати невеликі заводи і успішно вирішувати питання доставки.
Однак є одне «але». Названі вище рослини використовуються для корму тварин. І якщо їх у великих обсягах переробляти на пальне, то виникає питання: а чим же годувати тварин? Ось чому вчені працюють над біопаливом і з іншої сировини. Так, компанія «Шелл» спільно з канадською фірмою Iogen відпрацьовує процес, який конвертує пшеничну солому в целюлозу, а потім в етанол.
Інший вихідний продукт для біопалива - це ліпіди (частки масла, які присутні в водоростях і деяких неїстівних олійних рослинах). Компанія «Шелл» утворила спільне підприємство з розташованої на Гаваях фірмою Сellana і відпрацьовує технологію отримання палива з водоростей. Приваблює те, що водорості не займають, як, скажімо, рапс, цінних посівних площ на суші, і для їх зростання потрібні лише сонце і вода.
Відзначимо, що названі процеси отримання альтернативного пального поки що не налагоджені. Вважається, що вони більш енергоємні і дорогі, ніж виробництво популярного сьогодні біопалива з ріпаку. Але ці перспективні роботи активно тривають.
Відпрацьовуються і варіанти подешевше. Уже п'ять років «Шелл» співпрацює з каліфорнійською компанією Virent, створюючи альтернативне паливо, що отримується більш простим, термохимическим шляхом з використанням каталізаторів. Вихідний матеріал - цукор, а кінцеві продукти при правильному підборі каталізатора - бензин, дизельне або авіаційне пальне.
водень
Ще з 90-х рр. минулого століття водень розглядався в якості альтернативного виду палива, і він знайшов деякий застосування на транспорті. Зокрема, автомобілі та автобуси на цьому пальному успішно працюють в Ісландії, де є дешева енергія електростанцій для його виробництва.
Взагалі водень цікавий тим, що в певному відношенні він схожий на електрику, т. К. Не є первинним джерелом енергії: його отримують тільки в ході певного процесу. Сьогодні левову його частку виробляють з природного газу.
Водневе паливо екологічно: з вихлопної труби в атмосферу виходять тільки тепло і водяну пару.
«Шелл» - одна з тих компаній, які взяли на себе провідну роль у розвитку водневого палива. Для підтримки цього інвестиційного проекту спільно з іншими фірмами були побудовані 9 водневих заправних станцій, в основному в США.
Звичайно, водень - цікаве пальне і його можна застосовувати в цій якості в двигунах внутрішнього згоряння. Але найбільш ефективно він використовується в паливних елементах, де перетворюється в електрику, яке служить для харчування тягового двигуна електромобіля.
Сьогодні в розробці автомобілів з паливними елементами вже досягнуті великі успіхи, відпрацьовані надійні технології. Однак такі автомобілі все ще дуже дороги. Крім того, поки відсутня інфраструктура, призначена для доставки водню споживачам.
За підрахунками фахівців «Шелл», заснованих на планах розвитку автомобільних компаній, кількість автомобілів, що працюють на водні, почне збільшуватися з 2020 року.
Таким чином, в найближче десятиліття для вирішення енергетичних та екологічних проблем людства на автотранспорті поряд з традиційними видами палива будуть застосовуватися і нетрадиційні: різні види біопалива, в тому числі в складі паливних сумішей, а також водень. Розвиток отримають і електромобілі - як гібридні, так і на батареях.
Вибір палива в наступному десятилітті буде залежати від ряду факторів: доступності, вартості, ефективності, низького рівня викидів по всьому ланцюжку: від свердловини до автомобіля. Наприклад, в Англії, де електроенергію виробляють станції, що спалюють кам'яне вугілля, електромобілі не допоможуть вирішити екологічні проблеми. Свою роль можуть зіграти і природні умови країни, і урядова політика. Так, в теплій Бразилії, яка зазнає труднощів з нафтою, заохочується вирощування ріпаку: його виробники звільняються від податків.
B найближче десятиліття, поряд з традиційними видами автомобільного палива, на ринок вийдуть різноманітні альтернативні його види. Тут не буде єдиного переможця, який виявиться у всіх відносинах краще за інших. В кожному окремому випадку вибір буде залежати від багатьох факторів. Однак в цілому робота транспортних засобів стане набагато ефективніше.
Київ - Москва - Київ
Леонід Гоголів
фото автора
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.
Чим викликано їх поява і що будемо заливати в баки автомобілів в наступному десятилітті?І якщо їх у великих обсягах переробляти на пальне, то виникає питання: а чим же годувати тварин?
