استخدام أنواع الوقود الصديقة للبيئة. الهيدروجين وقود صديق للبيئة"

معلومات مرجعية

إن إنتاج البنزين الصديق للبيئة الذي يلبي المعايير الصارمة بشكل متزايد يتطلب استثمارات كبيرة في تحديث مصانع الأيزومرة الحالية وبناء منشآت جديدة لإنتاج مكونات السيارات.

أهمية مصانع أيزومرة البنزين. البنزين الصديق للبيئة. الوقود البيئي.

من بين جميع عمليات إنتاج مكونات السيارات، اكتسبت عملية الأيزومرية لأجزاء البنزين الخفيف أكبر شعبية في السنوات الأخيرة. ويرجع ذلك إلى عدد من العوامل والمؤشرات ( الجدول 1).
في البلدان التي لديها تكرير نفط متطور تقنيًا، كانت عملية الأيزومرة دائمًا ذات أهمية كبيرة. ولكن مع إدخال معايير بيئية صارمة لمحتوى البنزين والهيدروكربونات العطرية في بنزين السيارات، زادت متطلبات تكنولوجيا الأيزومرة بشكل كبير وتتلخص في ما يلي:

• الحصول على الأيزومرات برقم أوكتان من 85 إلى 92 نقطة (RON)؛
• وزن المواد الخام والإيزوميرات؛
• موثوقية تشغيلية عالية، ومقاومة للشوائب الدقيقة، وقابلية تجديد المحفزات؛
• تحسين رأس المال وتكاليف التشغيل.

الجدول 1. عوامل جاذبية الاستثمار في عملية الأيزومرية للبنزين

في روسيا ودول الاتحاد السوفياتي السابق، بدأ استخدام أيزومرة البنزين في تكرير النفط في وقت لاحق بكثير. اعتبارًا من نهاية عام 2013، كانت هناك عشرة مصانع لأيزوميرة جزء من البنزين الخفيف Isomalk-2 قيد التشغيل. ويوضح الرسم البياني أدناه ديناميكيات إطلاق مصانع أيزومرة البنزين في روسيا.

هل يمكن أن يكون وقود السيارات صديقًا للبيئة؟

أصبح هذا السؤال ذا أهمية متزايدة في المجتمع الحديث.

النقل البري يسبب ضررا لا يمكن إصلاحه للبيئة. وفي روسيا، من بين 35 مليون طن من الانبعاثات الضارة الناجمة عن مختلف المركبات، يأتي 89% منها من السيارات، و8% من السكك الحديدية، و2% من النقل الجوي، و1% من النقل المائي.

تبلغ حصة الانبعاثات الصادرة عن السيارات في إجمالي حجم تلوث الهواء الجوي في المتوسط ​​​​في البلاد اليوم 43٪، وفي موسكو تبلغ ضعف ذلك. وتحتل المناطق غير المواتية بيئيا حوالي 15 في المائة من أراضي البلاد، حيث يعيش حوالي 70 في المائة من السكان. إن مستوى تركيز أكاسيد النيتروجين والكربون والمواد الضارة الأخرى في شوارع المدن الروسية الكبرى أعلى بما يتراوح بين 10 و 18 مرة من التركيزات القصوى المسموح بها.

يحدث الجزء الأكبر من انبعاثات المواد الضارة في الغلاف الجوي مع غازات العادم الصادرة عن محركات الاحتراق الداخلي. وبالتالي، تمتص سيارة ركاب واحدة سنويًا ما يزيد عن 4 أطنان من الأكسجين في المتوسط ​​من الغلاف الجوي، وتنبعث منها حوالي 800 كجم من أكاسيد الكربون، وحوالي 40 كجم من أكاسيد النيتروجين، وحوالي 200 كجم من الهيدروكربونات المختلفة مع غازات العادم. تحتوي غازات عوادم المحركات على خليط معقد، فهناك أكثر من مائتي مكون، منها العديد من المواد المسرطنة، مثل أكاسيد الرصاص، ورباعي إيثيل الرصاص وغيرها.

لحل المشاكل البيئية، اتخذت جميع البلدان المتقدمة في العالم تقريبًا تدابير لتنظيم انبعاثات المكونات الضارة لغازات عوادم المركبات في الغلاف الجوي، كما أن الصداقة البيئية للنقل في مرحلة التصميم تتساوى مع صفات المستهلك وسلامته. وهكذا، تم حاليًا إدخال معايير Euro-4 في الولايات المتحدة الأمريكية ودول الاتحاد الأوروبي، والتي شددت بشكل كبير متطلبات الحد الأقصى للتركيزات المسموح بها للمواد الضارة في غازات عوادم المركبات على مدى السنوات العشر الماضية.

يتميز البنزين الذي يفي بمعايير Euro-4 وEuro-5 ليس فقط بمعايير بيئية عالية، ولكن أيضًا بخصائص استهلاكية محسنة، والتي تشمل: التفجير، وقوة المحرك، ومعدل تآكل المحرك، وتكوين السخام، وتأثيرات التآكل على المحرك، وما إلى ذلك. .

لقد أثبت إدخال معيار EURO-4 في الطريق لإنتاج وقود صديق للبيئة فعاليته في حماية البيئة ( أرز. 1). وفقًا للمفوضية الأوروبية، خلال الفترة من 1995 إلى 2010، انخفض متوسط ​​محتوى ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين ومركبات الرصاص في عوادم السيارات العاملة في دول الاتحاد الأوروبي بأكثر من 4 مرات، كما انخفض محتوى البيكربونات. والمواد العضوية المتطايرة (VOC) وغاز ثاني أكسيد الكبريت والبنزين - أكثر من 5 مرات ( أرز. 2).

إن روسيا متخلفة بشكل كبير في حل مشكلة الوقود الصديق للبيئة، كما تظهر البيانات بوضوح الجداول 1 أ.

الشكل 1. انبعاثات المكونات السامة الرئيسية للسيارات

الشكل 2. ديناميات التغيرات في كمية الانبعاثات مع مرور الوقت

الجدول 1 أ. نسبة الانبعاثات الملوثة من السيارات في روسيا وأوروبا

يتم تنظيم متطلبات النقاء البيئي لوقود السيارات في روسيا من خلال اللوائح الفنية الخاصة "بشأن متطلبات بنزين السيارات والطيران والديزل والوقود البحري ووقود الطائرات وزيت التدفئة" والتي تمت الموافقة عليها بموجب مرسوم الحكومة الروسية رقم 11 بتاريخ 27 فبراير 2008.

