В последнее время в средствах массовой информации появляется все больше сообщений о потенциальных рисках и даже вреде повсеместного перехода автомобилей на биоэтанол. Обе стороны дискуссии подкрепляются авторитетными мнениями, что приводит в замешательство. Как возможно, чтобы ведущие страны принимали стратегии, которые, по мнению критиков, являются безрассудными и приведут к огромным экологическим и экономическим катастрофам? Где же истина? Попробуем разобраться.
Аргумент против сжигания этанола
Хотя очевидно, что сжигание этанола в двигателях внутреннего сгорания приводит к более чистому выхлопу, противники этой практики приводят убедительные аргументы. Основная проблема заключается в процессе производства, при котором в атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа. Это делает экологические преимущества использования топлива на основе этанола несущественными. Таким образом, заявления о борьбе с изменением климата и глобальным потеплением становятся нереальными и абсурдными.
Получение этилового спирта
Для получения этилового спирта можно использовать любые растения, содержащие достаточное количество сахара и крахмала. Для этого подходят такие растения, как картофель, ячмень, пшеница, свекла. Однако наиболее выгодным вариантом является сахарный тростник. Хотя переработка таких отходов, как опилки, возможна, она пока нерентабельна. Тем не менее, в настоящее время разрабатываются различные методы, которые могут оказаться экономически эффективными.
Вредно ли производство этанола для окружающей среды?
Производство этанола не обходится без последствий для окружающей среды. При производстве и сжигании одного литра этанола из растительного сырья в атмосферу выбрасывается такое же количество CO2, которое ранее было поглощено этими же растениями в процессе фотосинтеза. Это создает проблему, так как по сути это «фотосинтез наоборот» — для него требуется тепло, а не солнечный свет. Таким образом, выбросы при производстве этанола сопоставимы с выбросами бензинового двигателя, что приводит к насыщению атмосферы парниковыми газами. Ответ не так прост, как «да» или «нет».
Биоэтанол: Экологически чистый источник топлива
Биоэтанол быстро становится источником топлива, используемым во всем мире. Имея канистру чистого спирта, можно навестить и помочь тем, кто находится в пути с пустым баком. По сравнению с пищевым спиртом топливный этанол подвергается меньшей переработке. В результате биоэтанол является абсолютно нейтральным источником парниковых газов. Более того, этиловый спирт имеет положительный энергетический баланс, составляющий от 1,24 до 8 в зависимости от вида сырья. При сжигании этанола выделяется в несколько раз больше энергии, чем расходуется при его производстве, что является большим преимуществом по сравнению с бензином или дизельным топливом. Рассмотрим затраты, связанные с разведкой, добычей, транспортировкой и переработкой нефти, и вы увидите, что топливный баланс нефтепродуктов значительно ниже единицы.
Заправка автомобиля этанолом
Процесс заправки автомобиля этанолом не представляет собой ничего необычного — он ничем не отличается от заправки бензином. Однако сеть таких заправок находится в стадии развития. Например, в США насчитывается около 1500 станций, продающих E85. Однако этанол имеет и свои недостатки. Сжигание 1 л этилового спирта дает на 34% меньше энергии, чем сжигание того же объема бензина, что увеличивает расход топлива до 34%. Это касается только автомобилей с двигателями, изначально рассчитанными на традиционный бензин, а затем адаптированными под новое топливо.
Заправочные станции этанола в Швеции
Из примерно 1000 европейских этаноловых заправок около 800 находятся в Швеции. Эта страна планирует полностью отказаться от нефти через 20 лет. Скандинавы полагаются на гибриды, использующие этанол. На этом снимке представители компании Scania демонстрируют новейший городской автобус. Не стоит забывать, что октановое число этанола составляет 105. Это означает, что его можно сжигать в двигателях с гораздо более высокой степенью сжатия. Соответственно, двигатели, созданные исключительно под новый энергоноситель, должны быть не более неудачными, чем нынешние бензиновые или дизельные аналоги. Как по КПД, так и по мощностным характеристикам. Более того, об экологии даже говорить не приходится! Выбросы углекислого газа снижаются примерно на 80%, в частности, CO2 — на 30%. Но заливать в такие автомобили бензин немыслимо — детонация быстро разрушит технический двигатель.
Транспортировка этанола
Наиболее экономически эффективным вариантом транспортировки жидкого топлива является трубопроводный. К сожалению, это не относится к этанолу. Этот вид топлива имеет свойство впитывать влагу из воздуха, что делает его коррозионно-активным. Поэтому его приходится перевозить автомобильным или железнодорожным транспортом.
Забавная ситуация
Странно, что мы обнаружили: на бензине Flexifuel автомобиль работает хорошо, а вот на E85 — смеси 85% этанола и 15% газа — не очень и расходует гораздо больше топлива. Биоэтанол может быть дешевле бензина, но не намного. Не рассчитывайте на реальную экономию. В конечном итоге это может даже обойтись вам дорого. В зависимости от стиля вождения «экологичность» не приведет вас далеко. Неудивительно, что реализация, казалось бы, прекрасной идеи обычно регулируется законом, как это происходит в США и Бразилии.
Заправка биоэтанолом
Автомобили, работающие на биоэтаноле, возможно, не так мощны, как бензиновые, но зато они не оставят вас на произвол судьбы, как водородные аналоги. Поскольку энергетическая ценность E85 ниже, чем у бензина, для его сгорания требуется меньше кислорода, поэтому в цилиндры можно подавать больше топлива. Хотя это и приводит к снижению мощности, но не настолько значительному, чтобы вызвать раздражение водителей.
