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
Галина Киндинова: «Старики МХАТа не воспринимали нас как конкурентов» Галина Киндинова: «Старики МХАТа не воспринимали нас как конкурентов»

О своих педагогах актриса Галина Киндинова рассказала в нашем интервью

Коллекция. Караван историй
Неожиданные вещи, которые помогают экономить миллиарды долларов Неожиданные вещи, которые помогают экономить миллиарды долларов

Экономить иногда получается совершенно случайно

Maxim
И ты скрулл И ты скрулл

«Секретное вторжение»: противостояние России и США по версии Marvel

Weekend
Прокусить не так-то просто: кто пил кровь динозавров? Прокусить не так-то просто: кто пил кровь динозавров?

Доисторические кровососы стали одной из причин вымирания динозавров

Вокруг света
Температура плавления: как пережить жару и избежать теплового удара? Температура плавления: как пережить жару и избежать теплового удара?

Как легче переносить высокие температуры без вреда для здоровья

Правила жизни
В ранней Вселенной наблюдаемое время протекает в 5 раз медленнее В ранней Вселенной наблюдаемое время протекает в 5 раз медленнее

Астрономы впервые наблюдали эффект, предсказанный Эйнштейном более века назад

ТехИнсайдер
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
«Я хочу быть лысым и злым». Сергей Гилев — о фильме «Кентавр», сериалах про маньяков и Александре Невском «Я хочу быть лысым и злым». Сергей Гилев — о фильме «Кентавр», сериалах про маньяков и Александре Невском

Сергей Гилев — о том, что не так с современными сценариями

Правила жизни
Физики нашли в замещенном апатите свинца комнатную сверхпроводимость при атмосферном давлении Физики нашли в замещенном апатите свинца комнатную сверхпроводимость при атмосферном давлении

Ученые нашли у апатита свинца сверхпроводящие свойства при комнатной температуре

N+1
Нежное преступление, обожаемое наказание Нежное преступление, обожаемое наказание

«Следствие ведут знатоки»: картина противостояния криминала и милиции

Weekend
Отец «червя», профессор, бизнесмен: история Роберта Тэппэна Морриса — студента, который изменил интернет Отец «червя», профессор, бизнесмен: история Роберта Тэппэна Морриса — студента, который изменил интернет

Вспоминаем историю человека, который  случайно «взломал» интернет

Правила жизни
Princess Y95. Первая в серии Princess Y95. Первая в серии

Princess Y95 — моторная яхта будущего

Y Magazine
«Всегда лги, что родилась здесь»: как живут китайские эмигранты в Нью-Йорке «Всегда лги, что родилась здесь»: как живут китайские эмигранты в Нью-Йорке

Отрывок из книги «Прекрасная страна. Всегда лги, что родилась здесь»

Forbes
Искусственный интеллект в деле Искусственный интеллект в деле

Может ли развитие искусственного интеллекта угрожать человеку?

Лиза
9 признаков пограничного расстройства личности: разбор с психотерапевтом 9 признаков пограничного расстройства личности: разбор с психотерапевтом

Почему не стоит демонизировать пограничное расстройство личности?

Psychologies
Не плагиат, а референс: зачем соцсети перенимают функции друг у друга, почему это работает и чего ждать дальше Не плагиат, а референс: зачем соцсети перенимают функции друг у друга, почему это работает и чего ждать дальше

Почему соцсети копируют решения друг друга и что это меняет для пользователей?

Правила жизни
Как выглядят чародейки в 3 сезоне «Ведьмака»: теперь зрители ненавидят этот сериал Как выглядят чародейки в 3 сезоне «Ведьмака»: теперь зрители ненавидят этот сериал

Почему сериал «Ведьмак» получил сотни негативных отзывов?

VOICE
Тимур Соловьев: искусство быть бодрым по утрам Тимур Соловьев: искусство быть бодрым по утрам

История-пробуждение от ведущего утренних эфиров Тимура Соловьева

Maxim
Дети, быт и саморазвитие: для чего на самом деле (не) нужны отношения Дети, быт и саморазвитие: для чего на самом деле (не) нужны отношения

Ответьте прямо сейчас на вопрос: «Для чего мне нужны отношения?»

Psychologies
Пазл Кристофера Нолана. Из чего состоит кино режиссера-визионера Пазл Кристофера Нолана. Из чего состоит кино режиссера-визионера

Как устроено кино Кристофера Нолана

СНОБ
Мнение экспертов: веганы улучшают экологию Земли. Поменяете диету? Мнение экспертов: веганы улучшают экологию Земли. Поменяете диету?

Веганская диета позитивно сказывается на экологическом состоянии нашей планеты

ТехИнсайдер
Душ и радар: топ-5 уникальных гаджетов для автомобиля Душ и радар: топ-5 уникальных гаджетов для автомобиля

Без каких девайсов не обойтись в долгой поездке

Maxim
Головная боль всех кошатников: как отучить питомца царапать мебель Головная боль всех кошатников: как отучить питомца царапать мебель

Почему кота больше привлекает не когтеточка, а ваш диван?

ТехИнсайдер
Как иранка создала сеть клиник по работе с аутизмом и продала ее за $600 млн Как иранка создала сеть клиник по работе с аутизмом и продала ее за $600 млн

Дорин Гранпишех построила из одного центра целую сеть клиник, изучающих аутизм

Forbes
Круглые, миндаль или щелки: как подобрать эффектный макияж по форме глаз — лайфхаки от эксперта Круглые, миндаль или щелки: как подобрать эффектный макияж по форме глаз — лайфхаки от эксперта

Форма глаз — аспект, на который стоит обращать внимание при выборе макияжа

VOICE
Заоблачные педали: как доставка на велосипедах и самокатах стимулирует e-commerce Заоблачные педали: как доставка на велосипедах и самокатах стимулирует e-commerce

Как развивается ультрабыстрая доставка и как меняет мир вокруг себя

Forbes
Какие экстремальные нагрузки может выдержать организм человека Какие экстремальные нагрузки может выдержать организм человека

Как долго можно выдержать без пищи, без воды или на морозе?

Maxim
Рейдер, активист, лифтер Рейдер, активист, лифтер

Как инвестирует Карл Айкан

Деньги
Остановка в Боровичах Остановка в Боровичах

Экскурсия в усадьбу купцов Митрофановых, где открыт ресторан Most

Новый очаг
Открыть в приложении