เชื้อเพลิงชนิดใดสะอาดที่สุด? การใช้เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โรงไฟฟ้าใดในรัสเซียที่สามารถใช้ถ่านหินได้

ทิศทางใหม่โดยพื้นฐานในแง่ของการลดผลกระทบของการขนส่งต่อสิ่งแวดล้อมคือการเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปัจจุบันมีเชื้อเพลิงทางเลือกที่สะอาดกว่าอยู่หลายประเภท ได้แก่ ก๊าซปิโตรเลียมเหลว ก๊าซธรรมชาติ ไบโอดีเซล ไฮโดรเจน ฯลฯ

การใช้ก๊าซปิโตรเลียมเหลวไม่จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในการออกแบบรถยนต์ แต่เพียงปรับให้เข้ากับการติดตั้งอุปกรณ์แก๊สเท่านั้นทำให้สามารถใช้ทั้งน้ำมันเบนซินและก๊าซเป็นเชื้อเพลิงได้ ก๊าซปิโตรเลียมเหลวเป็นเชื้อเพลิงประเภทที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อใช้งาน ปริมาณของสารอันตรายหลักในการปล่อยมลพิษจะลดลง 2 เท่าขึ้นไป การสึกหรอของชิ้นส่วนหลักของกลุ่มลูกสูบ-กระบอกสูบลดลง 1.5-2 เท่า อายุการใช้งานของน้ำมันเครื่องจะนานขึ้น และ ค่าเชื้อเพลิงลดลง 2 เท่า ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพของการทำงานของเครื่องยนต์ก๊าซเหลวขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนยานพาหนะ ระบบหัวฉีดแก๊สมีประสิทธิภาพสูงสุด

ก๊าซธรรมชาติที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์แบ่งออกเป็นก๊าซอัด ได้แก่ อัด (CNG) และเหลว (LNG) ก๊าซธรรมชาติอัดประกอบด้วยมีเธนเป็นองค์ประกอบหลักและมีก๊าซอื่นๆ อีกจำนวนเล็กน้อย ลักษณะเฉพาะของมีเธนคือที่อุณหภูมิปกติและแม้แต่แรงดันสูงก็ไม่กลายเป็นของเหลว เพื่อให้มีพลังงานสำรองเพียงพอ ก๊าซอัดจะถูกเก็บไว้ในกระบอกโลหะที่มีความแข็งแรงสูงภายใต้แรงดัน 200 MPa กระบอกสูบมีมวลมาก ปริมาณแคลอรี่ของก๊าซธรรมชาติต่ำกว่าปริมาณแคลอรี่ของน้ำมันเบนซิน 10-15% ดังนั้นเมื่อใช้งานกับ CNG กำลังของเครื่องยนต์เบนซินจะลดลง 18-20% ตลาดสำหรับรถยนต์ที่ใช้แก๊สกำลังขยายตัวอย่างช้าๆ และประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของระบบแก๊สที่ใช้งานอยู่ไม่รับประกันการปฏิบัติตามข้อกำหนดของมาตรฐานความเป็นพิษสมัยใหม่

ในแง่ของประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจ ก๊าซธรรมชาติเหลวให้ผลกำไรมากกว่า CNG มาก ในสถานะของเหลว ก๊าซธรรมชาติจะมีอุณหภูมิอยู่ที่ -160°C; ถังไครโอเจนิกจำเป็นต้องรักษาให้อยู่ในสถานะนี้ การทำให้ก๊าซธรรมชาติกลายเป็นของเหลวจะลดปริมาตรลงประมาณ 600 เท่า สิ่งนี้ช่วยให้คุณได้รับข้อได้เปรียบเหนือการใช้ก๊าซธรรมชาติอัด: ลดน้ำหนักของอุปกรณ์แก๊สบนยานพาหนะลง 3-4 เท่าและปริมาตรลง 1.5-3 การเปลี่ยนไปใช้ LNG ในประเทศของเราถูกขัดขวางเนื่องจากการขาดโครงสร้างพื้นฐานเพื่อรับประกันการผลิต ตามที่ผู้เชี่ยวชาญในประเทศระบุว่า การใช้ LNG เป็นพื้นที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์

การใช้ก๊าซในขบวนการขนส่งสามารถลดความเป็นพิษได้อย่างมาก: แต่ CO 3-4 เท่า, NO v 1.2-2.0 เท่า, C v H /y 1.2-1.4 เท่า เมื่อเครื่องยนต์ดีเซลทำงานในวงจรแก๊ส-ดีเซล ควันในโหมดเร่งความเร็วฟรีจะลดลง 2-4 เท่า เสียงรบกวนลดลง 8-10 dB A เครื่องยนต์จะทำงานนุ่มนวลขึ้นและไม่มีกลิ่นเฉพาะ

นอกจากข้อดีที่ชัดเจนแล้ว เชื้อเพลิงก๊าซยังมีข้อเสีย: สำหรับรถบรรทุกถังแก๊สเมื่อเปรียบเทียบกับรถบรรทุกน้ำมัน น้ำหนักขอบถนนเพิ่มขึ้น 400-600 กก. ดังนั้นความสามารถในการรับน้ำหนักลดลงและช่วงลดลงเกือบครึ่งหนึ่ง นอกจากนี้เครือข่ายการเติมน้ำมันและสถานีบริการน้ำมันยังมีการพัฒนาไม่ดี

งานเกี่ยวกับการใช้เชื้อเพลิงก๊าซนั้นดำเนินการในการขนส่งหลายประเภท แต่พบว่ามีการนำไปใช้ประโยชน์ได้มากที่สุดในการขนส่งทางถนน

ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่ผลิตจากน้ำมันพืช วัตถุดิบสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงไบโอดีเซลอาจเป็นน้ำมันพืชต่างๆ (เรพซีด, ถั่วเหลือง, ถั่วลิสง, ปาล์ม, ทานตะวันเสียและน้ำมันมะกอกรวมถึงไขมันสัตว์)

เชื้อเพลิงไบโอดีเซลสามารถใช้ได้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบทั่วไปไม่ว่าจะใช้เดี่ยว ๆ หรือผสมกับเชื้อเพลิงดีเซล โดยไม่เปลี่ยนแปลงการออกแบบเครื่องยนต์ เชื้อเพลิงไบโอดีเซลมีศักยภาพด้านพลังงานใกล้เคียงกับน้ำมันดีเซลแร่ มีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการ - ไม่เป็นพิษ ในทางปฏิบัติไม่มีกำมะถันและเบนซินที่ก่อมะเร็ง สลายตัวภายใต้สภาวะทางธรรมชาติ และช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เป็นอันตรายลงสู่ร่างกายได้อย่างมีนัยสำคัญ บรรยากาศเมื่อถูกเผา

อย่างไรก็ตาม ด้วยข้อดีทั้งหมดของเชื้อเพลิงชีวภาพ ควรสังเกตว่าการเพาะปลูกพืชที่ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบของไบโอดีเซลสามารถส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งดินแดนของยุโรปไม่อนุญาตให้มีการปลูกพืชหมุนเวียนในระยะยาวโดยมีอัตราการใช้เชื้อเพลิงไบโอดีเซลเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจส่งผลให้การแก้ปัญหาการลดมลภาวะทางอากาศจากก๊าซไอเสียจากยานพาหนะยิ่งทำให้ปัญหาอื่นๆ รุนแรงขึ้น เช่น การเสื่อมโทรมของดิน การผลิตอาหาร และการสูญพันธุ์ของสัตว์นานาชนิด

เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างแน่นอน เชื้อเพลิงทดแทนสำหรับรถยนต์จะถือว่าไฮโดรเจนซึ่งการเผาไหม้ไม่ก่อให้เกิดสารอันตรายใด ๆ มีเพียงน้ำเท่านั้น เมื่อพิจารณาว่าการปล่อยสารที่เป็นอันตรายจากก๊าซไอเสียรถยนต์ในเมืองใหญ่อาจมีสัดส่วนมากกว่า 90% การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงจะช่วยขจัดปัญหาสิ่งแวดล้อมนี้ได้

บริษัทรถยนต์หลายแห่งทั่วโลกพยายามเปลี่ยนมาใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในการออกแบบ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าไฮโดรเจนจะมีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและพลังงาน แต่การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงในยานพาหนะยังอยู่ระหว่างการทดลอง เนื่องจากปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการจัดเก็บและความมีชีวิตทางเศรษฐกิจ

การรีไซเคิลหรือการทำให้เป็นกลางของการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย การลดปริมาณการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายจากยานพาหนะในปัจจุบันสามารถทำได้โดยการเตรียมเครื่องยนต์ด้วยระบบการทำให้ก๊าซไอเสียเป็นกลางและการทำให้บริสุทธิ์ เป็นที่ทราบกันว่าของเหลว ความร้อน ตัวเร่งปฏิกิริยา สารทำให้เป็นกลาง และเครื่องกำจัดเขม่า

หลักการทำงานของน้ำยาทำให้เป็นกลางนั้นขึ้นอยู่กับการละลายหรือปฏิกิริยาทางเคมีของส่วนประกอบที่เป็นพิษของก๊าซไอเสียเมื่อส่งผ่านของเหลวที่มีองค์ประกอบบางอย่าง - น้ำซึ่งเป็นสารละลายโซเดียมซัลไฟต์ในน้ำซึ่งเป็นสารละลายโซดาไบคาร์บอเนตในน้ำ การส่งก๊าซไอเสียดีเซลผ่านน้ำจะทำให้กลิ่นลดลง อัลดีไฮด์จะถูกดูดซับอย่างมีประสิทธิภาพ 0.5 และประสิทธิภาพในการกำจัดเขม่าสูงถึง 0.6-0.8 ในขณะที่ปริมาณเบนโซไพรีนจะลดลงเล็กน้อย

ข้อเสียของน้ำยาทำให้เป็นกลางได้แก่ น้ำหนักและขนาดใหญ่ จำเป็นต้องเปลี่ยนวิธีการทำงานบ่อยครั้ง การทำให้ CO บริสุทธิ์ไม่มีประสิทธิภาพ และประสิทธิภาพต่ำเมื่อเทียบกับ NO r

เครื่องทำให้เป็นกลางด้วยความร้อน ( afterburner ) คือห้องเผาไหม้ที่อยู่ในทางเดินไอเสียของเครื่องยนต์เพื่อเผาภายหลังการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์ ในเวลาเดียวกัน การปล่อยก๊าซไฮโดรคาร์บอนในก๊าซไอเสียลดลงประมาณสองเท่า และก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ลดลงประมาณ 2-3 เท่า ข้อเสียด้านสิ่งแวดล้อมของตัวแปลงความร้อนรวมถึงปริมาณ NO ที่เพิ่มขึ้นในก๊าซไอเสีย

ในตัวแปลงออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยาที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำจากโลหะมีตระกูล - แพลตตินัม, แพลตตินัมและแพลเลเดียม, แพลตตินัมและโรเดียม - อัตราการเกิดออกซิเดชันของ CO ที่ค่อนข้างสูงและ C x N ย.ข้อเสียเปรียบหลักของตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทนี้คือการเสียดสีอย่างรุนแรงของพื้นผิวที่มีราคาแพงโดยเขม่าที่มีอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนของเกลือโลหะที่ไม่ละลายน้ำซึ่งดูดซับอยู่ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ลดลง

เพื่อความคุ้มครองที่ครอบคลุม สิ่งแวดล้อมจากการปล่อยเขม่าและเถ้าการลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสียและเสียงรถยนต์มีการใช้ตัวกรอง - ตัวเป็นกลาง - ตัวลดเสียงองค์ประกอบการทำงานซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีรูพรุนหล่อ

• ดู: Gaponov V.L., Badalyan L.Kh., Kurdyukov V.N., Kurenkova T.N. วิธีการสมัยใหม่ในการลดการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายจากก๊าซไอเสียรถยนต์

เป้า: เพื่อสร้างแนวคิดเกี่ยวกับคุณลักษณะด้านสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิง

งาน: ทางการศึกษา - เพื่อสร้างแนวคิดเกี่ยวกับประเภทของเชื้อเพลิงสร้างเงื่อนไขในการวิเคราะห์ข้อดีข้อเสียของเชื้อเพลิงยานยนต์ทางเลือกประเภทต่างๆ;

พัฒนาการ-พัฒนาความสามารถในการแก้ปัญหาที่ได้รับมอบหมายอย่างอิสระ ความสนใจทางปัญญา ความสามารถในการสรุป วิเคราะห์ เปรียบเทียบ และพัฒนาความสามารถหลัก;

เกี่ยวกับการศึกษา-การสร้างแรงจูงใจ ความต้องการ และนิสัยของพฤติกรรมและกิจกรรมที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม กิจกรรมการเลี้ยงดู ความหลงใหล การอุทิศตน ความอุตสาหะ การสังเกต คุณสมบัติที่มีความมุ่งมั่นตั้งใจ สัญชาตญาณ สติปัญญา ความเป็นอิสระ

อุปกรณ์โสตทัศนูปกรณ์: การนำเสนอ

ประเภทของบทเรียน: บทเรียนเกี่ยวกับการเรียนรู้เนื้อหาใหม่

วิธีการเรียน: วาจา, ภาพ, การปฏิบัติ

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง: ความรู้เกี่ยวกับลักษณะสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิง

ความคืบหน้าของบทเรียน:

1.ทัศนคติเชิงองค์กรและจิตวิทยา

2.การอัพเดตความรู้และทักษะ:

อุ่นเครื่อง:

การอยู่ร่วมกันที่เป็นประโยชน์ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตซิมไบโอซิส .

วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมนิเวศวิทยา.

สิ่งมีชีวิตที่มักเป็นจุดเชื่อมต่อแรกในห่วงโซ่อาหารปลูก.

เปลือกอากาศของโลกบรรยากาศ.

กลุ่มบุคคลสายพันธุ์เดียวกันที่อาศัยอยู่ในดินแดนหนึ่งมาเป็นเวลานาน ค่อนข้างแยกจากตัวแทนของสายพันธุ์เดียวกันประชากร.

ชุมชนของสิ่งมีชีวิตไบโอซีโนซิส

สิ่งมีชีวิตที่โจมตี ฆ่า และกินเหยื่อของมันพรีเดเตอร์

ใบสน.เข็ม

การปลูกพืชเทียมตามถนนเข็มขัดป่า

ป่าสน.(บอร์)

ผลไม้โอ๊ค(ลูกโอ๊ก)

“ร้องไห้” ของต้นเบิร์ชในฤดูใบไม้ผลิ (ทรัพย์ไหล)

หน้าจอป้องกันของโลก(ชั้นโอโซน)

หมอกพิษ.(หมอกควัน)

ชุดของสภาวะที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่(ที่อยู่อาศัย)

ป่าโอ๊ค.(ดูบราวา)

โลหะพิษที่บรรจุอยู่ในก๊าซไอเสียรถยนต์(ตะกั่ว)

คำถามเพิ่มเติม:

ความแตกต่างระหว่าง agrocenosis และ biocenosis

ระบบนิเวศคืออะไร?

ออโตวิทยาศึกษาอะไร?

บรรยากาศสามารถชำระล้างตัวเองได้หรือไม่? ยังไง?

กรอบกฎหมายสำหรับการคุ้มครอง OS ในสาธารณรัฐคาซัคสถาน

สร้างวงจรไฟฟ้า:

นกกระสา กบ ยุง(ยุง-กบ-นกกระสา)

ปลา สาหร่าย หมี(สาหร่าย-ปลา-หมี)

ข้าวสาลี – นาหนู – นกฮูก(ข้าวสาลี – นาหนู – นกฮูก)

กระต่ายหญ้าสุนัขจิ้งจอก (หญ้า – กระต่าย – จิ้งจอก) สไลด์ 1

7.จำหน่าย: นกฮูกมอร์เทน, กบ แมงมุม งับกิ้งก่า, กบ, ผีเสื้อ, ผลไม้สีเขียว, การออกดอก, เปลือกไม้, แบคทีเรีย, ใบไม้และเมล็ดพืช, เห็ดสไลด์ 2

ผู้ผลิต-

ผู้บริโภค-

เครื่องย่อยสลาย-

3.การสร้างความรู้และทักษะใหม่:

คำถาม:

ส่วนประกอบใดบ้างที่มีอยู่ในก๊าซไอเสียรถยนต์?

(ส่วนผสมของสารประมาณ 200 ชนิด ประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอน - ส่วนประกอบที่ไม่ถูกเผาไหม้หรือเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ เชื้อเพลิง)

รถยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้เชื้อเพลิงประเภทใด? ( รถยนต์ที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้น้ำมันเบนซินหรือดีเซลที่ได้จากปิโตรเลียม) .

3.เหตุใดจึงมองหาเชื้อเพลิงทางเลือกมาทดแทนเชื้อเพลิงแบบเดิม? ( ราคาน้ำมันที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเร็วๆ นี้ บวกกับความกังวลเกี่ยวกับการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายที่เพิ่มขึ้นจากรถยนต์ ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษในชั้นบรรยากาศ ทำให้รัฐบาลและบริษัทรถยนต์หลายแห่งมองหาเชื้อเพลิงทดแทนแบบเดิม)

4.ดีเซลมีเลขซีเทนเท่าไร?

หมายเลขซีเทน - ลักษณะของความสามารถในการติดไฟของน้ำมันดีเซลซึ่งกำหนดระยะเวลาหน่วงสำหรับการจุดระเบิดของส่วนผสม (ระยะเวลาตั้งแต่การฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบจนกระทั่งเริ่มการเผาไหม้)

5.ธัน ด้านล่าง เนื้อหาของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่ "เป็นอันตราย" ในเชื้อเพลิง ยิ่งจำนวนซีเทนสูงหรือต่ำลง ( มากกว่า /สูงกว่า ).

(เป้าหมายหัวข้อ)

มนุษย์พยายามทำให้สภาพความเป็นอยู่บนโลกทนไม่ได้ในระยะเวลาอันสั้น และขึ้นอยู่กับเขาเท่านั้นว่าสิ่งต่างๆ บนโลกจะดีขึ้นหรือแย่ลง ปัญหาร้ายแรงคือการปล่อยมลพิษสู่อากาศโดยยานยนต์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากความหนาแน่นของการจราจรของยานพาหนะในเมืองเพิ่มขึ้น มลพิษทางอากาศจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของเครื่องยนต์จึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนจะเกิดสารพิษซึ่งสัมพันธ์กับสภาวะการเผาไหม้องค์ประกอบและสถานะของส่วนผสม

รถยนต์ส่วนใหญ่ยังคงเป็นรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้น้ำมันเบนซินหรือดีเซลที่ได้มาจากปิโตรเลียม

ทุกวันนี้ น้ำมันถูกเผาในหนึ่งวันมากพอๆ กับที่ธรรมชาติสามารถผลิตได้ในหนึ่งพันปีโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ตามการคาดการณ์ของนักวิทยาศาสตร์ มีน้ำมันสำรองเหลืออยู่ไม่กี่แห่งในโลก สถานการณ์ปัจจุบันไม่ได้เป็นความลับ องค์กรวิจัยในหลายประเทศทั่วโลกกำลังมองหาเชื้อเพลิงทดแทนที่ได้จากการกลั่นน้ำมันอย่างเพียงพอ งานค่อนข้างซับซ้อนและยังไม่มีวิธีแก้ปัญหาแม้แต่วิธีเดียว แม้ว่ารถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงทางเลือกจะผลิตขึ้นและดำเนินการได้สำเร็จไม่เพียงแต่ในศตวรรษปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในศตวรรษที่ 20 และแม้กระทั่งศตวรรษที่ 19 ด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม ราคาน้ำมันที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเร็ว ๆ นี้ ประกอบกับความกังวลเกี่ยวกับการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายที่เกิดจากรถยนต์ที่เพิ่มขึ้น มลพิษในชั้นบรรยากาศ (ปัญหานี้รุนแรงโดยเฉพาะในเมืองใหญ่) ทำให้รัฐบาลของหลายประเทศและบริษัทรถยนต์ต้องมองหา ทดแทนเชื้อเพลิงแบบเดิม

ออกกำลังกาย: ถอดรหัส เอ-95.

งานค่อนข้างซับซ้อนและยังไม่มีวิธีแก้ปัญหาแม้แต่วิธีเดียว แม้ว่ารถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงทางเลือกจะผลิตขึ้นและดำเนินการได้สำเร็จไม่เพียงแต่ในศตวรรษปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในศตวรรษที่ 20 และแม้กระทั่งศตวรรษที่ 19 ด้วยซ้ำ รถม้าขับเคลื่อนด้วยแก๊สคันแรกของโลกคือ Hippomobile สร้างขึ้นโดย Jean-Etienne Lenoir ย้อนกลับไปในปี 1862 ในประเทศของเรา ในช่วงทศวรรษที่ 1930 มีการผลิตรถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติซึ่ง "ถูกอัดแน่น"... ด้วยท่อนไม้เบิร์ช พีทหรือถ่านหิน ฟืนจะสลายตัวด้วยความร้อนที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำจนกลายเป็นก๊าซที่เผาไหม้ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ สายการบิน Deutsche Airbus ชื่อดังของเยอรมนีกำลังพัฒนาเครื่องบินแอร์บัสลำแรกของโลกที่บินด้วยไฮโดรเจนเหลว

ออกกำลังกาย: กรอกตาราง « ตัวชี้วัดเปรียบเทียบเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ »

ดู

ข้อดี

ข้อบกพร่อง

ก๊าซ

การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของส่วนผสมที่ดีขึ้นในกระบอกสูบ

ความเป็นพิษต่ำของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้

ค่าขนส่งและก๊าซต่ำ

มลภาวะทางเสียงในระดับต่ำ

ความเป็นไปไม่ได้ที่จะถูกขโมยน้ำมันเชื้อเพลิงโดยเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง

ค่าใช้จ่ายในการแปลงรถต่ำ

ความเป็นพิษสูงของเชื้อเพลิงนั้นเอง

อันตรายจากการระเบิดสูงของถังแก๊สในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ

ไฟฟ้า

ความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม (ไม่มีก๊าซไอเสีย)

ความเรียบง่ายของการออกแบบ

– ค่าใช้จ่ายในการเติมต่ำ

– ระดับต่ำมลพิษทางเสียง

– ใช้งานง่ายเชื่อถือได้

– การใช้งานรถยนต์ไฟฟ้ามีราคาถูกกว่ารถยนต์ทั่วไป

– สำรองพลังงานต่ำ

– ใช้เวลาชาร์จนาน

– ปัญหาการรีไซเคิลแบตเตอรี่

– ขาดสถานีชาร์จ

– โรงไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นเชื้อเพลิงความร้อน การเผาไหม้เพื่อผลิตไฟฟ้า ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่เป็นอันตราย

เชื้อเพลิงชีวภาพ

– มีปริมาณสำรองวัตถุดิบไม่จำกัด (ทรัพยากรหมุนเวียน)

– ปริมาณสารอันตรายในก๊าซไอเสียลดลง

– ลักษณะการหล่อลื่นสูงช่วยยืดอายุเครื่องยนต์

– จำนวนซีเทนสูง

จุดวาบไฟสูง

ราคาถูก

– ไบโอดีเซลมีความหนืดสูงซึ่งทำให้จำเป็นต้องให้ความร้อนเชื้อเพลิงที่อุณหภูมิต่ำเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลที่ยอมรับได้

อายุการเก็บรักษาสั้น - ประมาณ 3 เดือน

แอลกอฮอล์

– เป็นกลางเป็นแหล่งก๊าซเรือนกระจก

– ราคาถูก

– เพิ่มความเสี่ยงของการปล่อยสารอินทรีย์ระเหยที่เพิ่มขึ้นซึ่งส่งผลให้ความเข้มข้นของโอโซนลดลงและเพิ่มการแผ่รังสีแสงอาทิตย์

– พลังงานต่ำเมื่อเทียบกับรุ่นพื้นฐาน

ไฮโดรเจน

– เผาไหม้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

– ความร้อนจำเพาะสูงของการเผาไหม้

– ไม่มีการปล่อยสารพิษ

– สามารถหาได้จากทุกสิ่งอย่างแท้จริง: จากก๊าซธรรมชาติ น้ำทะเล ชีวมวล และอากาศ

– มีสัดส่วนการผสมกับอากาศที่กว้างกว่ามากเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันเบนซินซึ่งยังคงสามารถจุดติดไฟของส่วนผสมได้

– เทคโนโลยีการเก็บกักไฮโดรเจนที่ไม่สมบูรณ์

– ต้นทุนไฮโดรเจนสูง

– กระบวนการที่ยากลำบากผลิตไฮโดรเจนในระดับอุตสาหกรรม ในระหว่างที่มีการปล่อย CO เดียวกัน

– ต้นทุนที่สูงของโรงไฟฟ้าไฮโดรเจนและความซับซ้อนในการบำรุงรักษา

– การระเบิดของส่วนผสมไฮโดรเจนและอากาศ – ขาดโครงสร้างที่พัฒนาแล้วของสถานีเติมไฮโดรเจน

