Какие бывают марки бензина?

Характеристики автомобильного топлива

Теплотворная способность топлива

Обычно чистая теплотворная способность H_n обуславливает энергетическое содержание топлива; она соответствует используемому количеству теплоты, выделяемому во время полного сгорания. Полная теплотворная спо­собность H_g, с другой стороны, определяет полную теплоту, включая как механически создаваемое тепло, так и тепло, выделяемое при конденсации водяных паров. Однако, этот компонент не учитывается примени­тельно к автомобилям.

Чистая теплотворная способность дизель­ного топлива, равная 42,9-43,1 МДж/кг, не­много выше, чем у бензина (40,1-41,9 МДж/кг).

Окислители, то есть, топлива или компо­ненты топлива, содержащие кислород, такие как спиртовые топлива, эфир или метиловые эфиры жирной кислоты, имеют меньшую теплотворную способность, чем чистые угле­водороды, поскольку кислород, присутству­ющий в этих соединениях, не способствует процессу сгорания. Поэтому двигатель, име­ющий сопоставимую мощность с мотором, питаемым обычным топливом, имеет повы­шенный расход топлива.

Теплота сгорания топливовоздушной смеси

Теплота сгорания топливовоздушной смеси определяет выходную мощность двигателя. При стехиометрическом соотношении воздух/топливо теплота сгорания для сжижен­ных газообразных и жидких автомобильных топлив составляет примерно 3,5-3,7 МДж/м3.

Содержание серы в автомобильном топливе

В интересах сокращения эмиссии диоксида серы SO₂ и защиты каталитических нейтра­лизаторов отработавших газов, содержание серы в бензине и дизельном топливе было ограничено с 2009 года до 10 мг/кг на всей территории Европы. Топливо, соответствую­щее этому предельному значению, известно как «топливо, свободное от серы». Таким об­разом, достигается обессеривание топлива. До 2009 года для использования в Европе было разрешено, введенное в начале 2005 года, использование топлива с содержанием серы <50 мг/кг. Германия занимает лидирую­щие позиции в обессеривании топлива — уже с 2003 года, под действием мер в области на­логообложения, в этой стране используется топливо, свободное от серы.

В США, предельное значение содержания серы в бензинах, выпускаемых в промыш­ленном масштабе, с 2006 года ограничивается величиной 80 мг/кг, при этом среднее значение для общего количества проданного и импортированного топлива составляет 30 мг/кг. Отдельные штаты, например, Кали­форния, установили более низкие ограниче­ния.

Кроме того, с 2006 года в США выпуска­ется свободное от серы дизельное топливо (содержание серы составляет максимум 15 мг/кг, ULSD — дизель с ультранизким со­держанием серы). К концу 2009 года, однако, только 20% топлива имело содержание серы не более 500 мг/кг.

Содержание серы в сертифицированном топливе служит основанием для изменения регулирующих документов.

Топливо, производимое искусственно:

Искусственным называют топливо, получаемое из природного, органического сырья в процессе целенаправленной переработки (перегонки) либо в качестве сопутствующих, побочных продуктов.

Искусственное топливо может быть:

– композиционным. Для получения смешивают несколько видов топлива, в том числе с добавлением изначально негорючих компонентов. К этой группе относятся эмульсии, суспензии, гранулы и брикеты;

– синтетическим. Для его получения природные ископаемые, в частности, уголь, подвергаются химической или термохимической обработке;

– горючими отходами. В эту группу относят отходы от деятельности промышленных предприятий, бытовой мусор, органику, остающуюся на полях после уборки урожая или расчистки территорий для посева, отработанные масла, обмывочные жидкости.

Экзотика

Как возможные источники автомобильного топлива рассматриваются:

1. Сжатый воздух.Налицо одни преимущества – воздух общедоступен, а машина, работающая на таком топливе, не производит вредных выбросов в атмосферу.
2. Шоколад.Машина, работающая на шоколаде, уже изобретена. Её работоспособность доказана, однако преимущества и недостатки сладкого топлива не изучены. Ясно одно: применять этот продукт в целях заправки автомобиля не рентабельно.
3. Использованные подгузники.Принцип их применения тот же, что у биотоплива. Сырьё перегнивает, продуцируя необходимый газ.
4. Животные.Мёртвые животные – органика в чистом виде. Идея очень экстравагантная, однако эта мера позволит раздобыть дешёвое топливо и очистить улицы городов от трупов бесхозных кошек/собак.