تحدد اللائحة متطلبات إلزامية للسلامة البيئية للوقود التي تتوافق مع متطلبات توجيهات البرلمان الأوروبي والمجلس الأوروبي 2003/17/ES و98/70ES (ما يسمى بمعايير Euro 2، 3، 4، 5). تحدد اللوائح الفنية الحد الأدنى المسموح به من المعلمات الكيميائية والفيزيائية للبنزين ووقود الديزل (انظر. الجدول 2) وكذلك توقيت وقف إنتاج الوقود من فئة بيئية أو أخرى.

الجدول 2. الحد الأدنى المسموح به من المعلمات الكيميائية والفيزيائية للبنزين ووقود الديزل

أصبح دخول متطلبات اللوائح الفنية المقابلة لمواصفات Euro 4 و 5 حيز التنفيذ بشكل موضوعي حافزًا جديًا لزيادة حجم الاستثمارات في تحديث العمليات التكنولوجية الرئيسية لمصافي التكرير الروسية.
إن انتقال صناعة تكرير النفط الروسية إلى إنتاج وقود السيارات الصديق للبيئة يتطلب تغييرات جوهرية في تقنيات الإنتاج بتكاليف مالية عالية.

وذلك لضمان تحسن جذري في جودة بنزين السيارات المهام التالية تحتاج إلى حل:

• تقليل محتوى مركبات الكبريت في مكونات البنزين إلى المستوى الذي يمكن عنده إنتاج بنزين تجاري بمحتوى كبريت لا يزيد عن 50 (10) جزء في المليون؛
• إزالة الطابعات من المكونات والحد من محتوى الهيدروكربونات الأوليفينية والعطرية (البنزين في المقام الأول) وفقًا لمعايير Euro-3 وEuro-4؛
• استخدام المواد المؤكسجة (الكحول والإثيرات) والمنظفات والمواد المضافة متعددة الوظائف في بنزين السيارات.

في الوقت الحالي، يتم ضمان الامتثال للمعايير الأوروبية لوقود المحركات المقدمة في السوق الروسية من خلال استخدام الشركات المصنعة لمادة مضافة خاصة مضادة للخبط - ميثيل ثالثي بوتيل إيثر (MTBE). تُستخدم هذه المادة المضافة أيضًا على نطاق واسع في دول الاتحاد الأوروبي ولها تأثير إيجابي على المحرك: فالأكسجين الموجود في MTBE يضمن الاحتراق الكامل وبالتالي يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والميثان. ومع ذلك، فإن زيادة محتوى MTBE يؤدي إلى انخفاض في الطاقة، وزيادة في انبعاثات أكسيد النيتروجين، ويسرع أيضًا عملية التآكل، وبالتالي، وفقًا للمعايير الأوروبية، يجب ألا تتجاوز حصة MTBE 15٪. بالإضافة إلى ذلك، يعد MTBE مكونًا باهظ الثمن ويؤثر استخدامه سلبًا على خصائص سعر البنزين المنتج وفقًا للمعايير الأوروبية - حيث تبلغ الزيادة في السعر مقارنة بالبنزين العادي عالي الأوكتان 10٪.

إحدى الطرق الأكثر صلة لتحقيق جودة الوقود وفقًا لمعايير الجودة الأوروبية Euro-4 وEuro-5 هي بناء محطات الأيزومرة. إن استخدام تقنيات الأيزومرية في إنتاج البنزين يجعل من الممكن تقليل حجم استهلاك مادة MTBE، الأمر الذي يؤدي بدوره إلى انخفاض التكلفة، وبالتالي سعر البنزين للمستهلكين النهائيين.

المنتج المستهدف من وحدة الأيزومرية هو إيزومريزات لا يوجد فيها بنزين وغيره من الهيدروكربونات العطرية ولا أوليفينات ولا كبريت ونيتروجين ومعادن ثقيلة، ويتراوح رقم الأوكتان من 83 إلى 92 نقطة حسب طريقة البحث وذلك حسب جداول تدفق العملية.

وبالتالي، تعد أيزومرة أجزاء البنزين الخفيف حاليًا واحدة من أكثر العمليات شيوعًا التي تضمن إنتاج بنزين المحركات الصديق للبيئة. لقد تراكمت لدينا خبرة صناعية واسعة في استخدام التقنيات والمخططات التكنولوجية المختلفة. لكن تحسين المحفزات والتقنيات مستمر باستمرار.

في القرن الحادي والعشرين، أصبحت تكنولوجيا الأيزومرية القائمة على محفزات أكسيد الكبريتات ذات شعبية متزايدة.

المعلومات الواردة في هذا القسم هي لأغراض مرجعية فقط وقد تم تجميعها من مصادر الأدب المختلفة. ستجد معلومات حول منتجات وخدمات شركة NPP Neftekhim LLC في الأقسام "

يتطلب التأثير الحاسم لوسائل النقل على البيئة اهتمامًا خاصًا باستخدام أنواع الوقود الجديدة الصديقة للبيئة. وتشمل هذه في المقام الأول الغاز المسال أو المضغوط.

في الممارسة العالمية، يستخدم الغاز الطبيعي المضغوط، الذي يحتوي على ما لا يقل عن 85٪ من الميثان، على نطاق واسع كوقود للمحركات.

يعد استخدام الغاز البترولي المصاحب أقل شيوعًا؛ وهو خليط من البروبان والبيوتان بشكل رئيسي. يمكن أن يكون هذا الخليط في حالة سائلة عند درجات الحرارة العادية تحت ضغط يصل إلى 1.6 ميجا باسكال. لاستبدال 1 لتر من البنزين، يلزم 1.3 لتر من غاز البترول المسال، كما أن كفاءته الاقتصادية من حيث تكاليف الوقود المكافئة أقل بـ 1.7 مرة من الغاز المضغوط. وتجدر الإشارة إلى أن الغاز الطبيعي، على عكس غاز البترول، ليس ساما.