ดูวีดีโอ

สาเหตุหลักของมลพิษทางอากาศคือการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์และไม่สม่ำเสมอ ใช้เวลาเพียง 15% ในการเคลื่อนย้ายรถ และ 85% “บินไปตามลม” นอกจากนี้ ห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์รถยนต์ยังเป็นเครื่องปฏิกรณ์เคมีชนิดหนึ่งที่สังเคราะห์สารพิษและปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ แม้แต่ไนโตรเจนที่ไม่ใช่ไวนิลจากชั้นบรรยากาศเมื่อเข้าสู่ห้องเผาไหม้ก็กลายเป็นไนโตรเจนออกไซด์ที่เป็นพิษ
มลพิษทางอากาศที่เป็นพิษหลักในก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ที่จุดประกายไฟ ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และไฮโดรคาร์บอน สถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยสารก่อมะเร็งซึ่งตัวแทนหลักในก๊าซไอเสียคือเบนโซ (ก)ไพรีน

เนื่องจากมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมทั่วโลกที่มีสารตะกั่ว สารตะกั่วจึงกลายเป็นส่วนประกอบที่แพร่หลายในอาหารและอาหารสัตว์ อาหารจากพืชโดยทั่วไปมีสารตะกั่วมากกว่าอาหารสัตว์

สาเหตุของใบไม้ร่วงในฤดูร้อนคือมีสารตะกั่วในอากาศสูง แต่ด้วยการมุ่งความสนใจไปที่ต้นไม้ ต้นไม้ทำให้อากาศบริสุทธิ์ ในช่วงฤดูปลูก ต้นไม้ต้นหนึ่งจะทำให้สารประกอบตะกั่วที่อยู่ในน้ำมันเบนซิน 130 ลิตรเป็นกลาง ตะกั่วที่อ่อนแอที่สุดคือเมเปิ้ล ในขณะที่ส่วนที่อ่อนแอที่สุดคือฮิคโครีและสปรูซ

ด้านข้างของต้นไม้ที่หันหน้าไปทางทางหลวงมีความเป็นโลหะมากกว่า 30–60% ต้นสนและต้นสนมีคุณสมบัติในการกรองสารตะกั่วได้ดี มันสะสมและไม่แลกเปลี่ยนกับสิ่งแวดล้อม พืชพรรณบนบกเกี่ยวข้องกับตะกั่ว 70 - 80,000 ตันในวงจรทางชีวภาพทุกวัน

เพื่อให้รถยนต์ได้รับการขนานนามว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างถูกต้อง เชื้อเพลิงนั้นจะต้องเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และก๊าซก็เป็นไปตามข้อกำหนดนี้ การใช้แก๊สช่วยลดความเป็นพิษรวมของก๊าซไอเสียได้อย่างมากเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันเบนซิน ปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ที่เป็นพิษ CO (คาร์บอนมอนอกไซด์) ลดลงมากกว่าสามเท่าและปริมาณสารไฮโดรคาร์บอน CH ที่เป็นสารก่อมะเร็งซึ่งประกอบด้วยอนุภาคของเชื้อเพลิงที่ไม่เผาไหม้ลดลง 1.6 เท่า ความเข้มข้นของไนโตรเจนออกไซด์ NO และ NO2 ไดออกไซด์เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ของส่วนผสมของออกซิเจนและไนโตรเจน (ไนโตรเจนที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งเข้าสู่ห้องเผาไหม้จากชั้นบรรยากาศกลายเป็นสารประกอบพิษ - ไนโตรเจนออกไซด์) ลดลง 1.2 เท่าเมื่อเครื่องยนต์ทำงานบนแก๊ส . สารประกอบตะกั่วและโพลีเมอร์อะโรมาติกต่างๆ ที่มีอยู่ในน้ำมันเบนซินซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งที่เป็นอันตรายนั้นจะไม่มีอยู่ในเชื้อเพลิงก๊าซเลย ควันไอเสียเมื่อใช้งานกับเชื้อเพลิงแก๊สจะต่ำกว่าเมื่อใช้น้ำมันเบนซินถึงสามเท่า

การวิจัยได้หักล้างความคิดเห็นที่เป็นที่ยอมรับว่าการใช้ก๊าซแทนน้ำมันเบนซินเป็นมาตรการที่จำเป็น เชื้อเพลิงก๊าซเผาไหม้ได้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ดังนั้นความเข้มข้นของคาร์บอนมอนอกไซด์ในไอเสียของเครื่องยนต์แก๊สจึงลดลงหลายเท่า รถยนต์ที่ใช้พลังงานน้ำมันจะปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งเกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของส่วนประกอบเชื้อเพลิงที่มีกำมะถัน และตะกั่วเทตระเอทิลออกสู่ชั้นบรรยากาศ ตามกฎแล้วก๊าซธรรมชาติไม่มีกำมะถันดังนั้นจึงไม่มีซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือสารประกอบตะกั่วในไอเสียของเครื่องยนต์แก๊ส เนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์ ก๊าซไอเสียจากเครื่องยนต์เบนซินจึงมีคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ซึ่งเป็นสารที่เป็นพิษต่อมนุษย์ รถยนต์ที่ใช้แก๊สและน้ำมันเบนซินปล่อยไฮโดรคาร์บอนในปริมาณเท่ากันออกสู่ชั้นบรรยากาศ ไม่ใช่ตัวไฮโดรคาร์บอนที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ แต่เป็นผลิตภัณฑ์ออกซิเดชัน
เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินจะปล่อยสารออกซิไดซ์ที่ค่อนข้างง่าย - เอทิลและเอทิลีน ในขณะที่เครื่องยนต์แก๊สปล่อยมีเทน ซึ่งในบรรดาไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวทั้งหมดมีความทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันได้มากที่สุด ดังนั้นการปล่อยก๊าซไฮโดรคาร์บอนจากยานยนต์ที่ใช้แก๊สจึงมีอันตรายน้อยกว่า ก๊าซที่เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ไม่เพียงแต่ไม่ด้อยกว่าน้ำมันเบนซินเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติเหนือกว่าอีกด้วย ซึ่งในระดับเคมีจะทำลายส่วนของห้องเผาไหม้ เครื่องฟอกไอเสีย และหัวแลมบ์ดา

คำถาม: เชื้อเพลิงในอุดมคติควรมีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

4. การรวมเนื้อหาที่ศึกษา

คำถาม

ประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ในรถยนต์ราคาถูก เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เหนือกว่าน้ำมันเบนซินในหลายคุณสมบัติ การใช้งานไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงการออกแบบตัวรถ

สารที่สามารถได้รับพลังงานความร้อนจากปฏิกิริยาบางอย่าง

นักฟิสิกส์ นักเคมี และนักสรีรวิทยาชาวอิตาลี ค้นพบมีเทนขณะศึกษาก๊าซหนองน้ำ หน่วยวัดแรงดันไฟฟ้าตั้งชื่อตามเขา

ก๊าซธรรมชาติอัด (ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น) เป็นส่วนประกอบหลักของก๊าซธรรมชาติ วัตถุระเบิด มักเรียกว่า "หนองน้ำ" มีความต้านทานการระเบิดสูง - มีค่าออกเทนมากกว่า 100 หน่วย เมื่อเผาจะไม่ทิ้งผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายไว้

ของเหลวไวไฟที่เป็นน้ำมันตามธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมที่ซับซ้อนของไฮโดรคาร์บอนและสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ มันถูกใช้เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าทางเทคนิคจากมัน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ ตัวทำละลาย วัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเคมี และนำไปแปรรูป

เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมผลผลิตจากการเผาไหม้คือน้ำ สร้างความร้อนมากกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิม

แอลกอฮอล์สามารถหาได้จากการหมักชีวมวลที่มีแป้ง น้ำตาล หรือเซลลูโลส มันถูกใช้เป็นเชื้อเพลิง เครื่องยนต์สันดาปภายในในรูปแบบบริสุทธิ์ เป็นตัวทำละลายและเป็นสารตัวเติมในเทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์

พืชเมล็ดพืชน้ำมันใช้เป็นอาหารสัตว์ ปุ๋ยสีเขียวที่ดีและเป็นพืชน้ำผึ้งที่ดีเยี่ยม น้ำมันของพืชชนิดนี้ใช้ในการปรุงอาหาร ในโลหะวิทยาสำหรับการชุบแข็งเหล็ก เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตวัสดุยืดหยุ่น และในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ

แหล่งพลังงานทดแทนสำหรับรถยนต์ รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยแหล่งนี้ปรากฏเร็วกว่ารถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำมันเบนซินอย่างเห็นได้ชัด และแพร่หลายในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ไม่ส่งเสียงดังและไม่สูบบุหรี่เหมือนน้ำมันเบนซินหรือ เครื่องยนต์ไอน้ำเป็นที่นิยมในหมู่ชนชั้นสูง

สารประกอบอินทรีย์ที่เป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนและมีกลุ่ม OH (ไฮดรอกซิล) หนึ่งกลุ่มขึ้นไปในโมเลกุล มันเกิดขึ้นระหว่างการหมักสารที่มีน้ำตาลระหว่างการเกิดออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว เมื่อเร็วๆ นี้ บทบาทของมันเพิ่มมากขึ้นในฐานะเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ประเภทของเชื้อเพลิงตรงตามเกณฑ์ความพร้อมใช้งานและความเป็นพิษต่ำ ปัจจุบันไม่ได้ใช้ในยานพาหนะ

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของน้ำมันดีเซลประเมินโดยเลขซีเทน จากตัวบ่งชี้เราสามารถตัดสินองค์ประกอบเชิงปริมาณของส่วนประกอบที่เป็นอันตราย CO และ CH ในก๊าซดีเซลที่ผลิตได้

เชื้อเพลิงสมบูรณ์คุณภาพสูงสำหรับเครื่องยนต์รถยนต์ แช่เย็นถึง -160 °Cก๊าซธรรมชาติ. ส่วนประกอบหลักคือโพรเพนและบิวเทน

ส่วนผสมไวไฟของไฮโดรคาร์บอนเบา มีไว้สำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์และหัวฉีด รวมถึงในการผลิตพาราฟินและผ้าทำความสะอาด ได้จากการกลั่นและคัดเลือกเศษส่วนของน้ำมัน

คำตอบ

1

ก

2

ล

3

ข

4

ต

5

จ

6

ร

7

n

8

ก

9

ต

10

และ

11

วี

12

n

13

ส

14

จ

5.การบ้าน ข้อมูลเพิ่มเติม ยกตัวอย่างรถยนต์ประเภทต่างๆ ที่ใช้เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

6. สรุปบทเรียน (การสะท้อน การให้คะแนน)

เป็นเวลาหลายปีแล้วที่นักวิจัยพยายามดิ้นรนหาทางเลือกอื่นแทนน้ำมันเบนซินซึ่งเป็นเชื้อเพลิงหลักสำหรับยานพาหนะ ไม่มีเหตุผลในการระบุเหตุผลด้านสิ่งแวดล้อมและทรัพยากร - มีเพียงคนขี้เกียจเท่านั้นที่ไม่พูดถึงความเป็นพิษของก๊าซไอเสีย นักวิทยาศาสตร์พบวิธีแก้ไขปัญหาด้วยเชื้อเพลิงประเภทที่ผิดปกติส่วนใหญ่และบางครั้ง รีไซเคิลได้คัดสรรมากที่สุด ความคิดที่น่าสนใจท้าทายอำนาจอำนาจด้านเชื้อเพลิงของน้ำมันเบนซิน

ไบโอดีเซลจากน้ำมันพืช

ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพชนิดหนึ่งที่ใช้น้ำมันพืชเป็นหลัก ซึ่งใช้ทั้งในรูปแบบบริสุทธิ์และเป็นส่วนผสมต่างๆ กับน้ำมันดีเซล แนวคิดในการใช้น้ำมันพืชเป็นเชื้อเพลิงเป็นของรูดอล์ฟดีเซลซึ่งในปี พ.ศ. 2438 ได้สร้างเครื่องยนต์ดีเซลเครื่องแรกที่ใช้น้ำมันพืช

โดยทั่วไปแล้ว น้ำมันเรพซีด ดอกทานตะวัน และถั่วเหลืองจะใช้ในการผลิตไบโอดีเซล แน่นอนว่าน้ำมันพืชไม่ได้ถูกเทลงในถังแก๊สเพื่อเป็นเชื้อเพลิง น้ำมันพืชประกอบด้วยไขมัน - เอสเทอร์ของกรดไขมันพร้อมกลีเซอรอล ในกระบวนการผลิต "ไบโอโซลาร์" กลีเซอรอลเอสเทอร์จะถูกทำลายและแทนที่กลีเซอรีน (ถูกปล่อยออกมาเป็นผลพลอยได้) ด้วยแอลกอฮอล์ที่เรียบง่ายกว่า - เมทานอลและเอธานอลน้อยกว่า กลายเป็นส่วนประกอบของไบโอดีเซล

