Combustibili alternativi

Combustibili neconvenționali sau alternativi.

Cuvinte cheie: combustibili alternativi, combustibili, alternativă, petrol, poluare, depoluare, mediu

GNC (Gaz natural)

Utilizarea GNC în stare gazoasă și comprimată sub 200 de bare este o soluție tehnologică deja dovedită, deoarece peste 500 de vehicule sunt preocupate în întreaga lume. La motoarele dedicate și optimizate, CNG oferă avantaje notabile care depășesc o aprovizionare cu energie mai scumpă. Plăcerea la volan, performanța accelerării, recuperarea, viteza maximă sunt foarte satisfăcătoare.

Eficiența consumului de combustibil o depășește pe cea a motoarelor pe benzină cu aproximativ 10% (cu excepția motoarelor pe benzină cu combustie slabă, precum cele oferite recent de producătorii japonezi), dar este mai mică decât cea a unui motor diesel cu injecție directă. Emisiile de la motoarele CNG constau aproape exclusiv din metan, deci de toxicitate scăzută.

Metanul este, totuși, un important gaz cu efect de seră. Dar, dacă luăm în considerare emisiile de gaze cu efect de seră pe întregul lanț de utilizare, GNC oferă economii de aproximativ 20-25% comparativ cu sectorul benzinei și de 10%
15% în raport cu motorina.

Principalul handicap al GNc se referă la stocare, ceea ce este foarte penalizant în ceea ce privește greutatea și dimensiunea. Materiale noi, cum ar fi compozite de rășină și fibre de sticlă sau carbon, în curs de studiu, ar trebui să facă posibilă împărțirea greutății rezervorului la capacitate constantă la patru.

Prin urmare, GNC pare a fi un combustibil substitut, a cărui pătrundere este sigură fără a putea evalua întinderea sa în prezent. Ar trebui să se materializeze mai întâi în utilizări urbane (în special autobuze) în care poluarea este îngrijorătoare.

metanol

Multe studii au fost efectuate în anii 1970 privind dezvoltarea combustibililor care conțin 85 100% metanol, desemnați de inițialele M85, M90 sau M100 în funcție de compoziția lor.

În prezent, această temă și-a pierdut mult din interes. Metanolul este într-adevăr toxic intrinsec și oferă foarte puține beneficii în ceea ce privește poluarea aerului. În special, riscurile de formare a ozonului troposferic sunt greu modificate pentru vehiculele care adoptă M85 sau M100.
Metanolul este menținut indirect pe piața combustibililor ca un jucător de bază în sinteza MTBE. Acest eter este un component excelent al benzinelor, foarte căutat pentru numărul său mare de octanici, compatibilitatea perfectă cu hidrocarburile și
beneficiile pe care le poate oferi pentru a reduce poluarea aerului.

Pentru a citi, de asemenea:  Energia conținută într-un litru de motorină sau benzină

Astăzi, concentrațiile MTBE de 5-10% sunt foarte frecvente la benzinele. Cu toate acestea, există probleme legate de biodegradabilitatea redusă a MTBE.

Biocombustibili: etanol

Etanolul este potențial un combustibil de bună calitate capabil să furnizeze motoare de tip aprindere prin scânteie. Poate fi utilizat pur sau amestecat în proporție mică (până la 20%) într-o benzină convențională. În primul caz, motorul trebuie adaptat la această utilizare specifică (modificarea sistemului de alimentare cu combustibil și un raport de compresie mai mare); în
al doilea caz, amestecul etanol-benzină este complet banal și interschimbabil în rețeaua de distribuție cu produse de origine strict petrolieră.

Cu toate acestea, chiar Brazilia, care se angajase într-o politică proactivă în favoarea sectorului combustibilului etanol, își revizuiește strategia. Motivele acestei schimbări în Brazilia și decolarea economică lentă în restul lumii se datorează câtorva obstacole tehnice care, fără a fi prohibitive, provoacă reticențe din partea industriilor petroliere și auto.

Amestecurile de etanol-benzină sunt mai puțin stabile în prezența apei, mai volatile și uneori mai corozive decât produsele de origine exclusiv petrolieră.

Acesta este motivul pentru care, la fel ca metanolul, sectorul etanol-combustibil este preferabil orientat spre producerea de ETBE din etanol și izobutenă.

Reglementările europene stabilesc un conținut maxim de 15% (volum) de ETBE în benzinele, adică în jur de 7% (greutate)
etanol. Prin urmare, acest cadru legislativ lasă suficient spațiu pentru pătrunderea etanolului la rate semnificative pe piața combustibililor.

Derivați ai uleiurilor vegetale

Deși motoarele diesel pot funcționa cu uleiuri vegetale brute, această abordare nu pare realistă pentru vehiculele care au devenit foarte eficiente. Pe de altă parte, transformarea uleiurilor vegetale în esteri metilici oferă avantaje considerabile la nivel tehnic.

Esterii metilici ai uleiurilor vegetale au proprietăți fizico-chimice apropiate de cele ale motorinei în care este perfect miscibil. Tipurile de semințe oleaginoase în cauză sunt în principal semințe de rapiță și floarea-soarelui. Datele agronomice sunt după cum urmează: este
este posibil să se obțină 30 până la 35 chintali / an semințe de colza la hectar sau 1,2 până la 1,4 tone de esteri metilici la hectar și pe an.