ويبين التحليل أن استخدام الغاز يقلل من انبعاثات: أكاسيد الكربون - بنسبة 3-4 مرات؛ أكاسيد النيتروجين - 1.5-2 مرات؛ الهيدروكربونات (باستثناء الميثان) - 3-5 مرات؛ جزيئات السخام وثاني أكسيد الكبريت (الدخان) لمحركات الديزل - 4-6 مرات.

عند التشغيل بالغاز الطبيعي مع نسبة هواء زائدة a=1.1، تمثل انبعاثات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات المتكونة في المحرك أثناء احتراق الوقود وزيوت التشحيم (بما في ذلك بنز (أ) بيرين) 10% من الانبعاثات عند التشغيل بالبنزين. المحركات التي تعمل بالغاز الطبيعي تلبي بالفعل جميع المعايير الحديثة لمحتوى المكونات الغازية والصلبة في غازات العادم.

	مكونات العادم السامة
نوع الوقود		(لا يوجد غاز الميثان)			البنزوبيرين
البنزين (المحركات ذات المعادل)
ديزل
غاز+ديزل
البروبان البيوتان
الطبيعة، مضغوطة

وينبغي إيلاء اهتمام خاص لانبعاثات الهيدروكربونات التي تخضع للأكسدة الكيميائية الضوئية في الغلاف الجوي تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية (المتسارعة في وجود أكاسيد النيتروجين). تشكل منتجات هذه التفاعلات المؤكسدة ما يسمى بالضباب الدخاني. في محركات البنزين، تأتي الكمية الرئيسية من انبعاثات الهيدروكربون من الإيثان والإيثيلين، وفي محركات الغاز من الميثان. ويرجع ذلك إلى أن هذا الجزء من الانبعاثات الصادرة عن محركات البنزين يتشكل نتيجة تشقق أبخرة البنزين في الجزء غير المحترق من الخليط عند درجات حرارة عالية، وفي محركات الغاز لا يخضع الميثان غير المحترق لأي تحولات.

تتأكسد الهيدروكربونات غير المشبعة، مثل الإيثيلين، بسهولة تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية. تعتبر الهيدروكربونات المشبعة، بما في ذلك الميثان، أكثر استقرارًا لأنها تتطلب إشعاعًا أقوى (موجة قصيرة) للتفاعل الكيميائي الضوئي. في طيف الإشعاع الشمسي، يكون المكون الذي يبدأ أكسدة الميثان ذو كثافة منخفضة جدًا مقارنة ببادئ أكسدة الهيدروكربونات الأخرى، بحيث لا يحدث أي أكسدة للميثان عمليًا. لذلك، في المعايير التقييدية لانبعاثات السيارات في عدد من البلدان، يتم أخذ الهيدروكربونات في الاعتبار دون غاز الميثان، على الرغم من أن التحويل يتم إلى غاز الميثان.

وهكذا، على الرغم من أن كمية الهيدروكربونات الموجودة في غازات عادم المحركات التي تستخدم وقود المحركات الغازية هي نفسها الموجودة في محركات البنزين، وفي محركات الديزل الغازية غالبًا ما تكون أعلى، إلا أن تأثير تلوث الهواء بهذه المكونات عندما استخدام وقود الغاز أقل بعدة مرات من استخدام الوقود السائل.

من المهم أيضًا أن تضع في اعتبارك أنه عند استخدام الوقود الغازي، يزداد معدل قوة المحرك بمقدار 1.4-1.8 مرة؛ عمر خدمة شمعات الإشعال - 4 مرات وزيت المحرك - 1.5-1.8 مرة؛ إصلاح الأميال - 1.5-2 مرات. وفي الوقت نفسه، يتم تقليل مستوى الضوضاء ووقت التزود بالوقود بمقدار 3-8 ديسيبل. كل هذا يضمن الاسترداد السريع لتكاليف تحويل المركبات إلى وقود محركات الغاز.

يتم لفت انتباه المتخصصين إلى قضايا السلامة المتعلقة باستخدام وقود محركات الغاز. بشكل عام، يتكون خليط متفجر من الوقود الغازي مع الهواء بتركيزات 1.9-4.5 مرة. ومع ذلك، فإن تسرب الغاز من خلال التوصيلات الفضفاضة يشكل خطرًا معينًا. وفي هذا الصدد يعتبر غاز البترول المسال هو الأخطر، لأنه كثافة بخاره أكبر من كثافة الهواء، أما الهواء المضغوط فهو أقل (على التوالي 3: 1.5: 0.5). وبالتالي، فإن تسربات الغاز المضغوط، بعد خروجها من التسريبات، ترتفع إلى أعلى وتتبخر، بينما تشكل تسربات الغاز المسال تراكمات محلية، ومثل المنتجات البترولية السائلة، "التسرب"، الذي عند اشتعاله يزيد من مصدر الحريق.

بالإضافة إلى الغاز المسال أو المضغوط، يتوقع العديد من الخبراء مستقبلًا عظيمًا للهيدروجين السائل، كوقود محرك مثالي تقريبًا من الناحية البيئية. قبل بضعة عقود فقط، كان استخدام الهيدروجين السائل كوقود يبدو بعيدًا جدًا. بالإضافة إلى ذلك، أدى الموت المأساوي للمنطاد المملوء بالهيدروجين "هيندنبورت" عشية الحرب العالمية الثانية إلى تشويه السمعة العامة لـ "وقود المستقبل" لدرجة أنه تم استبعاده من أي مشاريع جادة لفترة طويلة.