ในหลายประเทศในยุโรป เช่นเดียวกับสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และบราซิล ไบโอดีเซลได้กลายเป็นทางเลือกที่ดีแทนน้ำมันเบนซินทั่วไปแล้ว ดังนั้นในประเทศเยอรมนี จึงมีการขายเรพซีดเมทิลเอสเตอร์ในปั๊มน้ำมันมากกว่า 800 แห่ง ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2553 โรงงานผลิตไบโอดีเซล 245 แห่งซึ่งมีกำลังการผลิตรวม 22 ล้านตันได้ดำเนินการในสหภาพยุโรป นักวิเคราะห์ของ Oil World คาดการณ์ว่าภายในปี 2563 ส่วนแบ่งของไบโอดีเซลในโครงสร้างของเชื้อเพลิงที่ใช้ในรถยนต์ในบราซิล ยุโรป จีน และอินเดียจะอยู่ที่ 20%

ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับการขนส่ง เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันดีเซลทั่วไป ไบโอดีเซลแทบจะไม่มีกำมะถันเลย และในขณะเดียวกันก็ผ่านการสลายตัวทางชีวภาพเกือบทั้งหมด ในดินหรือน้ำ จุลินทรีย์จะประมวลผลไบโอดีเซล 99% ใน 28 วัน ซึ่งช่วยลดระดับมลพิษของแม่น้ำและทะเลสาบให้เหลือน้อยที่สุด

อากาศอัด

โมเดลรถที่ใช้ลม-รถที่ขี่บน อากาศอัด- ได้รับการเผยแพร่จากหลายบริษัทแล้ว วิศวกรของ Peugeot สร้างความฮือฮาในอุตสาหกรรมยานยนต์ด้วยการประกาศการสร้างระบบไฮบริดที่เพิ่มพลังงานลมอัดให้กับเครื่องยนต์สันดาปภายใน วิศวกรชาวฝรั่งเศสหวังว่าการพัฒนาดังกล่าวจะช่วยให้รถยนต์ขนาดเล็กลดการใช้เชื้อเพลิงลงเหลือ 3 ลิตรต่อ 100 กม. ผู้เชี่ยวชาญของเปอโยต์อ้างว่าในเมือง นิวแมติกไฮบริดสามารถทำงานบนอากาศอัดได้มากถึง 80% ของเวลา โดยไม่สร้างการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายแม้แต่มิลลิกรัม

หลักการทำงานของ "รถยนต์ทางอากาศ" นั้นค่อนข้างง่าย: รถไม่ได้ขับเคลื่อนด้วยส่วนผสมของน้ำมันเบนซินที่เผาไหม้ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ แต่ด้วยการไหลของอากาศอันทรงพลังจากกระบอกสูบ (ความดันในกระบอกสูบประมาณ 300 บรรยากาศ) . มอเตอร์นิวแมติกจะแปลงพลังงานลมอัดเป็นการหมุนของเพลาเพลา

น่าเสียดายที่เครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยอากาศอัดหรืออากาศผสมทั้งหมดนั้นถูกสร้างขึ้นเป็นชุดเล็กๆ เป็นหลัก สำหรับงานในสภาวะเฉพาะและในพื้นที่จำกัด (เช่น ในไซต์การผลิตที่ต้องการความปลอดภัยจากอัคคีภัยในระดับสูงสุด) แม้ว่าจะมีบางรุ่นสำหรับผู้ซื้อ "มาตรฐาน"

รถบรรทุกขนาดเล็ก Gator ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของ Engineair เป็นยานพาหนะอัดอากาศคันแรกของออสเตรเลียที่เริ่มดำเนินการเชิงพาณิชย์ สามารถพบเห็นได้ทั่วไปตามท้องถนนในเมลเบิร์น ความสามารถในการรับน้ำหนัก - 500 กก. ปริมาตรถังลม - 105 ลิตร ระยะทางรถบรรทุกที่ปั๊มน้ำมันแห่งหนึ่งคือ 16 กม.

สินค้าเสีย

มีความคืบหน้าอะไรบ้าง รถยนต์บางคันไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันเบนซินในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์ แต่ต้องใช้ของเสียจากมนุษย์ที่ไปอยู่ในระบบท่อน้ำทิ้ง ปาฏิหาริย์แห่งอุตสาหกรรมยานยนต์ได้ถือกำเนิดขึ้นในสหราชอาณาจักร รถยนต์ที่ใช้มีเทนที่ปล่อยออกมาจากอุจจาระของมนุษย์เป็นเชื้อเพลิงถูกกลิ้งออกสู่ถนนในบริสตอล โมเดลต้นแบบคือ Volkswagen Beetle และผู้ผลิตรถยนต์ VW Bio-Bug ที่ใช้เชื้อเพลิงที่เป็นนวัตกรรมคือ GENeco เครื่องยนต์ประมวลผลอุจจาระที่ติดตั้งบนรถโฟล์คสวาเก้นเปิดประทุนทำให้สามารถเดินทางได้ 15,000 กิโลเมตร

สิ่งประดิษฐ์ของ GENeco ได้รับการขนานนามว่าเป็นความก้าวหน้าในการใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานและเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สำหรับคนทั่วไป แนวคิดนี้ดูเหมือนเหนือจริง ดังนั้นจึงควรอธิบาย: แน่นอนว่ารถบรรทุกด้วยเชื้อเพลิงที่ผ่านการแปรรูปแล้ว - ในรูปของมีเทนพร้อมใช้ซึ่งได้มาจากขยะล่วงหน้า

ในกรณีนี้เครื่องยนต์ VW Bio-Bug ใช้เชื้อเพลิงสองประเภทพร้อมกัน: รถสตาร์ทด้วยน้ำมันเบนซิน แต่ทันทีที่เครื่องยนต์อุ่นเครื่องและรถรับความเร็วระดับหนึ่ง การจัดหาก๊าซในกระเพาะของมนุษย์จะถูกประมวลผลที่โรงงาน GENeco เปิดอยู่ ผู้บริโภคอาจไม่สังเกตเห็นความแตกต่างด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม ปัญหาทางการตลาดหลักยังคงอยู่ - การรับรู้เชิงลบของมนุษย์เกี่ยวกับวัตถุดิบที่ใช้ผลิตก๊าซชีวภาพ

แผงเซลล์แสงอาทิตย์

การผลิตรถยนต์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์อาจเป็นพื้นที่ที่มีการพัฒนามากที่สุดของอุตสาหกรรมยานยนต์ที่เน้นการใช้เชื้อเพลิงเชิงนิเวศ รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์กำลังถูกสร้างขึ้นทั่วโลกและในรูปแบบต่างๆ มากมาย ย้อนกลับไปในปี 1982 นักประดิษฐ์ Hans Tolstrup ข้ามออสเตรเลียจากตะวันตกไปตะวันออกด้วยรถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ "Quiet Achiever" (แต่ด้วยความเร็วเพียง 20 กม. ต่อชั่วโมง)

ในเดือนกันยายน 2014 รถ Stella ล้มเหลวในการเดินทางในเส้นทางจากลอสแอนเจลิสไปยังซานฟรานซิสโกซึ่งเป็นระยะทาง 560 กม. รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์คันนี้พัฒนาโดยทีมงานจากมหาวิทยาลัยดัตช์แห่งไอนด์โฮเฟน ติดตั้งแผงที่รวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์และชุดแบตเตอรี่ขนาด 60 กิโลกรัมที่มีความจุ 6 กิโลวัตต์ชั่วโมง สเตลล่ามีความเร็วเฉลี่ย 70 กม. ต่อชั่วโมง แบตเตอรี่สำรองก็เพียงพอสำหรับระยะทาง 600 กม. ในเดือนตุลาคม 2014 นักเรียนจาก Eindhoven เข้าร่วม World Solar Challenge ซึ่งเป็นการชุมนุมระยะทาง 3,000 กิโลเมตรทั่วออสเตรเลียเพื่อรถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยรถมหัศจรรย์ของพวกเขา

รถยนต์ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่เร็วที่สุดในขณะนี้คือ Sunswift ซึ่งสร้างโดยทีมนักศึกษาจาก Australian University of New South Wales ในระหว่างการทดสอบในเดือนสิงหาคม 2014 รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์คันนี้สามารถเดินทางได้ 500 กิโลเมตรต่อการชาร์จแบตเตอรี่หนึ่งครั้งด้วยความเร็วเฉลี่ย 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งน่าทึ่งมากสำหรับยานพาหนะประเภทนี้

ไบโอดีเซลจากเศษอาหาร

ในปี พ.ศ. 2554 USDA ร่วมกับห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับเชื้อเพลิงทดแทน ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจประการหนึ่งคือข้อสรุปว่าการใช้เชื้อเพลิงไบโอดีเซลจากวัตถุดิบที่มาจากสัตว์มีแนวโน้มที่ดี ไบโอดีเซลจากไขมันตกค้างเป็นเทคโนโลยีที่ยังไม่ได้รับการพัฒนามากนักแต่มีการใช้แล้วในประเทศแถบเอเชีย

ทุกปีในญี่ปุ่น หลังจากเตรียมอาหารประจำชาติอย่างเทมปุระ น้ำมันปรุงอาหารที่ใช้แล้วประมาณ 400,000 ตันจะถูกทิ้งไว้ ก่อนหน้านี้มันถูกแปรรูปเป็นอาหารสัตว์ ปุ๋ย และสบู่ แต่ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ชาวญี่ปุ่นที่ประหยัดได้ค้นพบประโยชน์อีกอย่างหนึ่งคือใช้มันเพื่อผลิตน้ำมันดีเซลสำหรับพืชผัก

เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันเบนซิน ปั๊มน้ำมันที่ไม่ได้มาตรฐานจะปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศน้อยกว่า ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของฝนกรด และลดปริมาณการปล่อยไอเสียพิษอื่นๆ ลงได้สองในสาม เพื่อให้เชื้อเพลิงชนิดใหม่ได้รับความนิยมมากขึ้น ผู้ผลิตจึงได้มีแผนการที่น่าสนใจขึ้นมา ใครก็ตามที่ส่งขวดพลาสติกจำนวน 10 ชุดที่มีน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้วไปยังโรงงาน RDT จะได้รับพื้นที่ป่าขนาด 3.3 ตารางเมตรในจังหวัดแห่งหนึ่งของญี่ปุ่น

เทคโนโลยียังไม่ถึงรัสเซียถึงขนาดนั้น แต่ก็ไร้ประโยชน์: ปริมาณขยะต่อปีจากอุตสาหกรรมอาหารของรัสเซียคือ 14 ล้านตันซึ่งในแง่ของศักยภาพด้านพลังงานนั้นเทียบเท่ากับน้ำมัน 7 ล้านตัน ในรัสเซีย ของเสียที่กลายเป็นไบโอดีเซลจะครอบคลุมความจำเป็นในการขนส่งถึง 10 เปอร์เซ็นต์

ไฮโดรเจนเหลว

ไฮโดรเจนเหลวถือเป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงหลักที่สามารถท้าทายน้ำมันเบนซินและดีเซลมานานแล้ว ยานพาหนะที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนไม่ใช่เรื่องแปลก แต่เนื่องจากปัจจัยหลายประการ ทำให้รถเหล่านี้ไม่เคยได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง แม้ว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้ ต้องขอบคุณคลื่นลูกใหม่แห่งความกังวลสำหรับเทคโนโลยี "สีเขียว" แต่แนวคิดของเครื่องยนต์ไฮโดรเจนได้รับผู้สนับสนุนใหม่

ขณะนี้ผู้ผลิตรายใหญ่หลายรายมีรถยนต์ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนอยู่ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ของตน ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดอย่างหนึ่งคือ BMW Hydrogen 7 ซึ่งเป็นรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในที่วิ่งได้ทั้งน้ำมันเบนซินและไฮโดรเจนเหลว BMW Hydrogen 7 มีถังน้ำมันขนาด 74 ลิตร และถังเก็บไฮโดรเจนเหลว 8 กิโลกรัม

ดังนั้น รถจึงสามารถใช้เชื้อเพลิงได้ทั้งสองประเภทในระหว่างการเดินทางครั้งเดียว การเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่งจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ โดยให้ความสำคัญกับไฮโดรเจนมากกว่า ตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์ประเภทเดียวกันนี้ติดตั้งในรถยนต์ไฮบริดไฮโดรเจน-เบนซิน Aston Martin Rapide S. ในนั้นเครื่องยนต์สามารถใช้เชื้อเพลิงได้ทั้งสองประเภทและการสลับไปมาระหว่างกันนั้นดำเนินการโดยระบบอัจฉริยะเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบริโภค และการปล่อยสารอันตรายออกสู่ชั้นบรรยากาศ