Данные альтернативные виды топлива всё ещё представлены лишь на бумаге. Многие проекты подкрепляются опытными образцами. Изобретатели-новаторы не отступают и работают над внедрением своих идей в сферу транспортной промышленности.

Свойства бензина и присадки

Автомобильный бензин, имеющий состав, соответствующий стандарту, должен отвечать следующим требованиям:

• Однородный состав:

• Достаточный показатель испаряемости (переходить из одного агрегатного состояния в другое). Испаряемость имеет значение зимой: это позволяет машине быстрее завестись, прогреться, а также работать в полном объеме;

• Легко переносить низкие температуры;

• Низкий показатель вязкости. Бензин, в отличие от дизельного топлива, является невязкой жидкостью. Двигатель внутреннего сгорания не предназначен для работы с вязкой смесью, это плохо скажется на системе;

• Плотность топлива при нормальной температуре (двадцать градусов) должна лежать в пределах 710+-20 кг/м2;

• Топливо должно сгорать полностью, быстро взаимодействовать с воздухом и выделять энергию;

• Давление насыщенных паров должно соответствовать зимнему или летнему стандарту (в зависимости от времени года). Чем выше давление пара, тем сильнее он конденсируется. Высокое давление отрицательно скажется на работе двигателя: как и в случае с чрезмерно высокой вязкостью, возможно образование воздушных пробок в топливной системе.

 Присадки  – элементы, которые включаются в состав топлива для придания тех или иных свойств или их улучшения.

Присадки обычно добавляют в небольших количествах (до одной десятой процента), например, чтобы снизить вероятность возникновения коррозии элементов двигателя, улучшить сгораемость топлива, снизить его вязкость и др.

Автомобили с ДВС на альтернативном топливе

Самый простой вариант найти альтернативный источник энергии для автомобиля — оставить ДВС, практически не меняя его, но заправлять машину не топливом, сделанным из нефти, а другим видом жидкого топлива. Особенно активно работы в этом направлении развернулись после роста цен на нефть в 2000-х годах. Чем же можно заменить топливо из нефти? Самая популярная альтернатива бензину — это спирт, обычно этиловый, скрывающийся под названием биоэтанол. Дизельный же двигатель можно заправлять растительным маслом. Эти виды альтернативного топлива обычно получают при переработке растительных отходов, например, кукурузы или других зерновых, тростника, древесных опилок, водорослей и т. д. Есть проекты по переработке на топливо пластиковых отходов и другого мусора. Автомобилей, работающих на биотопливе, уже немало, и в некоторых странах, например, в Бразилии, они составляют уже существенную часть. Однако биотопливо всё же довольно дорого, и переход на него нередко подвергается критике из-за того, что косвенным следствием выращивания культур под биотопливо является рост цен на продовольствие.

Подробнее про ДВС на альтернативном топливе читайте в отдельной статье.

Какие марки бывают?

Не секрет, бензиновое горючее производят из нефти. Однако, прежде чем стать полноценным топливом, она перерабатывается на специализированных заводах. Конечный продукт обязательно должен соответствовать экологическим стандартам безопасности и качества. Для этого его очищают и присаживают специальными добавками. В результате, он приобретает горючесть, испаряемость, нужную детонационную стойкость, окислительную активность и минимум токсинов в выхлопе.

Для каждой марки топлива существует свой ГОСТ, отходить от которого производители не имеют права. Все бензины являются неэтилированными (без добавления металлсодержащих присадок).

Рассмотрим, какие сегодня, в 2020 году, в России, существуют марки бензина согласно утвержденным ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002 (с изменениями):

• АИ 80. Используется в качестве топлива для грузового транспорта;
• АИ 92. Пока еще самый «ходовой» вид горючего для легковых машин;
• АИ 95. Премиальная марка;
• АИ 98. Высокооктановое топливо для автомобилей с изменяемой фазой газораспределения и турбонаддувом;
• АИ 100. Бензин с наивысшими антидетонационными характеристиками. Изначально разрабатывался для гоночных суперкаров. Применяется редко, но присутствует на многих заправках;
• Кроме того, есть брендированные (премиальные) виды топлива.

Таковы основные марки бензинов, которые можно найти на современных заправках, и сфера их применения.

Какие плюсы установки ГБО и цена на данную процедуру?