Бразилия делает ставку на биоэтанол
Бразильцы, зная о бедствиях топливных кризисов, начиная с 1973 г., делают все возможное, чтобы их не допустить. Поэтому с 1975 года они широко используют биоэтанол. Об этом свидетельствует тот факт, что 4,5% территории Бразилии занимают плантации сахарного тростника, а большинство автомобилей этой страны можно отнести к категории спиртолюбивых.
Ежегодно миллион рабочих в Бразилии производят более 20 млрд. литров этанола. Очевидно, что Бразилия взяла курс на производство биоэтанола и пожинает плоды.
Бразильская сахарная промышленность
Бразильская сахарная промышленность — это сила, с которой необходимо считаться, она имеет свои традиции и правила. Рабочие нанимаются в огромном количестве для осуществления производственного процесса, который впоследствии приносит немалую прибыль так называемым «сахарным королям». Иностранные инвесторы, желающие приобщиться к этанолу, наталкиваются на отказ местных бизнесменов. Даже если они и соглашаются на продажу, то запрашиваемые цены просто астрономические. Правительство страны всячески поддерживает этих бизнесменов, что способствует их успеху.
Экономика Бразилии: Не зависит от нефти
Экономика Бразилии ни в коей мере не зависит от нефти. Эта страна производит достаточно топлива и электроэнергии за счет переработки и выращивания сахарного тростника. Хотя это и замечательно, но в бочках со спиртом обнаруживается смола. Чтобы освободить место для новых плантаций, бразильцы вырубают леса Амазонки, и это странная и недальновидная политика. На самом деле ее можно считать настоящей глупостью. Как можно жить без «легких планеты»?
Бразильские фермы по выращиванию сахарного тростника: Смутные времена
Выращиванием сахарного тростника в Бразилии занимается большое количество индивидуальных хозяйств, но это привело к ряду проблем. Когда в 1980-х годах стоимость сахара значительно возросла, производство этанола существенно сократилось, в результате чего автомобилисты оказались в затруднительном положении. Чтобы решить эту проблему, в дело вмешалось правительство, которое в 2007 году выделило 25 млн. долл. на развитие новых технологий, что эквивалентно 385 млн. долл. в США.
Зависимость Америки от этанола
Аналогичным путем идут и США, где действует программа президента Буша «20 на 10», цель которой — сократить потребление бензина на 20% к 2017 году. Для достижения этой цели США делают ставку на производство этанола, объем которого они планируют увеличить к 2017 году до более чем 30 млрд. литров. Инвестиции в исследования только этого вида топлива уже превысили 12 млрд. долларов, и это только вершина айсберга.
Производство этанола в США и Бразилии
Хотя в США производится значительное количество этанола, оно все же несколько ниже, чем в Бразилии. Тем не менее, в США этанол производится не из тростника, который в штатах не растет, а из кукурузы. Этот метод менее рентабелен, что приводит к более высокой цене американского этанола по сравнению с бразильским.
Губернаторы различных штатов активно пропагандируют использование этанола, ярким примером тому является губернатор штата Иллинойс и кандидат в президенты США Барак Обама. В настоящее время вводятся новые правила, согласно которым 10% бензина должно составлять топливо на основе этанола, которое безопасно для использования в обычных двигателях.
Изменения, необходимые для топлива с высоким содержанием этанола
Для того чтобы автомобиль мог работать на топливе, содержащем более 10% этанола, необходимо внести изменения. Двигатель автомобиля должен уметь распознавать долю этанола и соответствующим образом перестраиваться. Кроме того, необходимо адаптировать топливопровод, поскольку спирт, содержащийся в топливе, содержит воду. Кроме того, если на улице холодно, топливо должно быть подогрето перед запуском двигателя.
Реально ли перейти на биоэтанол?
Смогут ли американцы достичь своих целей? Какова судьба всей этой затеи с биоэтанолом? Пока все остается неясным. Ясно одно — рассчитывать на полный переход на спиртовые двигатели нецелесообразно. Если предположить идеальную эффективность нефтепереработки, то для перехода с нефти на этанол только в США необходимо засеять соответствующими культурами 75% сельскохозяйственных угодий мира. Другими словами, даже если бы вся Луна была засажена тростником, этого все равно было бы недостаточно.
Производство сельскохозяйственных культур для получения этанола: Неоправданная эксплуатация
Масштабное выращивание культур для производства этанола, несомненно, окажет большое влияние на сельское хозяйство. Фермеры, будучи разумными, будут сажать кукурузу на любых доступных площадях в ответ на повышенную потребность в ней. Но кто задумывается о миллионах голодающих в мире? В связи с этим многие исследователи с возмущением заявляют, что «выращивать» биотопливо на фоне голодающих людей — это неоправданное и аморальное действие.
Президенты США отмечают переговоры по этанолу
Политическое влияние несомненно переплетается с проблемой этанола. Справа — фотография президента США Джорджа Буша и президента Бразилии Луиса Инасио Лулы да Силвы, празднующих итоги непростой дискуссии. Поэтому не стоит удивляться, когда мы сталкиваемся с множеством противостоящих друг другу PR-акций.
Осторожная критика
Следует быть осторожным в критике биотопливных программ, поскольку они вполне разумны и при правильном подходе могут принести положительные результаты. Учитывая, что использование этанола оказывает мощное влияние на мировую экономику, не стоит торопиться с выводами.