บริษัทรถยนต์ยักษ์ใหญ่อื่นๆ เช่น Mazda, Nissan และ Toyota ก็กำลังวางแผนที่จะพัฒนาเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเช่นกันเชื่อกันว่าไฮโดรเจนเหลวเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากเมื่อเผาในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนบริสุทธิ์ จะไม่ปล่อยมลพิษใดๆ ออกมา

สาหร่ายสีเขียว

เชื้อเพลิงจากสาหร่ายเป็นวิธีแปลกใหม่ในการสร้างพลังงานให้กับรถยนต์ สาหร่ายเริ่มถูกมองว่าเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ โดยส่วนใหญ่อยู่ในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น

ญี่ปุ่นไม่มีพื้นที่อุดมสมบูรณ์มากนักสำหรับปลูกเรพซีดหรือข้าวฟ่าง (ซึ่งใช้ในประเทศอื่นเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากน้ำมันพืช) แต่ดินแดนแห่งอาทิตย์อุทัยกลับผลิตสาหร่ายสีเขียวจำนวนมหาศาล เมื่อก่อนใช้เป็นอาหาร แต่ตอนนี้ใช้ทำแก๊สสำหรับรถยนต์สมัยใหม่ ไม่นานมานี้ ในเมืองฟูจิซาวะ ของญี่ปุ่น รถบัสโดยสาร DeuSEL จากบริษัท Isuzu ปรากฏตัวบนท้องถนนซึ่งใช้เชื้อเพลิง ซึ่งส่วนหนึ่งมาจากสาหร่าย องค์ประกอบหลักประการหนึ่งคือยูกลีนาสีเขียว

ขณะนี้สารเติมแต่ง "สาหร่าย" มีสัดส่วนเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของมวลเชื้อเพลิงทั้งหมดในถังขนส่ง แต่ในอนาคต บริษัทผู้ผลิตในเอเชียสัญญาว่าจะพัฒนาเครื่องยนต์ที่จะอนุญาตให้ใช้ส่วนประกอบทางชีวภาพได้ 100 เปอร์เซ็นต์

สหรัฐอเมริกายังได้หยิบยกประเด็นเรื่องเชื้อเพลิงชีวภาพจากสาหร่ายมาใช้ด้วย เครือปั๊มน้ำมัน Propel ในแคลิฟอร์เนียตอนเหนือได้เริ่มขายไบโอดีเซลโซลาดีเซลให้กับทุกคนแล้ว เชื้อเพลิงได้มาจากสาหร่ายโดยการหมักแล้วปล่อยไฮโดรคาร์บอนออกมา ผู้ประดิษฐ์เชื้อเพลิงชีวภาพสัญญาว่าจะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลงยี่สิบเปอร์เซ็นต์และความเป็นพิษลดลงอย่างเห็นได้ชัดในแง่อื่นๆ

ปัจจุบัน Fuel Technologies Corporation กำลังพัฒนาเชื้อเพลิงทุกประเภท รวมถึงการพัฒนาและการผลิตเชื้อเพลิงออกเทนสูงสำหรับเครื่องยนต์รถแข่ง เรากำลังศึกษาหลักการใหม่ๆ ของทฤษฎีการเผาไหม้และค้นหาวัตถุดิบที่หมุนเวียนได้ ซึ่งมีความสำคัญจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม

บริษัทเราผลิต ชนิดที่แตกต่างกันน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับรถแข่งและสารเติมแต่งสำหรับน้ำมันเบนซินเชิงพาณิชย์ ซึ่งสามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เป็นอันตรายออกสู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างมาก ผู้เชี่ยวชาญของเราจะแจ้งรายละเอียดให้คุณทราบเสมอเกี่ยวกับคุณสมบัติทั้งหมดของเชื้อเพลิงประเภทใดประเภทหนึ่งที่ผลิตโดยบริษัทของเรา

TOTEK คือเชื้อเพลิงและเทคโนโลยีสารสนเทศ นิเวศวิทยาและเศรษฐกิจ เป็นบริษัทที่ก่อตั้งขึ้นโดยมีส่วนร่วมโดยตรงของนักวิทยาศาสตร์ ผู้พัฒนาเชื้อเพลิงจรวดและอวกาศ การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่ดีที่สุดในสาขาเทคโนโลยีเชื้อเพลิงเกี่ยวข้องกับงานของบริษัทของเรา

TOTEK คือการค้นหา การพัฒนา และการดำเนินการเชื้อเพลิงประเภทที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และการผลิตเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เช่น เทคโนโลยีเชื้อเพลิงที่ทันสมัย ​​เป็นต้น น้ำมันเป็นของเสียจากชีวิตสมัยโบราณ แต่เราสามารถเปลี่ยนของเสียจากชีวิตสมัยใหม่ให้เป็นเชื้อเพลิงใหม่ได้

เครื่องดื่มอัดลมอาจกลายเป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้สร้างแบตเตอรี่ที่ใช้น้ำอัดลมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการพัฒนาเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

อุปกรณ์ใหม่ที่ใช้น้ำตาลเกือบทุกชนิดสามารถใช้เป็นที่ชาร์จแบบพกพาสำหรับโทรศัพท์มือถือได้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซนต์หลุยส์ ในรัฐมิสซูรีเชื่อว่าในที่สุดสิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาก็สามารถแทนที่ลิเธียมในแบตเตอรี่ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กจำนวนมากได้ในที่สุด รวมถึงคอมพิวเตอร์ด้วย

ของเหลวที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพประกอบด้วยเอนไซม์ที่จะเปลี่ยนเชื้อเพลิง (ในกรณีนี้คือน้ำตาล) ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยปล่อยให้น้ำเป็นผลพลอยได้หลัก

ในอนาคตอันใกล้นี้ บทบาทของถ่านหินต่อความสมดุลเชื้อเพลิงและพลังงานของประเทศคาดว่าจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากมีปริมาณสำรองจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อม (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการให้สัตยาบันพิธีสารเกียวโต) จำเป็นต้องมีการพัฒนาและการนำเทคโนโลยีถ่านหินที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมใหม่มาใช้ เพื่อให้แน่ใจว่าการใช้เชื้อเพลิงจะมีประสิทธิภาพสูงโดยมีภาระที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดที่เป็นไปได้

การใช้เชื้อเพลิงถ่านหินที่ถูกระงับเป็นโอกาสที่แท้จริงในการทดแทนถ่านหินที่ "สกปรก" และวิธีการเผาที่ไม่มีประสิทธิภาพในเตาเผาแบบหลายชั้น แต่ยังรวมถึงเชื้อเพลิงเหลวและก๊าซที่หายากด้วย

ปัญหาดังกล่าวรุนแรงเป็นพิเศษในภูมิภาคถ่านหินของรัสเซีย ซึ่งมีถ่านหินที่ขุดได้จำนวนมากซึ่งแสดงในรูปของสารละลายถ่านหินละเอียด สะสมอยู่ในที่ทิ้งไฮดรอลิกและถังตกตะกอนรอบ ๆ สถานประกอบการเหมืองถ่านหินและแปรรูปถ่านหิน ปัญหานี้มักจะได้รับการแก้ไขด้วยวิธีดั้งเดิมที่สุด น้ำที่ไหลเข้าจากเหมือง น้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตจากโรงงานแปรรูปที่มีอนุภาคถ่านหินละเอียดจะถูกปล่อยลงในถังตกตะกอนที่พื้นผิว ซึ่งได้รับการทำความสะอาดด้วยกลไกและไฮดรอลิกเป็นระยะๆ และกากตะกอนถ่านหินที่สกัดซ้ำจะถูกปล่อยลงในเหมืองที่ใช้แล้วหรือในหุบเขาและอ่างเก็บน้ำในบริเวณใกล้เคียง ในบางกรณี ของเสียที่ลอยอยู่ในน้ำจะถูกแยกน้ำออกและเก็บไว้ในพื้นที่ว่าง

การเปลี่ยนกากตะกอนให้เป็นเชื้อเพลิงน้ำถ่านหิน (CWF) ที่สะดวกต่อการขนส่งและสะดวกสบายทางเทคโนโลยี จะทำให้สามารถรับผลกระทบทางเศรษฐกิจที่สำคัญ และปรับปรุงสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมในภูมิภาคได้อย่างมาก ในเวลาเดียวกัน เชื้อเพลิงที่ได้และเทคโนโลยีสำหรับการใช้งานจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของตลาดสมัยใหม่: ความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจ และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เป็นอันตรายน้อยที่สุดต่อสิ่งแวดล้อมในระหว่างการผลิตและการใช้งาน

เมื่อพิจารณาว่าส่วนประกอบเชื้อเพลิงในต้นทุนของพลังงานความร้อนที่สร้างขึ้นอยู่ในช่วง 40 ถึง 70% การลดต้นทุนเชื้อเพลิงหรือการบริโภคเฉพาะเป็นปัจจัยสำคัญในการได้รับผลกระทบทางเศรษฐกิจ

เชื้อเพลิงน้ำถ่านหิน (CWF) เป็นระบบกระจายตัวที่ประกอบด้วยถ่านหินบดละเอียด น้ำ และรีเอเจนต์พลาสติไซเซอร์: องค์ประกอบของ CWF: ถ่านหิน (ระดับ 0-500 ไมครอน) - 59-70%, น้ำ - 29-40%, รีเอเจนต์พลาสติไซเซอร์ - อุณหภูมิจุดติดไฟ 1 % - 450-650°C; อุณหภูมิการเผาไหม้ - 950-1,050°C;

มีคุณสมบัติทางเทคโนโลยีทั้งหมดของเชื้อเพลิงเหลว: ขนส่งในถังถนนและราง, ผ่านท่อ, ในเรือบรรทุกน้ำมันและเรือบรรทุกน้ำมันและเก็บไว้ในถังปิด

คงคุณสมบัติไว้ในระหว่างการจัดเก็บและขนส่งในระยะยาว

กันระเบิดและกันไฟ

เป้าหมายเชิงกลยุทธ์สำหรับการนำเชื้อเพลิงถ่านหินที่ถูกระงับคือ:

ลดต้นทุนการบูรณะใหม่ ระบบที่มีอยู่วิศวกรรมพลังงานความร้อน

การเพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของระบบพลังงานความร้อนและสร้างแรงจูงใจทางเศรษฐกิจในการละทิ้งการใช้น้ำมันทำความร้อน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหินที่มีการเผาไหม้แบบชั้น

เพิ่มความน่าเชื่อถือและรับประกันการทำงานของระบบพลังงานความร้อน

เพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานให้กับผู้บริโภคปลายทาง

เพื่อที่จะแนะนำเชื้อเพลิงน้ำถ่านหินที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวาง เช่นเดียวกับการจัดระเบียบการผลิตถ่านหินอัดก้อนและโรงงานอัดก้อน มีการลงนามข้อตกลงความร่วมมือระหว่างศูนย์วิทยาศาสตร์และการผลิต "Ekotekhnika", "Sibekotekhnika" (Novokuznetsk) และ Belovsky Mining โรงงานอุปกรณ์ (BZGSHO)

มีการกำหนดภารกิจ - เพื่อพัฒนาและจัดหาตามคำสั่งจากองค์กรการผลิตการติดตั้งแบบแยกส่วนสำหรับการเตรียม CWF โดยใช้ถ่านหินและกากตะกอนถ่านหินและคอมเพล็กซ์ทางเทคโนโลยีเพื่อให้ได้ความร้อนที่เหมาะสมและ (หรือ) พลังงานไฟฟ้าเมื่อเผามัน ในเวลาเดียวกันโดยคำนึงถึงความจริงที่ว่า BZGShO มีการสร้างการติดตั้งอัดก้อนสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงอัดก้อนจากถ่านหินและสารละลายถ่านหินแล้วซึ่งเป็นงานในการจัดการผลิตชุดอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งแบบแยกส่วนสำหรับ การเตรียม CWF การติดตั้งอิฐและคอมเพล็กซ์เทคโนโลยี การจัดหาอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และการประกอบคอมเพล็กซ์ที่พัฒนาแล้ว และการฝึกอบรมบุคลากรปฏิบัติการ

มอเตอร์ขนส่งเชื้อเพลิงมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

ในขั้นตอนแรกมีการติดตั้งและดำเนินการนำร่องสาธิตเทคโนโลยีที่ซับซ้อนสำหรับการเตรียม CWF และการเผาไหม้ที่โรงงาน