Каждый вид топлива имеет свои плюсы и минусы. Основными плюсами, перечисленными выше, являются низкая стоимость топлива и его щадящее отношение к самому автомобилю. Именно данный фактор наталкивает большинство автомобилистов на смену вида топлива и установку газобаллонного оборудование в свое транспортное средство.

Переоборудование машины на газ имеет разную ценовую политику — в зависимости от типа автомобиля, его изначального состояния, региона и компании, которая займется данным вопросом.

В данный момент времени ценовая кампания на данную услугу выглядит примерно таким образом:

Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания). Вариант для печати.

Приведенные в этой таблице величины соответствуют высшей теплотворной способности для сгорания при постянном давлении 1 bar и температуре 0oC.

• Высшая теплотворная способность (Higher Calorific Value = Gross Calorific Value = GCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива.
• Низшая теплотворная способность (Lower Calorific Value = Net Calorific Value = NCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива без конденсации водяного пара.

Таблица ниже дает отличное представление о максимально возможном уровне той энергии, которую часто называют удельной теплотой сгорания для сухих (когда об этом имеет смысл говорить) топлив.

Энергия перешедшая при сгорании в водяной пар пойдет на парообразование и нагрев пара.

Интересной практической величиной является также «объемная » теплота сгорания. Ее можно прикинуть зная плотность. Для газов (в конце таблицы) и приведена «объемная» вышая теплотворная способность (для некоторых и та и другая).

Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания).

Топлива, массовая характеристика:	Высшая теплотворная способность
кДж/кг	ккал/кг	БТЕ/фунт, Btu/lb
Ацетон,Acetone	29 000	6 900	12 500
Бензин, Gasoline, Petrol	47 300	11 250	20 400
Бутан, Butane C4H10	49 500	11 800	20 900
Водород, Hydrogen	141 800	33 800	61 000
Газойль, Gas oil	38 000	9 050	16 400
Глицерин, Glycerin	19 000	4 550	8 150
Гудрон, Битум, Tar	36 000	8 600	15 450
Дизтопливо, дизельное топливо, Diesel	44 800	10 700	19 300
Дерево сухое, Wood (dry)	14 400 — 17 400	3 450 — 4 150	6 200 — 7 500
Керосин, Kerosene	35,000	8,350	15 400
Кокс, Coke	28 000 — 31 000	6 650-7 400	12 000 — 13 500
Мазут, Heavy fuel oil	41 200	9 800	17 700
Метан, Methane	55 550	13 250	23 900
Порох, Gun powder	4 000	950	1 700
Пропан, Propane	50 350	12 000	21 650
Растительные масла, Oils vegetable	39 000 — 48,000	9 300 — 11 450	16 750 — 20 650
Скипидар, Turpentine	44 000	10 500	18 900
Спирт, Alcohol, 96% , Ethanol	30 000	7 150	12 900
Сырая нефть, Petroleum	43 000	10 250	18 500
Торф, Peat	13 800 — 20 500	3 300 — 4 900	5 500 — 8 800
Уголь-антрацит, Anthracite	32 500 — 34 000	7 750-8 100	14 000 — 14 500
Уголь битуминозный (жирный), Bituminous coal	17 000 — 23 250	4 050-5 500	7 300 — 10 000
Уголь древесный, Charcoal	29 600	7 050	12 800
Уголь каменный, Coal	15 000 — 27 000	3 550-6 450	8 000 — 14 000
Уголь бурый, лигнит, Lignite	16 300	3 900	7 000
Уголь -полуантрацит, Semi anthracite	26 700 — 32 500	6 350 — 7 750	11 500 — 14 000
Эфир, Ether	43 000	10 250	18 500
Газы, объемная характеристика:	кДж/м3	ккал/м3	БТЕ/фут3, Btu/ft3
Ацетилен, Acetylene	56 000	13 350	728
Бутан, Butane C4H10	133 000	31 750	1 700
Водород, Hydrogen	13 000	3 100	170
Метан, Methane CH4	39 800	9 500	520
Природный газ, Natural gas	35 000- 43 000	8 350-10 250	455 — 560
Пропан, Propane C3H8	101 000	24 100	1 310

20150422_368792303887019

Вода и воздух, а точнее углекислый газ (диоксид углерода) — вот и все, что потребовалось компании Audi совместно с немецким стартапом Sunfire, чтобы создать практически из ничего экологически чистое дизельное топливо e-diesel. В апреле 2020 года на экспериментальном заводе в Дрездене была получена первая партия синтетической солярки нового поколения. Это знаковое для автомобильного мира событие не прошло мимо немецкого правительства. Йоханна Ванка, министр образования и научных исследований Германии, лично залила несколько литров «свежайшего» дизельного топлива в свой Audi A8, чтобы проверить его на деле.