لقد أجبرنا التطور السريع لتكنولوجيا الفضاء مرة أخرى على اللجوء إلى الهيدروجين، السائل هذه المرة، كوقود مثالي تقريبًا لاستكشاف الفضاء العالمي وتطويره. ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات هندسية معقدة مرتبطة بخصائص الهيدروجين نفسه وإنتاجه. كوقود للنقل، يعتبر الهيدروجين أكثر ملاءمة وأكثر أمانًا للاستخدام في شكل سائل، حيث يحتوي الكيلوغرام الواحد على 8.7 سعرات حرارية أكثر من الكيروسين و1.7 مرة من الميثان السائل. وفي الوقت نفسه، تكون كثافة الهيدروجين السائل أقل تقريبًا من كثافة الكيروسين، الأمر الذي يتطلب خزانات أكبر بكثير. بالإضافة إلى ذلك، يجب تخزين الهيدروجين عند الضغط الجوي عند درجة حرارة منخفضة جدًا - 253 درجة مئوية. ومن هنا تأتي الحاجة إلى العزل الحراري المناسب للخزانات، والذي يستلزم أيضًا وزنًا وحجمًا إضافيين. تؤدي درجة حرارة احتراق الهيدروجين المرتفعة إلى تكوين كمية كبيرة من أكاسيد النيتروجين الضارة بالبيئة إذا كان العامل المؤكسد هو الهواء. وأخيرا، المشكلة الأمنية سيئة السمعة. ولا يزال الأمر جديًا، على الرغم من أنه يعتبر الآن مبالغًا فيه إلى حد كبير. وينبغي الإشارة بشكل خاص إلى إنتاج الهيدروجين. تقريبا المواد الخام الوحيدة لإنتاج الهيدروجين اليوم هي نفس أنواع الوقود الأحفوري: النفط والغاز والفحم. ولذلك، فإن الاختراق الحقيقي لقاعدة الوقود الهيدروجيني في العالم لا يمكن تحقيقه إلا من خلال تغيير طريقة إنتاجه بشكل جذري، عندما يصبح الماء هو المادة الأولية، والمصدر الأساسي للطاقة هو الشمس أو قوة المياه المتساقطة. يتفوق الهيدروجين بشكل أساسي على جميع أنواع الوقود الأحفوري، بما في ذلك الغاز الطبيعي، من حيث قابليته للانعكاس، أي عدم استنفاده عمليًا. وعلى عكس الوقود المستخرج من الأرض، والذي يُفقد بشكل لا رجعة فيه بعد الاحتراق، يتم استخراج الهيدروجين من الماء ثم يحترق مرة أخرى في الماء. بالطبع، للحصول على الهيدروجين من الماء، من الضروري إنفاق الطاقة، أكثر بكثير مما يمكن استخدامه أثناء احتراقه. لكن هذا لا يشكل أهمية كبيرة إذا كانت مصادر الطاقة الأولية المزعومة بدورها لا تنضب وصديقة للبيئة.

ويجري أيضًا تطوير مشروع ثانٍ حيث يتم استخدام الشمس كمصدر للطاقة الأولية. تشير الحسابات إلى أنه عند خطوط عرض ± 30-40 درجة، تسخن نجمتنا حوالي 2-3 مرات أكثر من خطوط العرض الشمالية. ولا يرجع ذلك إلى الموقع الأعلى للشمس في السماء فحسب، بل أيضًا إلى الغلاف الجوي الرقيق قليلاً في المناطق الاستوائية من الأرض. ومع ذلك، فإن كل هذه الطاقة تقريبًا تتبدد وتختفي بسرعة. يعد الحصول على الهيدروجين السائل باستخدامه الطريقة الأكثر طبيعية لتجميع الطاقة الشمسية ومن ثم توصيلها إلى المناطق الشمالية من الكوكب. وليس من قبيل الصدفة أن يحمل مركز الأبحاث المنظم في شتوتغارت الاسم المميز "الهيدروجين الشمسي - مصدر الطاقة في المستقبل". ومن المتوقع، وفقا لهذا المشروع، أن تكون المنشآت التي تتراكم فيها أشعة الشمس موجودة في الصحراء. سيتم استخدام الحرارة السماوية المركزة بهذه الطريقة لتشغيل التوربينات البخارية التي تولد الكهرباء. الأجزاء الإضافية من المخطط هي نفسها الموجودة في النسخة الكندية، مع الاختلاف الوحيد وهو أن الهيدروجين السائل يتم تسليمه إلى أوروبا عبر البحر الأبيض المتوسط. والتشابه الأساسي بين المشروعين، كما نرى، هو أنهما صديقان للبيئة في جميع المراحل، بما في ذلك حتى نقل الغاز المسال عن طريق المياه، حيث تعمل الناقلات مرة أخرى بوقود الهيدروجين. بالفعل، تنتج الشركات الألمانية المشهورة عالميًا، مثل Linde وMessergrisheim، الواقعة في منطقة ميونيخ، جميع المعدات اللازمة لإنتاج وتسييل ونقل الهيدروجين السائل، باستثناء المضخات المبردة. اكتسبت شركة MBB، التي يقع مقرها في ميونيخ، خبرة واسعة في استخدام الهيدروجين السائل في تكنولوجيا الصواريخ والفضاء وتشارك في جميع برامج استكشاف الفضاء المرموقة في أوروبا الغربية تقريبًا. تُستخدم أيضًا المعدات البحثية الخاصة بالشركة في مجال علم التبريد في المكوكات الفضائية الأمريكية. تعمل شركة الطيران الألمانية الشهيرة دويتشه إيرباص على تطوير أول طائرة إيرباص في العالم تطير بالهيدروجين السائل. بالإضافة إلى الاعتبارات البيئية، يفضل استخدام الهيدروجين السائل في الطيران التقليدي والأسرع من الصوت لأسباب أخرى. وبالتالي، مع تساوي جميع الأمور الأخرى، ينخفض ​​وزن الطائرة عند الإقلاع بنسبة 30% تقريبًا. وهذا بدوره يسمح لك بتقصير مسافة الإقلاع وجعل منحنى الإقلاع أكثر انحدارًا. ونتيجة لذلك، يتم تقليل الضوضاء - وهذا هو آفة المطارات الحديثة، وغالبا ما تقع في مناطق مكتظة بالسكان. من الممكن أيضًا تقليل مقاومة الطائرة عن طريق تبريد أجزاء مقدمتها بقوة لتتوافق مع تدفق الهواء.

كل ما سبق يسمح لنا أن نستنتج أن التحول إلى وقود الهيدروجين، في المقام الأول في الطيران، ثم في النقل البري، سيصبح حقيقة واقعة في السنوات الأولى من القرن الجديد. بحلول هذا الوقت، سيتم التغلب على المشاكل التقنية، وسيتم القضاء تمامًا على عدم الثقة في الهيدروجين باعتباره نوعًا خطيرًا للغاية من الوقود، وسيتم إنشاء البنية التحتية اللازمة.

يجري خبراء من مختلف البلدان أبحاثًا في مجال استخدام أنواع جديدة من مصادر الوقود والطاقة في النقل البري. ويرجع ذلك إلى الزيادة الكبيرة في عدد المركبات وزيادة التلوث البيئي.

تشمل أكثر أنواع وقود المحركات فعالية وواعدة الغاز الطبيعي والهيدروجين وخليط البروبان والبيوتان والميثانول وما إلى ذلك.

وقود السيارات الواعد هو أي مصدر كيميائي للطاقة، والذي يسمح استخدامه في محركات السيارات التقليدية أو المطورة حديثًا، إلى حد ما، بحل مشكلة الطاقة وتقليل التأثير الضار على البيئة. وبناء على ذلك يتم صياغة خمسة شروط رئيسية لآفاق مصادر الطاقة الجديدة:

توافر موارد الطاقة الكافية؛

إمكانية الإنتاج الضخم

التوافق التكنولوجي والطاقة مع محطات توليد الطاقة النقل؛

المؤشرات السمية والاقتصادية المقبولة لعملية استخدام الطاقة؛

السلامة وعدم ضرر التشغيل.

هناك عدة تصنيفات مختلفة لوقود السيارات الواعد. من الأمور ذات الأهمية العملية الكبيرة تصنيف الطاقة، الذي يعتمد على محتوى السعرات الحرارية لوقود الكربون السائل التقليدي.

يتمتع الوقود الهيدروكربوني السائل التقليدي بأعلى كثافة طاقة، لذا فإن السيارة التي تعمل به تتميز بحجم ووزن صغير لخزان الوقود ومعدات الوقود ولا تتطلب نظامًا معقدًا للتزود بالوقود وتخزينه. تتمتع الغازات الهيدروكربونية والهيدروجين بكثافة طاقة جماعية أعلى، ولكن نظرًا لكثافتها المنخفضة، فإن مؤشرات الطاقة الحجمية لديها أسوأ بكثير. ولذلك، فإن استخدام أنواع الوقود هذه ممكن فقط في حالة مضغوطة أو مسالة، الأمر الذي يؤدي في بعض الحالات إلى تعقيد تصميم السيارة بشكل كبير.

وقود الهيدروجين. يتم وضع آمال كبيرة على وقود الهيدروجين كوقود المستقبل. ويرجع ذلك إلى مؤشرات الطاقة العالية وغياب معظم المواد السامة في منتجات الاحتراق وقاعدة المواد الخام غير المحدودة عمليا. يرتبط التطور الواعد للطاقة بالهيدروجين.

ومن حيث كثافة الطاقة الجماعية، يفوق الهيدروجين الوقود الهيدروكربوني بنحو 3 مرات؛ الكحول - 5-6 مرات. ولكن بسبب كثافتها المنخفضة جدًا، تكون كثافة الطاقة منخفضة. يحتوي الهيدروجين على عدد من الخصائص التي تجعل استخدامه صعبًا للغاية: فهو يسيل عند درجة حرارة 24 كلفن؛ لديه قدرة انتشار عالية. يضع متطلبات متزايدة على المواد الملامسة وهو متفجر. ومع ذلك، على الرغم من ذلك، يعمل العلماء في العديد من البلدان على إنشاء سيارات تعمل بوقود الهيدروجين. تنقسم العديد من المخططات لاستخدامها المحتمل في السيارة إلى مجموعتين: الهيدروجين كوقود رئيسي وكمضاف لوقود المحركات الحديثة. الصعوبة الرئيسية عند استخدام الهيدروجين في حالة سائلة هي درجة حرارته المنخفضة. عادة، يتم نقل الهيدروجين السائل في خزانات مبردة ذات جدران مزدوجة، ويتم ملء المساحة بينها بمادة عازلة. من أجل التشغيل الآمن للهيدروجين السائل، من الضروري إغلاق نظام إمداد الوقود بالكامل وتوفير تخفيف الضغط الزائد.

تكنولوجيا الهيدروجين، طاقة الهيدروجين - يتم الحديث عنها بشكل متزايد بإصرار لأن هذا العنصر الكيميائي هو أساس الوقود الوحيد المعروف اليوم والذي لا يشكل أول أكسيد الكربون سيئ السمعة أثناء الاحتراق وبالتالي فهو الأقل ضررًا على البيئة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن احتياطياتها في الطبيعة لا تنضب عمليا. ولهذا السبب جرت محاولات لاستخدام الهيدروجين في محركات الاحتراق الداخلي لسنوات عديدة. في ثلاثينيات القرن العشرين، عمل معهد موسكو للسيارات وجامعة بومان التقنية الحكومية في موسكو وعدد من المعاهد الأخرى في هذا الاتجاه.

خلال الحرب الوطنية العظمى، تم تطبيق فكرة وقود الهيدروجين عمليا على سيارات قوات الدفاع الجوي على جبهة لينينغراد.

في سنوات ما بعد الحرب، استخدم الأكاديمي E. A. Chudakov والبروفيسور I. L. Varshavsky الهيدروجين لتشغيل محرك ذو اسطوانة واحدة في مختبر السيارات التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. قام الأكاديمي ف.في سترومينسكي وباحثون آخرون بدراسة هذه المشكلة. إلا أن التجارب لم تكن منتشرة على نطاق واسع في ذلك الوقت. أصبحت أكثر أهمية واستؤنفت في وقت لاحق. فقط في الولايات المتحدة الأمريكية بحلول عام 1976. أجرت 15 مجموعة تصميم تجريبية أبحاثًا حول هذا الموضوع، مما أدى إلى إنشاء 42 نوعًا من المحركات "الهيدروجينية". وقد أطلق علماء من ألمانيا واليابان عمليات بحث مماثلة.

لا يمكن تفسير هذا الاهتمام الكبير بالهيدروجين كوقود من خلال مزاياه البيئية فحسب، بل أيضًا من خلال خصائصه الفيزيائية والكيميائية: فقيمته الحرارية أعلى بثلاث مرات من قيمة المنتجات البترولية، كما أن قابلية اشتعال الخليط مع الهواء لها حدود واسعة، يتميز الهيدروجين بسرعة انتشار عالية للهب وطاقة اشتعال منخفضة أقل بـ 10-12 مرة من البنزين.

في بلدنا، تقوم العديد من مراكز الأبحاث بنشاط بعمل مكثف حول استخدام الهيدروجين لمحركات السيارات.

تم تطوير طريقة الحصول على هذا العنصر الكيميائي باستخدام ما يسمى بمواد تخزين الطاقة بالتفصيل من قبل معهد مشاكل الهندسة الميكانيكية التابع لأكاديمية العلوم في أوكرانيا، والذي يجري أيضًا أبحاثًا أساسية في عمليات احتراق الهيدروجين والهواء والبنزين. - خلط الهيدروجين والهواء، ووضع مخططات تخطيطية لمحطة توليد الطاقة في السيارة مع طرق مختلفة لتخزين الوقود الجديد على متن السيارة.

يحتوي الهيدروجين كوقود للمحركات على بعض الميزات بسبب خصائصه. تسمح حدود القابلية للاشتعال الواسعة بتحكم أفضل في عملية تشغيل المحرك. ونتيجة لذلك، من الممكن زيادة الكفاءة عند الأحمال الجزئية - وهو الوضع الذي "يعيش" فيه محرك السيارة لفترة طويلة. القيمة الحرارية لخليط متجانس من الهيدروجين مع الهواء أقل من البنزين. لذلك فإن قوة محرك الهيدروجين تعتمد بدرجة أكبر من قوة استخدام البنزين على طريقة تكوين الخليط.

أظهرت الدراسات التي أجريت على مقاومة تفجير مخاليط بنزوهيدروجين الهواء والهواء الهيدروجيني أن ميلها إلى الانفجار يعتمد إلى حد كبير على نسبة الهواء الزائدة. وفي هذا الصدد، عند استخدام الهيدروجين كوقود، تم تحديد أنماط مختلفة عن البنزين. أظهرت دراسة تشغيل المحركات التي تعمل على خليط الهيدروجين والهواء والبنزين والهيدروجين والهواء ثباتًا عاليًا في عملية العمل. وبمقارنة حدود التغيير في توقيت الإشعال الأمثل عند العمل على الهيدروجين والبنزين، يمكن ملاحظة أنه في الحالة الأولى يعتمد بشكل كبير على معامل الهواء الزائد. عندما يتم إثراء الخليط، تنخفض زاوية توقيت الإشعال الأكثر ملائمة بشكل ملحوظ. لذلك، عند العمل على الهيدروجين، يحتاج المحرك إلى تعديلات أخرى على هذه المعلمة.

وأخيرًا، عند حرق الهيدروجين، لا تحتوي غازات العادم على مكونات ضارة مثل ثاني أكسيد الكربون والهيدروكربونات وأكسيد الرصاص. لا يوجد سوى مكون سام واحد متبقي في العادم - NO (ثم بكميات أقل مما يحدث عند التشغيل بالبنزين). عند استخدام الهيدروجين كمادة مضافة، يتم تقليل محتوى المكونات الضارة بشكل حاد بسبب الاحتراق الكامل. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقليل الحاجة إلى استخدام إضافات الرصاص الضارة المضادة للخبط للبنزين.

أظهرت التجارب أن محركات الاحتراق الداخلي يمكن أن تعمل بنجاح على الهيدروجين النقي وعلى خليط منه مع بخار البنزين. ومن الغريب أن إضافة الهيدروجين بنسبة 10% (من كتلة الوقود المستهلك) يمكن أن يكون لها تأثير كبير، مما يقلل من سمية غازات العادم ويحسن الأداء الاقتصادي. إنه يوسع بشكل كبير حدود القابلية للاشتعال للخليط، مما يخلق الظروف الملائمة للتنظيم الفعال لعملية الاحتراق. من الناحية العملية، يعني هذا إمكانية التشغيل المستقر على مخاليط البنزين والهيدروجين والهواء الخالية من الدهون مع نسبة هواء زائدة كبيرة، مما يضمن توفيرًا كبيرًا في البنزين. وبالنظر إلى حقيقة أن المحرك في البيئات الحضرية يعمل حتى 30% من الوقت في وضع الخمول أو في وضع التحميل الجزئي، يمكن للمرء أن يتخيل الفوائد الاقتصادية لاستخدام الهيدروجين. وتشغيل المحرك بنسب هواء زائدة عالية يصاحبه احتراق شبه كامل للخليط، وبالتالي لا توجد مكونات سامة في غازات العادم. قام معهد مشاكل الهندسة الميكانيكية التابع لأكاديمية العلوم في أوكرانيا بالفعل بتطوير محطات طاقة للسيارات تعمل بوقود الهيدروجين. بالنسبة لهم، يتم الحصول على الهيدروجين من الماء (باستخدام مواد تخزين الطاقة القائمة على أكاسيد المعادن)، وكذلك من الهيدريدات - المواد التي يمكنها امتصاص الهيدروجين عند تبريده وإطلاقه عند تسخينه.

من الضروري ربط الهيدروجين بالهيدريدات حرصاً على السلامة، إذ أنه عند التسرب من الأسطوانات يشكل عند امتزاجه بالهواء خليطاً متفجراً سهل الاشتعال (تذكر الحوادث المتكررة للمناطيد ذات الحاويات المملوءة بالهيدروجين). ولكن الأهم من ذلك هو حقيقة أن الهيدريدات هي طريقة أكثر عقلانية لتخزين الهيدروجين على متن السيارة من حيث المؤشرات الحجمية.

رسم تخطيطي عام لمحطة توليد الطاقة بالوقود: يتم توفير وقود الهيدروجين الذي يتم الحصول عليه نتيجة تفاعل المواد المخزنة للطاقة مع الماء عن طريق نظام الطاقة للمحرك. يتم التحكم في قوة المحرك من خلال المكونات التي يتم تغذيتها في المفاعل لتحرير الهيدروجين المرتبط.

يمكن تكوين محطة الطاقة إما في دورة مفتوحة أو مغلقة. في الحالة الأولى، يتم وضع حاويات المواد المخزنة للطاقة والمياه فقط على متن السيارة، ويتم إطلاق منتجات الاحتراق في الغلاف الجوي. في الدورة المغلقة، يتم إضافة مبادل حراري ومكثف بالإضافة إلى ذلك، مما يسمح باستخدام بخار الماء من غازات العادم. الماء الذي يدخل المفاعل مع مواد تخزين الطاقة يعمل مرة أخرى كمصدر لإنتاج الهيدروجين. لذا، في الدورة المغلقة، "حامل" الوقود هو الماء، والطاقة هي المواد التي تخزن الطاقة. يمكن استخدام وقود الهيدروجين في كلتا الدورتين بشكل نقي أو كإضافات (5-10% بالوزن). وفي الحالة الأخيرة، تحتفظ السيارة بنظام الطاقة الذي يعمل بالبنزين. يتم "استخلاص" الهيدروجين من الماء في مفاعل يحتوي على مواد مخزنة للطاقة. أبسطها هو المفاعل الثابت، حيث يتم الحفاظ على الضغط عن طريق ضبط إمداد المكونات إلى منطقة التفاعل.

إن عملية الحصول على الوقود فيه لا تتم على الفور، أي أنها تحتوي على نوع من القصور الذاتي. ولذلك يجب أن يتدفق الهيدروجين المنطلق في المفاعل إلى المحرك من خلال منظم التخفيض، الذي يحافظ على الضغط الأمثل أمام فوهات الإمداد.

وفقًا لطرق الاختبار المطورة باستخدام مواد تخزين الطاقة القائمة على أكاسيد المعادن، وكذلك استخدام الهيدريدات، تم اختبار سيارات الركاب التسلسلية Moskvich و VAZ.

التجربة الأولى (استخدام مواد تخزين الطاقة - سيارة موسكفيتش) - ترك نظام طاقة البنزين دون تغيير. تم تجهيز الآلة بمفاعلين 1 يضمنان إنتاج الهيدروجين من الماء، وعلبة تروس 5 مصممة لجرعات إمداد الوقود في أوضاع تشغيل مختلفة للمحرك.

تحتوي المفاعلات المجمعة على حمولة ثابتة من المواد التي تخزن الطاقة والتي تعتمد على السيليكون أو الألومنيوم مع إمداد مائي متحكم فيه. تقوم مضخات الضغط العالي 4، التي تعمل بمحرك كهربائي، بتزويد الماء من الخزان عبر سخان ومرشح إلى المفاعل، حيث يتم رشه بواسطة الفوهات. يتم تركيب صمامات فحص في نظام المياه لمنع دخول الهيدروجين عند توقف إمدادات المياه. بالإضافة إلى ذلك، فهو مزود بصنبور رقم 3، الذي يحول إمدادات المياه من مفاعل إلى آخر. يتم تركيب جميع وحدات هذا التثبيت التجريبي على إطار مشترك ووضعها في صندوق السيارة.

التركيب باستخدام مواد تخزين الطاقة لتزويد المحرك بالهيدروجين: 1 - المفاعلات الدفعية؛ 2- خزان المياه ; 3- صمام لتزويد المفاعل بالمياه. 4- كتلة المضخات بمحرك كهربائي. 5- علبة التروس في نظام إمداد الهيدروجين

يتم إمداد الهيدروجين من المفاعلات إلى صمام مثبت على لوحة القيادة، حيث يقوم السائق بتوصيل مفاعل التشغيل 1 بنظام إمداد الهيدروجين. يتكون الأخير من علبة تروس تخفيضية وفاصل رطوبة ومقياس غاز وعلبة تروس للتحكم في إمداد الهيدروجين (يتم التحكم فيها بواسطة دواسة خاصة). يتم إدخال الوقود إلى مشعب السحب، مباشرة قبل صمام السحب.

للعمل على الهيدروجين الذي تم الحصول عليه من الهيدريدات، تم أيضًا الاحتفاظ بنظام إمداد البنزين وتم تركيب نظام إضافي لتخزين وإمداد الهيدروجين (سيارة VAZ). يتكون من خزان هيدريد 1 يتم تسخينه بواسطة غازات العادم، وعلبة تروس مع منظم فراغ متعدد الأوضاع 9 لتدفق الهيدروجين، وخلاط 8 مصنوع على أساس المكربن ​​​​التسلسلي. يقوم النظام تلقائيًا بتنظيم معدل إطلاق الهيدروجين بواسطة الهيدريد (وحدة التحكم 10، مفتاح الضغط 2، المثبط بمحرك كهرومغناطيسي 7 على أنبوب العادم)، ويحافظ على ثبات ضغط الهيدروجين في النظام، بغض النظر عن وضع المحرك. يتم تبريد خزان الهيدريد بالماء عند الشحن.

التركيب باستخدام الهيدريدات: 1- خزان الهيدريد؛ 2-مفتاح الضغط؛ 3- صمام التعبئة؛ 4- أنبوب عادم خزان الهيدريد. 5- كاتم الصوت؛ 6- خزان البنزين. 7- محرك المثبط الكهرومغناطيسي. 8- الخلاط؛ 9- منظم ضغط وتدفق الهيدروجين. 10-وحدة التحكم الإلكترونية

إن استخدام الهيدروجين كوقود إضافي لمحركات المكربن ​​يفتح إمكانية اتباع نهج جديد بشكل أساسي لتنظيم عملية العمل. مع الحد الأدنى من التعديل على المحرك، والذي يتعلق بشكل أساسي بنظام إمداد الطاقة، من الممكن تحقيق زيادة كبيرة في كفاءة استهلاك الوقود (يتم تقليل استهلاك البنزين أثناء التشغيل بنسبة 35-40٪) وتقليل سمية غازات العادم.

الجدول 13 سمية غاز العادم،

مستحلبات الماء والوقود. إن استخدام الماء في عملية عمل محرك الاحتراق الداخلي ليس بالأمر الجديد في السنوات الأخيرة. تم استخدام حقن الماء لتشغيل محركات الاحتراق الداخلي باستخدام وقود منخفض الأوكتان في ثلاثينيات القرن العشرين.

في الوقت الحاضر، ينصب الاهتمام الرئيسي عند استخدام الماء كمادة مضافة للوقود على إمكانية زيادة الكفاءة وتقليل سمية غازات عوادم المركبات.