ปัจจุบันมีการเตรียมเชื้อเพลิงถ่านหินที่ถูกระงับจากกากตะกอนถ่านหินจากการขุดไฮดรอลิกที่โรงงานนำร่องที่บ้านหม้อไอน้ำของเหมือง Tyrganskaya หม้อไอน้ำ KE-10-14S ถูกถ่ายโอนไปยังการเผาไหม้ร่วมของถ่านหินดิบและ VUT เชื้อเพลิงส่วนเกินจะถูกส่งไปยังโรงหม้อไอน้ำของ JSC Khleb (Novokuznetsk) ซึ่งหม้อต้มน้ำมันแก๊ส KP-0.7 จะถูกถ่ายโอนไปยัง VUT ประสบการณ์การปฏิบัติงานที่ได้รับจากการใช้งานหม้อไอน้ำต่างๆ โดยใช้เชื้อเพลิงแบบแขวนลอยทั้งในฤดูร้อนและฤดูหนาว (ที่อุณหภูมิต่ำถึง -42°C) แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพสูงในการใช้เชื้อเพลิงเหลวชนิดใหม่จากถ่านหิน

ข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมของ VUT เหนือเชื้อเพลิงประเภทอื่นๆ ได้รับการชื่นชมอย่างสูงจากคณะกรรมการตัวแทนในระหว่างการแข่งขันนวัตกรรมด้านสิ่งแวดล้อมของรัสเซียครั้งแรกในปี 2548 โครงการ "เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับการใช้ประโยชน์ของตะกอนและของเสียที่ลอยอยู่ในน้ำจากโรงงานเตรียมถ่านหินโดยใช้วิธีการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงแขวนลอย" นำเสนอโดย ZAO NPP Sibekotekhnika เกิดขึ้นที่หนึ่ง

การนำเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมาใช้ในภาคพลังงานถือเป็นสิ่งสำคัญประการหนึ่งในปัจจุบัน สิ่งนี้เชื่อมโยงกับความจำเป็นในการประหยัดทรัพยากรพลังงานอย่างรอบด้านและด้วยการปกป้องสิ่งแวดล้อม - ปัญหาที่จะรุนแรงยิ่งขึ้นเนื่องจากการลดการจ่ายก๊าซธรรมชาติให้กับโรงไฟฟ้าของรัสเซียที่คาดหวังและการบริโภคที่เพิ่มขึ้น ถ่านหิน. รายงานที่นำเสนอในส่วนที่ 5 ของการประชุมทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติระดับนานาชาติ "นิเวศวิทยาของพลังงาน 2000" เกี่ยวข้องกับประเด็นเหล่านี้

การลดการจัดหาเชื้อเพลิงก๊าซให้กับโรงไฟฟ้ารัสเซียตามแผนในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าทำให้วิศวกรไฟฟ้าต้องเริ่มทำงานขนาดใหญ่เพื่อทดแทนก๊าซธรรมชาติด้วยถ่านหินและเชื้อเพลิงแข็งประเภทอื่น ๆ และแนะนำเทคโนโลยีใหม่ ๆ รวมถึงเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน ของแหล่งพลังงานหมุนเวียน ปริมาณการใช้ถ่านหินที่เพิ่มขึ้นในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยวิธีการเผาไหม้แบบดั้งเดิม จะก่อให้เกิดผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนจะต้องใช้ต้นทุนเริ่มต้นจำนวนมาก แม้ว่าผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าจะสามารถให้ผลตอบแทนค่อนข้างเร็วก็ตาม ด้วยวิธีการและเทคโนโลยีทางเลือกราคาประหยัดสำหรับพลังงานที่พัฒนาโดยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศตลอดจนประสบการณ์โลกในเรื่องเหล่านี้จึงเป็นที่สนใจ

รายงานที่นำเสนอในที่ประชุมในหัวข้อที่ระบุในชื่อบทความสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

• - ทุ่มเทให้กับเทคโนโลยีในการรับการเตรียมการเผาไหม้และการเผาไหม้เชื้อเพลิงจริง
• - อุทิศให้กับแหล่งพลังงานใหม่และวิธีการเปลี่ยนแปลง

จากรายงานของกลุ่มแรก ผู้เข้าร่วมส่วนได้รับความสนใจเป็นพิเศษจากรายงานของ E.A. Evtushenko และคณะ “เทคโนโลยีใหม่สำหรับการใช้เชื้อเพลิงแข็งในภาคพลังงาน” (รัฐโนโวซีบีสค์ มหาวิทยาลัยเทคนิค, "โนโวซีบีร์สค์-พลังงาน"). ผู้เขียนรายงานเสนอและทดสอบเทคโนโลยีดั้งเดิมในการเตรียมและเผาคอมโพสิตของเหลวที่ประกอบด้วยส่วนผสมของถ่านหินและพีท เมื่อใช้เทคโนโลยีนี้ สารแขวนลอยของฝุ่นถ่านหินในน้ำที่เตรียมไว้เป็นพิเศษจะถูกส่งไปยังเครื่องพ่นสารช่วยกระจายตัว หลังจากนั้นจึงผสมกับสารแขวนลอยที่เป็นน้ำของพีทบด และยังได้รับการบำบัดล่วงหน้าในเครื่องช่วยกระจายตัวด้วย ในทั้งสองกรณี ปริมาณของเหลวในสารแขวนลอยต้องมีอย่างน้อย 15% โดยปริมาตร หากจำเป็น คุณสามารถเพิ่มน้ำมันหรือน้ำมันเชื้อเพลิงลงในส่วนผสมที่ได้ ดังนั้นด้วยการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบต่าง ๆ ความเข้มข้นของการประมวลผลของแต่ละองค์ประกอบและองค์ประกอบโดยรวมจึงได้เชื้อเพลิงเหลวที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่มีคุณภาพที่กำหนด สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงหลักและเป็นเชื้อเพลิงจุดไฟได้ ประสบการณ์การเผาไหม้เชื้อเพลิงคอมโพสิตประสบความสำเร็จอย่างมาก

ในรายงาน G.N. Delyagin “ ECOWUT เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม - วิธีปรับปรุงสถานการณ์สิ่งแวดล้อมในภาคพลังงานของรัสเซียอย่างมาก” (SUE "สมาคมวิทยาศาสตร์และการผลิต" Gidroturboprovod, มอสโก) เสนอในหม้อไอน้ำของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและโรงต้มน้ำที่กำลังดำเนินการอยู่แทน ก๊าซธรรมชาติเพื่อใช้เชื้อเพลิงถ่านหิน-น้ำที่สร้างขึ้นจากถ่านหินที่มีคุณสมบัติตามที่ผู้บริโภคต้องการ เชื้อเพลิง ECOWUT เป็นเชื้อเพลิงราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการผลิตที่ NPO Gidrotruboprovod สร้างขึ้นในทศวรรษที่ผ่านมา ในระหว่างการผลิตเชื้อเพลิงนี้อันเป็นผลมาจากการกระตุ้นทางเคมีของส่วนประกอบเริ่มต้นโครงสร้างของถ่านหินในฐานะมวล "หิน" ตามธรรมชาติจะถูกทำลายเกือบทั้งหมด ถ่านหินแตกตัวเป็นส่วนประกอบอินทรีย์และแร่ธาตุที่แยกจากกัน โดยมีกิจกรรมทางเคมีบนพื้นผิวสูงซึ่งเป็นผลมาจากการแปรรูปเชื้อเพลิงแข็งดังกล่าว แหล่งน้ำซึ่งมีโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกัน ยังผ่านการเปลี่ยนแปลงหลายครั้งในระหว่างการผลิต ECOWUT ซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัว สื่อกระจายตัวอิ่มตัวด้วยส่วนประกอบไอออนิก ดังนั้นเชื้อเพลิง ECOWUT จึงเป็นเชื้อเพลิงที่มีความเสถียรสูง ทนต่อการระเบิดและทนไฟ เมื่อเก็บไว้ในภาชนะจัดเก็บเป็นเวลานานจะไม่เกิดตะกอนหนาแน่น

เมื่อเผาไหม้ ECOWUT จะไม่มีคาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรคาร์บอนทุติยภูมิ เขม่าและสารก่อมะเร็งในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ การก่อตัวและการปล่อยอนุภาคขนาดไมครอน ซัลเฟอร์ออกไซด์ และไนโตรเจนออกไซด์จะลดลงอย่างรวดเร็ว ตามกฎแล้วระดับการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์จะต้องไม่เกิน 0.08-0.1 g/MJ ซึ่งเท่ากับ 50-60% ของระดับที่อนุญาต ราคาเชื้อเพลิง ECOWUT ขึ้นอยู่กับราคาวัตถุดิบตั้งต้นอย่างมาก (ถ่านหิน น้ำ สารเคมี) ส่วนแบ่งของถ่านหินเริ่มต้น (ต่อเทียบเท่าเชื้อเพลิง 1 ตัน) ในราคาเชื้อเพลิง ECOWUT คือ 40-60% ต้นทุนสุดท้าย (ต่อเชื้อเพลิงเทียบเท่า 1 ตัน) ของเชื้อเพลิง ECOWUT ซึ่งพร้อมใช้งานและไม่ต้องมีการเตรียมการใด ๆ จากผู้บริโภค เกินกว่าราคาถ่านหินเดิม (ต่อเชื้อเพลิงเทียบเท่า 1 ตันเช่นกัน) เพียง 5-18 % จากข้อมูลในปี 1999 โดยราคาผู้บริโภคของถ่านหินแข็งเริ่มต้นเท่ากับ 300 รูเบิล/ตัน (460 รูเบิล/tce) ราคาเชื้อเพลิง ECOWUT จะอยู่ที่ 290 ถึง 325 รูเบิล ต่อ 1 ตัน (480-540 รูเบิล/เชื้อเพลิงมาตรฐานตัน) เทคโนโลยีในการเตรียมและการเผาไหม้ ECOWUT ได้รับการทดสอบที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนหลายแห่งในรัสเซีย รวมถึง Irkutsk CHPP-11, Semipalatinsk CHPP-2 เป็นต้น วิธีการเผาไหม้เชื้อเพลิง ECOWUT ในฟลูอิไดซ์เบดได้รับการทดสอบที่การให้ความร้อน หม้อต้มน้ำ NR-18 ของโรงต้มน้ำในหมู่บ้าน Ulyanino ภูมิภาคมอสโก หม้อไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิง ECOWUT ถูกใช้งานอย่างถาวร

มีการกล่าวถึงการเผาไหม้ของฟลูอิไดซ์เบดในรายงานหลายฉบับ ประสบการณ์การเผาไหม้ถ่านหินและของเสียที่ติดไฟได้บนหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมทดลองที่ USTU พร้อมด้วยฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียน (CFB) ได้รับการพูดคุยในรายงานโดยพนักงานของ Ural State Technical University (USTU) A.P. บาสคาโควา, S.V. Dyukina และอื่น ๆ หม้อไอน้ำ USTU CFB ที่มีกำลังความร้อน 11.6 MW ได้รับการออกแบบมาเพื่อการเผาไหม้ในโหมด CFB ของถ่านหินหลายประเภท: Berezovsky B-2, Kuznetsky T, Bulanashsky G, ของเสียจากการเสริมสมรรถนะถ่านหินทางเทววิทยา ข้อมูลที่ได้รับระหว่างการทดลองการเผาไหม้ถูกนำมาใช้ในการพัฒนาโครงการสร้างหม้อไอน้ำ KVTS-10 ใหม่ หม้อไอน้ำฟลูอิไดซ์เบดขนาดเล็กที่มีกำลัง 1 MW ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการติดตั้งในหม้อไอน้ำแบบเบดที่มีอยู่สำหรับการเผาไหม้ตะกรันและการรถไฟออกจากเตาเผาของหม้อไอน้ำหลัก

ปัญหาด้านความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมเมื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงคุณภาพต่ำและการรีไซเคิลของเสียที่ติดไฟได้ในเตาเผาฟลูอิไดซ์เบดได้ถูกกล่าวถึงในรายงานโดยพนักงานของ Ural State Technical University B.V. Berga และคณะ การทดลองขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไนโตรเจนออกไซด์ในก๊าซไอเสียกับอุณหภูมิของฟลูอิไดซ์เบดและค่าสัมประสิทธิ์ของอากาศส่วนเกินในระหว่างการเผาไหม้ของถ่านหิน Neryungri และ Kizelovsky เป็นที่ยอมรับกันว่าความเข้มข้นของไนโตรเจนออกไซด์ในก๊าซไอเสียจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของฟลูอิไดซ์เบด ในเวลาเดียวกันการมีกำมะถันในเชื้อเพลิงจะช่วยลดผลผลิตของไนโตรเจนออกไซด์ได้อย่างมากเนื่องจากพร้อมกันกับการก่อตัวของพวกมันพวกมันจะถูกใช้ในการออกซิเดชันเพิ่มเติมของซัลเฟอร์ออกไซด์:

• 2NO + 2SO2 = N2 + 2SO3;
• 2NO + SO2 = N2O + 2SO3

การใช้เทคโนโลยีฟลูอิไดซ์เบดอุณหภูมิต่ำสามารถแก้ปัญหาการลดการปล่อยซัลเฟอร์ออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างมาก ในการทำเช่นนี้จะมีการเติมสารเติมแต่งที่เหมาะสม (หินปูนหรือโดโลไมต์) ลงในฟลูอิไดซ์เบดซึ่งจะจับกำมะถันเป็นซัลเฟตตามปฏิกิริยา:

CaCO3 = CaO + CO2; CaO + SO2 + 0.5O2 = CaSO4

มีการพิจารณาถึงความเป็นไปได้ของการใช้ฟลูอิไดซ์เบดเพื่อยับยั้งการก่อตัวของไดออกซิน ผู้เขียนระบุว่าการปล่อยไดออกซินโดยเฉลี่ยจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนอยู่ที่ 2.5 ng/m3 ซึ่งสูงกว่าที่อนุญาตถึง 2.5 เท่า อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่าในแง่ของการปล่อยไดออกซินทั้งหมด โรงไฟฟ้าพลังความร้อนอยู่ในอันดับที่สี่ในหมู่ แหล่งต่างๆ(อุปกรณ์ทำความร้อนส่วนบุคคล โรงเผาขยะเก่า และยานพาหนะ) และส่วนแบ่งคือ 0.13% (ไม่รวมสถานประกอบการด้านพลังงานที่เผาขยะต่างๆ) ตามที่ผู้เขียนรายงานระบุว่าปริมาณไดออกซินในระดับต่ำในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้สามารถได้รับโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิง (และของเสีย) ในขั้นตอนเดียวในเตาเผาที่มีฟลูอิไดซ์เบด แต่ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องจัดให้มีระบอบการปกครองที่จะ เพิ่มเวลาพักของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ภายในเตียง

เทคโนโลยีใหม่สำหรับการเผาไหม้ถ่านหินด้วยการอุ่นฝุ่นถ่านหินที่อุณหภูมิสูงซึ่งพัฒนาขึ้นที่สถาบันวิจัยวิศวกรรมความร้อนไซบีเรีย (JSC SibVTI) ถูกนำเสนอในรายงานโดย V.V. Bely ฯลฯ การใช้เทคโนโลยีนี้ช่วยลดการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ได้โดยการอุ่นฝุ่นถ่านหินที่อุณหภูมิ 850 องศา C ภายใต้สภาวะของสภาพแวดล้อมแบบรีดิวซ์ เมื่อไนโตรเจนผ่านเข้าสู่สถานะอิสระ (N2) ตามด้วยการเผาไหม้ฝุ่นถ่านหินร้อนแบบขั้นตอน จากข้อมูลการทดลองที่ได้รับ หน่วยหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมนำร่องได้รับการออกแบบที่ Minusinskaya CHPP ซึ่งควรมีตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซต่อไปนี้ (mg/nm3): ไนโตรเจนออกไซด์ - สูงถึง 200, ซัลเฟอร์ออกไซด์ - สูงถึง 300, เถ้า - สูงถึง 50 เช่น ปฏิบัติตามมาตรฐานทั้งเก่าและใหม่ตลอดจนปฏิบัติตามมาตรฐานสากลที่ดีที่สุด หน่วยหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมนำร่องที่ Minusinsk CHPP ได้รับการออกแบบมาเพื่อทดสอบและสาธิตเทคโนโลยีใหม่นี้สำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิงและการทำให้ก๊าซบริสุทธิ์ หากเชี่ยวชาญได้สำเร็จ เทคโนโลยีที่นำเสนอก็สามารถแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนได้

ได้มีการหารือเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งมีการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาของเชื้อเพลิงก๊าซในรายงานของ A.I. Polywaters ฯลฯ (MPEI, UTECH) มีการวิจัยจำนวนมากที่ ENIN และ MPEI โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเร่งปฏิกิริยา (CTPP) ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะกำจัดการปล่อยสารอันตรายสู่อากาศได้อย่างสมบูรณ์เนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงต่อหน้า ของตัวเร่งปฏิกิริยา การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้สามารถทำปฏิกิริยาออกซิเดชันลึกของเชื้อเพลิงแบบไม่มีตำหนิได้ที่อุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์ในช่วง 600-800 องศา กับ.

เครื่องปฏิกรณ์แบบเร่งปฏิกิริยาสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: แบบแรก - ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาคงที่และการถ่ายเทความร้อนไปยังของไหลทำงานผ่าน รังสีอินฟราเรดและอย่างที่สอง - ด้วยฟลูอิไดซ์เบดฟลูอิไดซ์เบด ตัวเร่งปฏิกิริยาคงที่ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศที่มีเชื้อเพลิงก๊าซและไอ ในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดฟลูอิไดซ์เบด การเกิดออกซิเดชันของเชื้อเพลิงก๊าซหรือของเหลวเกิดขึ้นกับออกซิเจนในบรรยากาศในมวลเม็ดแขวนลอยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-4 มม. แกมมาอะลูมิเนียมออกไซด์ถูกใช้เป็นวัสดุเม็ด ขณะนี้งานพัฒนาอยู่ระหว่างการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมทดลองแห่งแรกที่มีกำลังการผลิต 2 เมกะวัตต์สำหรับการจ่ายความร้อนไฟฟ้าไปยังเขตไมโคร Kurkino ที่เป็นอิสระในมอสโก การใช้โรงไฟฟ้าแบบเร่งปฏิกิริยาแทนโรงต้มไอน้ำเก่าที่มีประสิทธิภาพต่ำ จะช่วยปรับปรุงสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมในเมืองให้ดีขึ้นได้อย่างมาก

รายงานกลุ่มที่สองที่เกี่ยวข้องกับหัวข้อ "เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน" ครอบคลุมถึง: เทคโนโลยีพลังงานความร้อนใต้พิภพ (รายงานโดย O.V. Britvin, O.A. Povarov และคนอื่นๆ จาก RAO "UES of Russia", NTC "Geo" MPEI, JSC "ความร้อนใต้พิภพ"); การใช้พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานความร้อนใต้พิภพร่วมกัน (G. Erdmann และ J. Hinrichsen - มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเบอร์ลิน); การใช้ปั๊มความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่ผู้บริโภคในกำกับของรัฐ (G.V. Nozdrenko และอื่น ๆ - NSTU, OJSC Novosibirskenergo)

ในการประชุมส่วนนี้ มีการจัดทำรายงานและการสื่อสารเกี่ยวกับประเด็นและปัญหาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบนิเวศของพลังงาน รวมถึงการปรับปรุงเครื่องเผาวนพลังงาน (B.V. Berg et al. - USTU) การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมระหว่างการขนส่งและการจัดเก็บเชื้อเพลิงแข็งที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (V.V. Demkin และ V.I. Kazakov - RAO "UES of Russia" และ UralVTI) วิธีการใช้พลังงานของก๊าซธรรมชาติที่ขนส่งโดยไม่ปล่อยสารอันตรายออกสู่สิ่งแวดล้อม (V.S. Agababov และอื่น ๆ - MPEI, CHPP-21 "Mosenergo", Mosenergoproekt); การประเมินประสิทธิผลของมาตรการด้านสิ่งแวดล้อมทางเทคโนโลยีสำหรับหม้อต้มน้ำมันแก๊ส (L.E. Egorov และอื่น ๆ - MPEI) ระบบทางเลือกสำหรับการจัดเก็บก๊าซธรรมชาติในสถานะดูดซับ (L.L. Vasiliev et al. - Lykov Institute of Heat and Mass Transfer); ปรับปรุงวิธีการตรวจสอบการปฏิบัติงานของสภาพทางเทคนิคของอุปกรณ์กังหันเพื่อลดการเผาไหม้เชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อน (E.V. Dorokhov และอื่น ๆ - MPEI)

บริษัทออกแบบรถยนต์ในเมือง Sheffield ได้เริ่มพัฒนาระบบเชื้อเพลิงใหม่ ประหยัด และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับรถยนต์ที่ใช้ไฮโดรเจน ตัวแทนของ ITM Power อ้างว่าเมื่อเสร็จสิ้นการพัฒนา เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะสามารถผลิตซ้ำที่บ้านได้เป็นครั้งแรก

ตามคำแถลงอย่างเป็นทางการของบริษัท เชื้อเพลิงชนิดใหม่สามารถใช้กับรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินเพื่อการเดินทางระยะทางสูงสุด 25 ไมล์ นอกจากนี้ สำหรับการเดินทางไกลๆ ก็สามารถเปลี่ยนกลับไปใช้รุ่นเบนซินได้ รถต้นแบบคันแรกได้รับการออกแบบโดยใช้พื้นฐานของฟอร์ดโฟกัส

นักพัฒนาของ ITM Power กล่าวว่าจนถึงขณะนี้ปัจจัยเดียวที่ทำให้ยานพาหนะดังกล่าวไม่แพร่หลายมากขึ้นคือต้นทุนของอุปกรณ์ที่แปลงน้ำ แพลทินัม และไฟฟ้าให้เป็นไฮโดรเจน

ปัจจุบันมีรถยนต์เพียงไม่กี่คันในโลกที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน จำนวนปั๊มน้ำมันที่สามารถให้บริการรถยนต์ประเภทนี้ก็มีน้อยเช่นกัน นอกจากนี้ ยานพาหนะในปัจจุบันยังใช้ไฮโดรเจนเหลวซึ่งยากต่อการจัดเก็บ จำเป็นต้องใช้เซลล์เชื้อเพลิงหรือมอเตอร์ไฟฟ้าแบบถอดเปลี่ยนได้สำเร็จรูป

รถต้นแบบที่ใช้ Ford Focus ของ ITM Power จะติดตั้งระบบเชื้อเพลิงที่ช่วยให้สามารถเผาไหม้ไฮโดรเจนในเครื่องยนต์เบนซินทั่วไปได้

ผู้เชี่ยวชาญจาก ITM Power ใช้เวลาแปดปีในการพัฒนาวิธีใหม่ในการผลิตไฮโดรเจนที่ค่อนข้างถูก สถานีเติมน้ำมันที่ได้รับสิทธิบัตรของพวกเขาใช้วัสดุราคาประหยัดที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งช่วยลดความต้องการแพลตตินัมโดยมีค่าใช้จ่ายประมาณ 1% ของเทคโนโลยีดั้งเดิมที่เคยใช้ก่อนหน้านี้

ระบบใหม่จะช่วยให้คุณผลิตไฮโดรเจนที่บ้านได้ คาดว่าหากมีการผลิตสถานีดังกล่าวในสายการประกอบ ต้นทุนจะเท่ากับการซื้อหม้อต้มน้ำร้อนแบบธรรมดา มีการประเมินด้วยว่าเมื่อเทคโนโลยีใหม่แพร่หลายไป ปริมาณไฮโดรเจนเทียบเท่ากับน้ำมันเบนซินจะมีราคาประมาณ 80 เซ็นต์

องค์ประกอบหลักของระบบจะเรียกว่า "อิเล็กโตรไลเซอร์" ซึ่งจะแปลงน้ำและไฟฟ้าให้เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนบริสุทธิ์ เพื่อให้การผลิตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ จึงเสนอให้ผลิตไฟฟ้าโดยใช้พลังงานลม กระแสน้ำ ดวงอาทิตย์ และผ่านโรงไฟฟ้าพลังน้ำด้วย

ข้อมูลอ้างอิง

การผลิตน้ำมันเบนซินที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งตรงตามมาตรฐานที่เข้มงวดยิ่งขึ้น จำเป็นต้องมีการลงทุนจำนวนมากในการปรับปรุงโรงงานไอโซเมอไรเซชันที่มีอยู่ให้ทันสมัย ​​และการก่อสร้างโรงงานใหม่สำหรับการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์

ความเกี่ยวข้องกันของโรงงานไอโซเมอไรเซชันของน้ำมันเบนซิน น้ำมันเบนซินที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เชื้อเพลิงเชิงนิเวศน์

ในบรรดากระบวนการทั้งหมดสำหรับการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ กระบวนการไอโซเมอไรเซชันของเศษส่วนน้ำมันเบนซินเบาได้รับความนิยมมากที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากปัจจัยและตัวชี้วัดหลายประการ ( ตารางที่ 1).
ในประเทศที่มีการกลั่นน้ำมันที่ได้รับการพัฒนาทางเทคนิค กระบวนการไอโซเมอไรเซชันมีความสำคัญอย่างยิ่งมาโดยตลอด แต่ด้วยการเปิดตัวมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดสำหรับปริมาณเบนซีนและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนในเครื่องยนต์เบนซิน ข้อกำหนดสำหรับเทคโนโลยีไอโซเมอไรเซชันได้เพิ่มขึ้นอย่างมากโดยสรุปได้ดังต่อไปนี้:

• การได้รับไอโซเมอร์ที่มีเลขออกเทนตั้งแต่ 85 ถึง 92 จุด (RON)
• การถ่วงน้ำหนักของวัตถุดิบและไอโซเมอร์เรต
• ความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานสูง ความต้านทานต่อสิ่งเจือปนระดับจุลภาค และความสามารถในการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่
• การเพิ่มประสิทธิภาพเงินทุนและต้นทุนการดำเนินงาน

ตารางที่ 1. ปัจจัยความน่าดึงดูดการลงทุนของกระบวนการไอโซเมอไรเซชันของน้ำมันเบนซิน

ในรัสเซียและประเทศต่างๆ อดีตสหภาพโซเวียตการใช้ไอโซเมอไรเซชันของน้ำมันเบนซินในการกลั่นน้ำมันเริ่มขึ้นในเวลาต่อมา ณ สิ้นปี 2556 โรงผลิตไอโซเมอร์ไรเซชันของน้ำมันเบนซินเบาจำนวน 10 แห่งได้ดำเนินการแล้ว กราฟด้านล่างแสดงพลวัตของการเปิดตัวโรงผลิตไอโซเมอร์ไรเซชันของน้ำมันเบนซินในรัสเซีย

เชื้อเพลิงรถยนต์เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้หรือไม่?