Для производства e-diesel за основу берется так называемая голубая нефть-сырец. Зарождается она с генерации электричества из природных возобновляемых источников энергии: ветра, солнца или воды. Добытая таким образом энергия используется для извлечения из воды, нагретой до парообразного состояния, водорода путем высокотемпературного электролиза. Затем водород смешивается с CO 2, который в результате двух химических реакций преобразуется в СО (угарный газ). А путем дальнейших процессов на выходе образуется жидкость, состоящая из длинноцепочечных углеводородов. Это и есть та самая «голубая нефть».

Классификация твердых топлив

Твердое топливо – это горючие вещества, основной составной частью которых является углерод. К твердому топливу относят древесину, торф, горючие сланцы, каменный уголь и бурые угли.

Содержание углерода, водорода, кислорода, азота и серы, называемое химическим составом определяет свойства твердого топлива. При сжигании одинаковые количества различного топлива выделяют различные количества тепла. Тогда для оценки теплотворной способности топлив производят определение наибольшего количества теплоты, которое может быть выделено топливом при полном его сжигании в количестве 1 кг. Наибольшей калорийностью обладает каменный уголь.

Рис. 1. Некоторые типы твердого топлива

Как известно из курса теплотехники твердое органическое топливо часто применяют для получения теплоты и других видов энергии с последующим их преобразованием в механическую энергию. Помимо этого из твердых топлив при их соответствующей перегонке (обработке) можно получить более 300 различных химических соединений.

Рис. 2. Дерево это твердое топливо

Торф

Торф (нем. Torf) – это горючее полезное ископаемое; образовано скоплением остатков мхов, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, (если меньше, то это заболоченные земли).

Рис. 9. Торфяной среднеразложившийся горизонт дерново- подзолистой грунтово-оглеенной почвы

Торф отличается от почвенных образований содержанием органических соединений, их количество в торфе составляет не менее 50 % по отношению к абсолютно сухой массе. В 30-50 гг. прошлого столетия торф активно применяли в энергетике и для выработки газа, а также для отопления домов.

Применение торфа как топлива обусловлено его составом: большим содержанием углерода, малым содержанием серы, вредных негорючих остатков и примесей. По сути, это молодой уголь.

Основными недостатками торфа является низкая теплотворная способность, а также трудность его сжигания, что обусловлено большим содержанием влаги (до 65%).

Преимуществами торфяного топлива являются:

• экологическая чистота сгорания (малая доля серы);
• полное горение (малый остаток золы);
• низкая себестоимость производства;
• появившиеся новые технологии сжигания.

Рис. 10. Торф в руке

В ходе маркетингового исследования «Российский рынок органических удобрений: итоги 2011 г., прогноз 2012-2013 гг.», проведенного NeoAnalytics выяснилось, что производство торфа для сельского хозяйства ожидают большие перспективы. Это можно характеризовать тем, что торфяная промышленность пришла в упадок. Так в период с 1990 по 2011 год добычи торфа сократились более чем в 20 раз, большинство предприятий, связанных с добычей и переработкой торфа, прекратили деятельность, на других, действующих в настоящее время предприятиях, оборудование физически и морально устарело. Разрабатываемые ранее залежи торфа зарастают, что удорожает добычу торфа, или возвращены в гослесфонд как не используемые.

Рис. 11. Свойства и области применения торфа

Рис. 12. Добыча торфа

Если сравнивать показатели добычи торфа, то легко заметить ее снижение. Так в 2011 году было произведено 128 тыс. тонн торфа для сельского хозяйства, что почти в 30 раз меньше добычи в 1998 году (3834 тыс. тонн). Запасы торфа по экономическим районам России распределены следующим образом: более половины запасов (51%) торфа расположено в Западно-Сибирском районе, затем на втором месте идет – Северный регион (18%), на третьем месте – Дальневосточный (13%). Наименьшие запасы торфа находится в Центральном экономическом районе, порядка 2 %.

Торф относят к возобновляемым природным ресурсам.

Используют его в основном в энергетике и сельском хозяйстве.

Более 65 % добываемого торфа поставляется для нужд сельского хозяйства. В целом торфяные ресурсы в мировом масштабе оцениваются более 400 млн. гектаров. Из них 162,7 млрд. тонн при влажности в 40 % расположены на территории Российской Федерации.

Рис. 13. Торф в сельском хозяйстве

Общие положения

Основные понятия

Начнем с определения того, что такое биотопливо. Рассматриваемый вид энергоносителя является полностью органическим и при наличии соответствующего оборудования может использоваться для отопления жилых домов, заправки автомобилей, питания промышленных установок и так далее.

Газообразное, жидкое или твердое биотопливо может производиться из различных сельскохозяйственных растений (например, из рапса), а также продуктов жизнедеятельности животных и человека (биотопливо из навоза). То есть, сырьем для его изготовления служат, как правило, те продукты, которые ранее отправлялись на свалку.

Сырьем для производства биотоплива служит органика

Кроме того, к преимуществам рассматриваемого типа энергоносителей можно отнести их экологичность. При сгорании выделяется намного меньше вредных веществ, влияющих на состояние окружающей природной среды. Это выгодно отличает котлы на биотопливе от отопительного оборудования на солярке или газе, которые славятся своими канцерогенными выхлопами.

Но биологическое топливо имеет и существенные недостатки:

• низкая теплоемкость – жидкое биотопливо, сгорая в теплообменнике, выделяет меньшее количество тепла, чем аналогичный объем бензина или дизельного топлива;
• высокая себестоимость производства – современные технологии еще не позволяют производить биотопливо – жидкое, твердое или газообразное – в промышленных масштабах, потому его цена несколько выше, чем традиционных энергоносителей;
• сильные коррозийные свойства – растительные масла и животные жиры, входящие в состав органических энергоносителей, оказывают сильное разрушительное воздействие на механизмы, что затрудняет их использование в двигателях внутреннего сгорания и других подобных системах.

В настоящее время получение биотоплива с менее агрессивными свойствами и более дешевыми способами является одним из приоритетных направлений научных исследований ученых всего мира. Огромный прогресс в этой области позволяет с уверенностью говорить, что от большинства недостатков этого вида энергоносителей можно будет избавиться в ближайшее время.

Органическое топливо не лишено недостатков

Уже сейчас широко используется биотопливо для теплиц и других агротехнических сооружений. Газ, полученный в результате переработки навоза, или пеллеты применяются для создания комфортного микроклимата, в котором произрастают различные сельскохозяйственные культуры. (См. также статью Отопление теплицы зимой: особенности.)

Поколения биотоплива

Еще на заре исследований, связанных с разработкой энергоносителей из отходов сельского хозяйства, ученые высказывали опасение, что в будущем, когда биологическое топливо получит широкое распространение, могут возникнуть продовольственные проблемы. Это возможно, если сельскохозяйственные культуры (кукуруза, рапс, маис) будут использоваться не по прямому назначению, а для перегонки в топливо.

Чтобы избежать этого, ученые искали другие биотопливные источники энергии. В результате их исследований появилось биотопливо второго поколения и более новые его разновидности.

К ним относятся вещества, получаемые не из самих растений, а из их отходов: листьев, шелухи, корневищ и так далее. Ярким представителем этой разновидности теплоносителя является биотопливо из опилок и навоза – газ, состоящий из метана и углекислоты, который в обиходе носит название «канализационного».

По составу он абсолютно идентичен природному ископаемому метану. После того как из него будут удалены ненужные элементы, он может использоваться с целью получения этанола для печей, отапливающих те или иные сооружения.

На фото – водоросли, из которых производится органическое топливо

Наиболее инновационное биотопливо – презентация которого проходила не так давно – производится из водорослей. Эти подводные растения могут выращиваться в водоемах, которые не подходят для сельскохозяйственных нужд. Боле того, их можно культивировать в так называемых фитобиореакторах.

По мере развития эти организмы образуют молекулярные структуры, напоминающие по своему строению структуру нефти. Биотопливо из водорослей – наиболее перспективная разработка, однако, до ее практического применения еще очень далеко.

Установка для производства органического энергоносителя из водорослей

Виды и классификация бензинов

По свойствам, назначению и происхождению бензины разделяют на виды. Поскольку бензин получают в качестве продукта переработки нефти, но еще и из газа, а также он может иметь тяжелофракционный состав.