Pentru a citi, de asemenea:  Consumul global de energie

În ceea ce privește reglementările, un decret autorizează, în Franța, distribuția nemarcată a esterului metilic de rapiță până la 5% amestecat în motorină.

În cele din urmă, bilanțurile energetice din sectoarele de producție a biocombustibililor sunt favorabile. Raportul dintre energia conținută în biocombustibil și cea necesară pentru a-l produce este întotdeauna mai mare de 1. Dar, din punct de vedere economic, cu costurile actuale de acces la țiței și fără stimulente fiscale , biocombustibilii nu sunt competitivi.

În cele din urmă, concluziile studiilor privind contribuția biocombustibililor în ceea ce privește impactul asupra poluării atmosferice sunt foarte nuanțate. În funcție de tipul de poluant luat în considerare, combustibilii
de origine vegetală pot fi uneori ușor benefice, uneori ușor nefavorabile. Cu excepția protecției împotriva efectului de seră, pentru care utilizarea biocombustibililor aduce fără îndoială o îmbunătățire semnificativă.

Combustibili sintetici

Combustibilii sintetici sunt benzine și motorine tradiționale, dar derivate din alte materii prime decât petrolul, în principal cărbune și gaze naturale.

Procesele corespunzătoare folosesc tehnologii greoaie și costisitoare. Acestea constau în producerea, într-o etapă intermediară, a gazului de sinteză (CO și H2), din care sunt posibile două căi: obținerea directă a hidrocarburilor conform tehnicii Fischer-Tropsch sau trecerea prin metanol care va fi apoi transformat în benzină.

Randamentul acestor sectoare este un handicap major: între 35 și 55% pentru procesul de esențe Fischer-Tropsch în funcție de caracteristicile materiei prime și de cerințele de calitate ale produselor finite; între 60 și 65% pentru sectorul benzinei sintetice prin metanol dezvoltat în 1986 de compania Mobil din Noua Zeelandă. Aceste randamente reduse merg mână în mână cu emisiile mari de CO2.

În consecință, producția semnificativă de combustibili sintetici este condiționată de un preț ridicat al petrolului (cel puțin 30 $ / bbl) și o cerere puternică de produse poluante foarte scăzute.

Pentru a citi, de asemenea:  Energie liberă și Tesla, geniu necunoscut

hidrogen

Pe termen mediu, este ca hidrogenul să gestioneze corect o penurie anunțată. Unități de rafinare foarte consumatoare (hidrodesulfurări, hidrotratamente și hidroconversii)
se va înmulți pentru a îmbunătăți calitatea produselor petroliere și pentru a se adapta cererii din ce în ce mai orientate către produse ușoare.

În afară de reformarea care își va atinge rapid limitele, producția de hidrogen poate fi avută în vedere prin reformarea vaporilor de metan, prin oxivapogazificare a reziduurilor sau prin electroliză. Primele două căi duc la autoconsum și la emisii semnificative de CO2. Calea către electroliză ar necesita o reînnoire a investițiilor în energie nucleară și acceptarea de către publicul larg a acestui lucru
tehnologia și riscurile acesteia.

Dacă evităm în mod arbitrar aceste întrebări legate de disponibilitatea materiei prime, utilizarea hidrogenului ca combustibil pentru automobile se confruntă cu dificultăți mari: depozitarea la bordul vehiculului este un adevărat blocaj tehnologic.

Dacă presupunem, în plus, că depozitarea la bordul vehiculelor este rezolvată tehnic și că sunt îndeplinite condițiile de siguranță de bază, sunt posibile două posibilități: hidrogenul poate fi utilizat mai întâi, pur sau în amestec cu GNC, în motoare special concepute pentru acest tip de combustibil. Eficiența motorului este apoi limitată de legile termodinamicii, iar emisiile de NOx sunt inevitabile. În al doilea rând, hidrogenul poate fi consumat în pilele de combustibil.
Dar apar probleme de dezvoltare tehnologică. Electrozii sunt confecționate din metale prețioase (platină și paladiu), iar densitatea puterii este scăzută. În ciuda angajamentelor recente
industriali mari care vor dezvolta vehicule cu baterii de combustibil, acest lucru nu pare, în fața concurenței convertoarelor mai convenționale, dar aproape zero poluarea a promis un viitor mare.

Tensiunile sunt previzibile pe piața hidrogenului, iar ruta combustibilului rămâne foarte prospectivă. Este sigur că utilizarea hidrogenului pentru a îmbunătăți calitățile combustibililor tradiționali va rămâne cel mai eficient mod tehnic și economic pentru o lungă perioadă de timp.

În consecință, celula cu combustibil și motorul cu hidrogen nu par să apară pe termen mediu.

Citește mai mult:
- Forumul privind produsele petroliere și combustibilii fosili
- Combustibili de petrol și combustibili
- Ecuația de combustie și CO2
- Combustibili petrolieri convenționali

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate *