Топливо

Топливо для транспорта

Здесь, на автозаправочной станции, утоляют вечную жажду двигателей, которые дарят человеку возможность с комфортом перемещаться на дальние расстояния. Самое распространенное топливо для транспорта – бензин. Более того, на него приходится 50% от общего объема производимых в мире нефтепродуктов.

Качество бензина во многом определяется октановым числом, которое показывает, насколько он способен противостоять детонации. Если бензин, вместо того, чтобы ровно сгорать в цилиндрах, будет взрываться, поездка сразу перестанет казаться приятной. Гарантированы шум, снижение мощности и быстрый износ двигателя, а также другие плачевные последствия.

Прямогонный бензин имеет низкое октановое число – примерно 41-56, поэтому его подвергают риформингу или крекингу, доводя показатель до 65-86 в зависимости от метода. Подробнее об этих процессах можно узнать на нефтеперерабатывающем заводе. Кроме того, в бензин добавляют высокооктановые компоненты или же агенты, препятствующие детонации. Первым и очень популярным антидетонатором был тетраэтилсвинец – всего 0,1% этого вещества повышала октановое число на 10 единиц. Но из-за токсичности и загрязнения окружающей среды соединениями свинца его запретили во многих странах. Оптимальный заменитель пока не найден, но ведутся активные разработки.

На АЗС можно заправиться не только бензиновым, но и дизельным топливом. На нем в основном работают грузовые автомобили, а также железнодорожный транспорт и сельскохозяйственная техника. Основной его характеристикой  служит цетановое число, отражающее способность топлива к самовоспламенению. Стандартный показатель – 40-45, лучший –  45-50. Слишком высокое цетановое число вовсе не улучшает качество продукта – после 60 образуется больше выхлопных газов и возрастает расход топлива.

Самолеты, металлические птицы, изящным росчерком украшающие синеву небес,  тоже летают на нефтяном топливе – точнее, на авиационном керосине. Это жидкое топливо имеет строго регламентированные параметры вязкости, плотности, температуры, кристаллизации и состава – чтобы обеспечить равномерное поступление горючего к двигателю. Кроме того, топливо должно обладать высокой термической стабильностью, так как в баках сверхзвуковых самолетов оно может нагреваться до 150—200 °С. Чтобы добиться нужных показателей, керосиновую фракцию очищают от примесей – например, при помощи водорода.
Покорители морей тоже нуждаются в нефти – многие корабли ходят на так называемом флотском мазуте, который получают, смешав 60-70% прямогонного мазута и 30-40% дизельного топлива со специальными добавками.

Таким образом, в транспорте нефтяное топливо прочно удерживает лидирующие позиции. Но рост цен на углеводородное топливо, ценность нефти как химического сырья  и экологические задачи нового века заставляют активно работать над другими средствами, приводящими мир в движение.

Новое, как водится, часто оказывается хорошо забытым старым. Альтернативное топливо для двигателей внутреннего сгорания применялась еще на заре автомобильной эры. Самый первый дизель работал на растительном масле – так же, как и современный биодизель. В основном, используется рапсовое масло, которое особым образом модифицируют. Однако в мороз это экологически чистое топливо превращается в восковидную субстанцию, поэтому его приходится смешивать с минеральным горючим.

Этиловый спирт тоже использовался автомобилистами уже 100 лет назад. Он  приводил в движение модель Генри Форда, которую начали выпускать в 1908 году специально для фермеров. Разработка была исключительно разумной – ведь фермеры могли сами производить для себя топливо. В наши дни почти весь вырабатываемый в мире биоэтанол производят в США и Бразилии – примерно в равных долях. Американцы делают его из кукурузы, а бразильцы – из сахарного тростника. Этот вид топлива тоже приходится смешивать с некоторым количеством бензина, чтобы избежать проблем при низких температурах.

Электромобиль и вовсе имеет предка, родившегося в 1841 году. Этот вид транспорта приводится в движение электродвигателем, который питается от аккумуляторов и топливных элементов. Масса преимуществ, начиная с возможности заряжаться от розетки и заканчивая отсутствием вредных выбросов, делают его весьма привлекательным, но за полтора века он так и не смог сравняться по стоимости и ходовым качествам с обычным автомобилем.

Однако достоинства электромобиля нашли отражения в гибридном автомобиле, сочетающем электродвигатель с двигателем внутреннего сгорания. Бортовой компьютер переводит машину на оптимальный в данный момент режим энергопотребления, экономя топливо и сокращая вредные выбросы. Вероятно, за такими моделями – ближайшее будущее, ну а в более далекой перспективе станут доступны машины на топливных элементах. Эти электрохимические устройства позволяют получать энергию прямо из топлива. Абсолютно экологически чистый вариант – водород, ведь побочный продукт его переработки – дистиллированная вода. Например, можно использовать водород, который получают в процессе переработки нефти. Сегодня такие разработки идут полным ходом, но пока технологии остаются слишком дорогостоящими для повсеместного распространения. Так что, черное золото не утрачивает позиций в индустрии, которая когда-то послужила причиной нефтяного бума.