Бензины разделяют на следующие виды:

1 крекинг-бензин;

2 пиролиз;

3 этилированные бензины;

4 бензин газовый.

Также бывает автобензин Евро (в зависимости от качества). Разберем каждый вид подробнее.

1 Крекинг-бензин

Крекинг-бензин получают в качестве результата переработки тяжелых фракций нефти и по своему составу его сравнивают с моторным топливом. Такой вид бензина образуется при повторной переработке нефтепродуктов.

При первично обработке нефти можно получить всего лишь около пятнадцати процентов горючего от первоначального сырья. Повторная переработка позволяет увеличить это число в результате крекинга.

 Крекинг  – это процесс, при котором тяжелые фракции нефти подвергаются воздействию высоких температур, в результате чего можно получить так называемый крекинг-бензин. Именно благодаря этой процедуре можно получить до семидесяти процентов бензина от объема первоначального сырья – неплохой результат, особенно в сравнении с изначальным.

Любопытный факт: крекинг – одно из многочисленных открытий и изобретений великого русского инженера-строителя и архитектора Владимира Григорьевича Шухова.

В большинстве стран использование такого бензина значительно ограничено из-за его состава и продуктов сгорания – он крайне негативно влияет на окружающую среду, состояние экологии и человека.

2 Пиролиз

Пиролизом называют процесс, при котором можно получить бензин в результате крекинга при высоких температурах (около восьмисот градусов по Цельсию).

Пиролиз позволяется довести процесс продукта на выходе до восьмидесяти пяти процентов.

3 Этилированный бензин

Этилированный бензин обязан своим названием тетраэтилсвинцу – присадке, добавляемой в состав горючего для повышения октанового числа.

 Тетраэтилсвинец  – это масляное вещество неопределенного цвета, который легко растворяется в бензине и некоторых видах растворителей. При этом он  очень опасен (яд)  и легко изменяет свои свойства под воздействием внешних факторов (воздуха, пыли, солнечных лучей и перепадов температуры).

Этилированные бензины просто отличить от неэтилированных по их радужной окраске. Многие из нас видели в лужах разноцветные разводы. Так вот, это и есть этилированный бензин. Этот бензин способен увеличивать свое октановое число под действием присадок, что обусловлено его составом.

Однако превышение нормального показателя октанового числа тоже имеет свои негативные последствия – это образование нагара и освинцование некоторых элементов механизма. Газы автомобилей, которые работают на таком горючем, токсичны, что вредно для человека и окружающей среды. Для машин, работающих на этилированном бензине, проблемы с деталями двигателя – частое явление.

4 Газовый бензин

Газовый бензин, как очевидно из его названия, получен в результате обработки нефтегазов. Газовый бензин может быть стабильным, нестабильным и разбивается на марки. Наиболее часто используется на химических производствах, а также в качестве сырья для других бензинов.

Где применяется?

Главное назначение жидкого углеводородного топлива – применение в качестве горючего в двигателях внутреннего сгорания, а также в авиационных и ракетных двигательных системах.

Также, в населенных пунктах, где нет центрального газоснабжения, широко распространено использование сжиженного углеводородного топлива (СУГ) — метана.

Применение же угля охватывает самые разные сферы: металлургическая промышленность, химическая, энергетическая и др.

Ну что же, мы кратко рассказали про углеводородное топливо, его виды и основное назначение. Далее, давайте озвучим его плюсы и минусы в сравнении с другими источниками энергии.

Электроэнергия

Это наиболее лоббируемая альтернатива бензину и солярке. Основным аргументом «за» является отсутствие выбросов в атмосферу вредных веществ во время работы электродвигателя. Это вызывает симпатию у многочисленных экологических организаций и поддерживающих их идеи политиков.

В России доступны серийные модели подобных авто — Mitsubishi i-MIEV и E-Car GD04B.

Массовое распространение сдерживает дороговизна сегодняшних моделей и отсутствие надежных, емких, стойких к морозам и компактных аккумуляторных батарей. Следует также отметить, что для массового перехода на электромобили потребуется существенное увеличение выработки электроэнергии, которая нужна для подзарядки аккумуляторных батарей.

В настоящее время преобладающая часть всей электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях, работающих на углеводородах и выбрасывающих в атмосферу огромное количество вредных веществ.