คำถามนี้มีความเกี่ยวข้องมากขึ้นในสังคมยุคใหม่

การขนส่งทางถนนทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไม่สามารถแก้ไขได้ ในรัสเซีย จากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เป็นอันตรายจำนวน 35 ล้านตันจากยานพาหนะต่างๆ 89% มาจากรถยนต์ 8% จากทางรถไฟ 2% จากการขนส่งทางอากาศ และ 1% จากการขนส่งทางน้ำ

ส่วนแบ่งการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากยานยนต์ในปริมาณรวมของมลพิษทางอากาศในชั้นบรรยากาศโดยเฉลี่ยในประเทศในปัจจุบันคือ 43% และในมอสโกนั้นมากกว่าสองเท่า พื้นที่ที่ไม่เอื้ออำนวยต่อระบบนิเวศครอบครองประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ของอาณาเขตของประเทศซึ่งมีประชากรประมาณ 70% อาศัยอยู่ ระดับความเข้มข้นของไนโตรเจนออกไซด์ คาร์บอน และสารอันตรายอื่น ๆ บนถนนในเมืองใหญ่ของรัสเซียนั้นสูงกว่าความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตถึง 10-18 เท่า

การปล่อยสารอันตรายออกสู่ชั้นบรรยากาศจำนวนมากเกิดขึ้นจากก๊าซไอเสียจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน ดังนั้นรถยนต์โดยสารเพียงคันเดียวในแต่ละปีจะดูดซับออกซิเจนจากบรรยากาศโดยเฉลี่ยมากกว่า 4 ตันโดยปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 800 กิโลกรัม ไนโตรเจนออกไซด์ประมาณ 40 กิโลกรัม และไฮโดรคาร์บอนต่างๆ เกือบ 200 กิโลกรัมพร้อมก๊าซไอเสีย ก๊าซไอเสียจากเครื่องยนต์มีส่วนผสมที่ซับซ้อน มีส่วนประกอบมากกว่าสองร้อยชนิด รวมถึงสารก่อมะเร็งหลายชนิด เช่น ตะกั่วออกไซด์ ตะกั่วเตตระเอทิล เป็นต้น

เพื่อแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม ประเทศที่พัฒนาแล้วเกือบทั้งหมดของโลกได้ดำเนินมาตรการเพื่อควบคุมการปล่อยส่วนประกอบที่เป็นอันตรายของก๊าซไอเสียจากยานพาหนะสู่ชั้นบรรยากาศ และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของการขนส่งในขั้นตอนการออกแบบนั้นอยู่ในระดับที่ทัดเทียมกับคุณภาพและความปลอดภัยของผู้บริโภค ดังนั้นในปัจจุบัน มาตรฐาน Euro-4 จึงถูกนำมาใช้ในสหรัฐอเมริกาและประเทศในสหภาพยุโรป ซึ่งทำให้ข้อกำหนดที่เข้มงวดขึ้นอย่างมากสำหรับความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของสารอันตรายในก๊าซไอเสียรถยนต์ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา

น้ำมันเบนซินที่ตรงตามมาตรฐาน Euro-4 และ Euro-5 ไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่สูงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติของผู้บริโภคที่ได้รับการปรับปรุงด้วย ซึ่งรวมถึง: การระเบิด กำลังเครื่องยนต์ อัตราการสึกหรอของเครื่องยนต์ การเกิดเขม่า ผลกระทบต่อการกัดกร่อนของเครื่องยนต์ ฯลฯ .

การแนะนำมาตรฐาน EURO-4 ในการสร้างเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้พิสูจน์ประสิทธิภาพในการปกป้องสิ่งแวดล้อมอย่างเต็มที่ ( ข้าว. 1- ตามข้อมูลของคณะกรรมาธิการยุโรป ในช่วงปี 1995 ถึง 2010 ปริมาณเฉลี่ยของ CO, ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) และสารประกอบตะกั่วในไอเสียของรถยนต์ที่ทำงานในประเทศสหภาพยุโรปลดลงมากกว่า 4 เท่า และปริมาณของไบคาร์บอเนต และสารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และเบนซิน - มากกว่า 5 เท่า ( ข้าว. 2).

รัสเซียตามหลังอย่างมีนัยสำคัญในการแก้ปัญหาเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ดังที่ข้อมูลแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน ตารางที่ 1a.

รูปที่ 1 การปล่อยส่วนประกอบที่เป็นพิษหลักของยานยนต์

รูปที่ 2 พลวัตของการเปลี่ยนแปลงปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเมื่อเวลาผ่านไป

ตารางที่ 1ก อัตราส่วนการปล่อยมลพิษจากยานยนต์ในรัสเซียและยุโรป

ข้อกำหนดสำหรับความบริสุทธิ์ทางสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงรถยนต์ในรัสเซียได้รับการควบคุมโดยกฎระเบียบทางเทคนิคพิเศษ "ในข้อกำหนดสำหรับน้ำมันเบนซินในรถยนต์และการบิน ดีเซลและทางทะเล น้ำมันเครื่องบิน และน้ำมันให้ความร้อน" ซึ่งได้รับการอนุมัติโดยพระราชกฤษฎีกาของรัฐบาลรัสเซียฉบับที่ 11 วันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2551

กฎระเบียบกำหนดข้อกำหนดบังคับสำหรับความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงที่เป็นไปตามข้อกำหนดของคำสั่งของรัฐสภาและสภายุโรป 2003/17/ES และ 98/70ES (ที่เรียกว่ามาตรฐานยูโร 2, 3, 4, 5) กฎระเบียบทางเทคนิคกำหนดพารามิเตอร์ทางเคมีและกายภาพขั้นต่ำที่อนุญาตของน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล (ดู ตารางที่ 2) รวมถึงระยะเวลาของการหยุดการผลิตเชื้อเพลิงในระดับสิ่งแวดล้อมอย่างใดอย่างหนึ่ง

ตารางที่ 2. พารามิเตอร์ทางเคมีและกายภาพขั้นต่ำที่อนุญาตของเครื่องยนต์เบนซินและเชื้อเพลิงดีเซล

การมีผลบังคับใช้ของข้อกำหนดของกฎระเบียบทางเทคนิคที่สอดคล้องกับข้อกำหนดยูโร 4 และ 5 ที่กำลังจะเกิดขึ้นได้กลายเป็นแรงจูงใจที่สำคัญในการเพิ่มปริมาณการลงทุนในการปรับปรุงกระบวนการทางเทคโนโลยีหลักของโรงกลั่นของรัสเซียให้ทันสมัย
การเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันของรัสเซียไปสู่การผลิตเชื้อเพลิงรถยนต์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมนั้นจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในเทคโนโลยีการผลิตที่มีต้นทุนทางการเงินสูง

เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของเครื่องยนต์เบนซินจะดีขึ้นอย่างมาก งานต่อไปนี้จะต้องได้รับการแก้ไข:

• ลดปริมาณสารประกอบกำมะถันในส่วนประกอบน้ำมันเบนซินให้อยู่ในระดับที่สามารถผลิตน้ำมันเบนซินเชิงพาณิชย์ที่มีปริมาณกำมะถันไม่เกิน 50 (10) ppm;
• การแยกส่วนประกอบและข้อจำกัดของปริมาณโอเลฟินิกและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (ส่วนใหญ่เป็นเบนซีน) ตามมาตรฐานยูโร 3 และยูโร 4
• การใช้ออกซิเจน (แอลกอฮอล์และอีเทอร์) ผงซักฟอก และสารเติมแต่งอเนกประสงค์ในเครื่องยนต์เบนซิน

ในขณะนี้ การปฏิบัติตามมาตรฐานยุโรปสำหรับเชื้อเพลิงมอเตอร์ที่นำเสนอในตลาดรัสเซียนั้นได้รับการรับรองโดยผู้ผลิตสารเติมแต่งป้องกันการน็อคพิเศษ - เมทิล tert-butyl ether (MTBE) สารเติมแต่งนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศในสหภาพยุโรปและมีผลเชิงบวกต่อเครื่องยนต์: ออกซิเจนที่มีอยู่ใน MTBE ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และลดการปล่อย CO และ CH อย่างไรก็ตาม ปริมาณ MTBE ที่เพิ่มขึ้นทำให้พลังงานลดลง การปล่อยไนโตรเจนออกไซด์เพิ่มขึ้น และยังเร่งกระบวนการกัดกร่อน ดังนั้นตามมาตรฐานยุโรป ส่วนแบ่งของ MTBE ไม่ควรเกิน 15% นอกจากนี้ MTBE ยังเป็นส่วนประกอบที่มีราคาแพงและการใช้งานส่งผลเสียต่อลักษณะราคาของน้ำมันเบนซินที่ผลิตตามมาตรฐานยุโรป - ราคาที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันเบนซินออกเทนสูงทั่วไปคือ 10%

หนึ่งในวิธีที่เกี่ยวข้องมากที่สุดในการบรรลุคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงตาม มาตรฐานยุโรปคุณภาพ Euro-4, Euro-5 คือการก่อสร้างโรงงานไอโซเมอไรเซชัน การใช้เทคโนโลยีไอโซเมอไรเซชันในการผลิตน้ำมันเบนซินทำให้สามารถลดปริมาณการใช้ MTBE ได้ ซึ่งจะนำไปสู่การลดต้นทุนและราคาน้ำมันเบนซินสำหรับผู้บริโภคขั้นสุดท้ายด้วย

ผลิตภัณฑ์เป้าหมายของหน่วยไอโซเมอไรเซชันคือ ไอโซเมอไรเซต ซึ่งไม่มีเบนซีนและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ไม่มีโอเลฟิน ไม่มีซัลเฟอร์ ไนโตรเจน โลหะหนัก และมีค่าออกเทนอยู่ระหว่าง 83 ถึง 92 จุด ตามวิธีการวิจัย ขึ้นอยู่กับ แผ่นงานกระบวนการ

ดังนั้นปัจจุบันกระบวนการไอโซเมอไรเซชันของเศษส่วนน้ำมันเบนซินเบาจึงเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ได้รับความนิยมมากที่สุดซึ่งรับประกันการผลิตน้ำมันเบนซินที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เราได้สั่งสมประสบการณ์ทางอุตสาหกรรมที่กว้างขวางในการใช้เทคโนโลยีและแผนการทางเทคโนโลยีที่หลากหลาย แต่การปรับปรุงตัวเร่งปฏิกิริยาและเทคโนโลยียังคงดำเนินต่อไปอย่างต่อเนื่อง

ในศตวรรษที่ 21 เทคโนโลยีไอโซเมอไรเซชันที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาซัลเฟตออกไซด์กำลังได้รับความนิยมมากขึ้น

ข้อมูลในส่วนนี้มีไว้เพื่อการอ้างอิงเท่านั้นและเรียบเรียงจากแหล่งวรรณกรรมต่างๆ คุณจะพบข้อมูลเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์และบริการของ NPP Neftekhim LLC ในหัวข้อ “