Бензин

Бензин – легкокипящие жидкие углеводороды, которые выделяются при переработке твердого топлива, перегонке нефти, осушке природного газа. Основной критерий – детонационная стойкость, которая характеризуется октановым числом. Чем оно выше – тем выше устойчивость бензина к детонации. Худшие показатели у парафиновых углеводородов, а лучшие – у ароматических. Для улучшения свойств вводятся специальные присадки.

Второй важный критерий – степень сжатия. Чем она выше – тем выше мощность двигателя, но и больше расход топлива

Важно, чтобы степень сжатия и октановое число коррелировали между собой

Фракционный состав бензина напрямую влияет на пуск двигателя, прогрев, экономичность, долговечность и отсутствие паровых пробок. Исходя из этого, бензины классифицируют на зимние и летние: адаптированные под конкретные температурные условия.

Горючий сланец

Горючий сланец – это осадочная порода с высоким содержанием органического вещества (керогена), которое может быть преобразовано в сырую нефть или газ путем нагревания.

Горючий сланец полезное ископаемое из группы твердых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти). Образование сланцев в основном происходило 450 миллионов лет тому назад на дне моря из растительных и животных остатков.

Горючий сланец состоит из преобладающих минеральных (каолинит, кальцит, монтмориллонит, кварц, полевые шпаты, доломит, гидрослюды, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10-30 % от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50-70 %. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение (талломоальгинит) или потерявшим его (коллоальгинит); в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений (витринит, фюзенит, липоидинит).

Рис. 18. Кукерсит (горючий сланец).

Горючие сланцы – это порода смешанного обломочного и органогенного происхождения; образуются на дне морей, лагун, озер при одновременном осаждении глинистых частиц, карбонатного вещества и сапропелевого ила с органическими остатками (планктон, высшие растения) в условиях ограниченной циркуляции воды и воздуха. Скопившаяся органическо- минеральная масса постепенно уплотняется и преобразуется в плотную осадочную породу.

Горючие сланцы зарекомендовали себя в первую очередь как очень ценное энергетическое сырье. Их применяют и в качестве топлива, а также в различных отраслях: химической промышленности, сельском хозяйстве и дорожном строительстве, в энергетике, при производстве строительных материалов. Особую ценность представляет сланцевая смола. Ее используют как сырье для изготовления жидкого топлива, а также различных ценных химических продуктов (олифы, серы, ядохимикатов, красок). Также из горючих сланцев иногда получают синтетическую нефть. Они также содержат значительные концентрации радиоактивных и редкоземельных элементов.

Данные породы делятся, в частности, на горючие, глинистые и кристаллические. Ежедневный спектр применения сланцев весьма велик. Например, сланцевые породы используют для производства огнестойкого сырья, в строительстве для внешней отделки, к этой же породе относится и известная всем черепица.

Сланцевый газ, добывают из пород, залегающих на большой глубине. В основном такой газ храниться в сланцах, которые имеют пористую структуру. Содержание газа в сланцах небольшое и храниться он там мелкими в промышленном понимании порциями. Таким образом, при выкачивании газа из сланцевых пород в него попадает множество примесей. Сегодня содержание метана в добываемом газе варьируется от 30 до 70 %. Это обстоятельство говорит о необходимости в и без того сложном процессе добычи газа производить очистку газа. Поэтому для добычи недорогого, но при этом чистого газа стремятся разрабатывать залежи газа по форме напоминающих пузыри.

По данным международного энергетического агентства IEA и независимой консалтинговой компании в области энергетики ARI на июнь 2013 крупнейшие запасы сланцевого газа находятся в США – около 32,875 миллиардов кубометров. На втором месте находится Китай – там по оценкам экспертов сконцентрировано 31,573 миллиардов кубометров. В Европе значительные запасы сланцевого газа обнаружены в Австрии, Великобритании, Венгрии, Германии, Швеции, Украине и Польше. Россия в этом рейтинге занимает лишь 9 место, зато с большим отрывом лидирует в списке обладателей сланцевой нефти.

Рис. 19. Схема добычи сланцевого газа

Сегодня добычу сланцевого газа запретили в ряде стран Европы путем введения моратория. Обусловлено это заботой об окружающей среде. Россия так же заявила, что не собирается начинать освоение сланцевого газа в ближайшие десятилетия. США наоборот уже несколько дет ведет добычу сланцевого газа. Мировые запасы сланцевого газа на сегодняшний день оцениваются как 220,729 миллиардов кубометров.