مستحلبات الوقود المائي عبارة عن وقود سائل يحتوي على قطرات صغيرة من الماء موزعة بالتساوي في جميع أنحاء حجم الوقود. يتم تحضير المستحلب مباشرة على السيارة. لمنع انفصال المستحلب، تتم إضافة مستحلب إلى الوقود بنسبة 0.2-0.5%. يمكن أن يصل محتوى الماء في مستحلب الماء والوقود إلى 30-40%.

يمكن استخدام مستحلبات الوقود المائي في كل من محركات المكربن ​​​​والديزل. ولكن في محرك المكربن، يؤدي استخدام مستحلبات الوقود المائي في بعض الحالات إلى تدهور بعض المؤشرات (على وجه الخصوص، كفاءة الوقود)، والفشل عند فتح صمام الخانق بالكامل، والانقطاعات عند القيادة بسرعات منخفضة. يتم الحصول على أفضل النتائج باستخدام مستحلبات الوقود المائي في محركات الديزل. يوفر إمداد غرفة الاحتراق بالمياه ذراتًا إضافية للوقود بسبب سحق بخار الماء شديد السخونة. يتم تقليل استهلاك الوقود المحدد بنسبة 4-10%.

تتيح لك إضافة الماء إلى الوقود تقليل محتوى بعض المواد السامة في غازات العادم عن طريق تقليل درجات الحرارة القصوى في غرفة الاحتراق، والتي تحدد قيمتها كمية أكاسيد النيتروجين. عند استخدام مستحلبات الماء والوقود، يمكن تقليل كمية أكاسيد النيتروجين بنسبة 40-50%. يتم أيضًا تقليل دخان غازات العادم، نظرًا لأن السخام يتفاعل معها في وجود بخار الماء لتكوين ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. يبقى انبعاث ثاني أكسيد الكربون دون تغيير تقريبًا مقارنة بتشغيل محرك الاحتراق الداخلي على الوقود دون إضافة الماء، ويزداد انبعاث SpNsh قليلاً. هذا النوع من الوقود لم يجد بعد استخداماً واسع النطاق في النقل البري، حيث أن تصميم السيارة يصبح أكثر تعقيداً، وتظهر عدد من المشاكل أثناء التشغيل في الشتاء، وتأثير الماء على ظروف التشغيل ومتانة محرك الاحتراق الداخلي. لم تتم دراستها بشكل كاف.

الكحولات الاصطناعية. تم استخدام الميثانول والإيثانول كوقود لمحركات الاحتراق الداخلي للسيارات، سواء في شكل نقي أو كجزء من مخاليط متعددة المكونات.

وتنتشر السيارات التي تعمل بالوقود الكحولي على نطاق واسع في البرازيل، التي تستورد 80% إلى 85% من المنتجات البترولية، وتدفع ثمنها بالعملة الأجنبية. تكاليف الوقود تتزايد من سنة إلى أخرى وتصل إلى مليارات الدولارات. ولذلك أعلنت البلاد بحماس إعلان الرئيس عام 1975. مشروع "شرب الكحول في وسائل النقل". تمتلئ خزانات الوقود في السيارات البرازيلية بخليط من الكحول والبنزين بنسبة 1:4.

بمرور الوقت، من المخطط تحويل الأسطول بأكمله لاستخدام الكحول الإيثيلي بدلا من البنزين. يتم الحصول على الكحول من قصب السكر (البرازيل هي أكبر منتج لهذا المحصول في العالم). من الممكن الحصول على ما يصل إلى 80 طنًا من الكتلة الحيوية من هكتار واحد سنويًا. وستكون المزارع التي تشغل 2% من أراضي البلاد كافية لتلبية الحاجة إلى الوقود الجديد.

وفقًا للخبراء، فإن تكلفة لتر واحد من الكحول أقل بنسبة 30-35٪ من تكلفة البنزين.

ومن المنتظر أن تحذو المكسيك، ثاني أكبر دولة من حيث عدد السكان في أميركا اللاتينية، حذو البرازيل. وفي الولايات المتحدة، هناك أيضًا اهتمام بإنتاج كحول الوقود من النفايات الخشبية والزراعية وغيرها.

من وجهة نظر الطاقة، تكمن ميزة الوقود الكحولي في الكفاءة العالية لعملية العمل والمقاومة العالية للوقود ضد الخبط، لكن القيمة الحرارية للكحوليات تعادل نصف قيمة البنزين تقريبًا. يؤدي محتوى الطاقة المنخفض للكحوليات إلى زيادة استهلاك الوقود المحدد.

يتطلب استخدام الكحول تعديلات طفيفة نسبيًا على تصميم السيارة. تتلخص الإجراءات الرئيسية في زيادة حجم خزانات الوقود وتركيب الأجهزة التي تضمن التشغيل المستقر للمحرك في أي طقس. ومن الضروري أيضًا استبدال بعض المعادن ومواد الحشيات، وخاصةً تبطين خزان الميثانول بالبلاستيك. ويرجع ذلك إلى النشاط التآكل العالي للكحوليات والحاجة إلى إغلاق أكثر دقة لنظام إمداد الوقود، لأن الميثانول هو سم وعائي عصبي. إن استخدام خليط البنزوميثانول يطرح عددًا من المتطلبات المحددة الأخرى. على وجه الخصوص، يتم تشديد متطلبات ضغط البخار المشبع للبنزين، لأنه حتى مع إضافة الميثانول بنسبة 5٪ فإنه يزيد بشكل كبير. لتجنب تقسيم الخليط إلى طبقات، أثناء تخزينه ونقله واستخدامه، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة معينة ومنع دخول الماء إليه. أثبتت بعض المواد الاصطناعية المستخدمة في أنظمة توصيل الوقود وأنظمة طاقة السيارات أنها غير مستقرة لمخاليط البنزين والميثانول. عند تحويل السيارة من البنزين إلى خليط البنزين والميثانول، كان لا بد من تغيير إنتاجية الفوهات، وزيادة الاستهلاك الإجمالي للوقود قليلاً. وفي الوقت نفسه، ثبت أن الخليط الذي يحتوي على ما يصل إلى 15٪ من الميثانول لا يؤدي إلى تدهور المؤشرات الفنية والتشغيلية الرئيسية للشاحنات. تتيح الخصائص العالية المضادة للخبط للكحوليات زيادة نسبة الضغط لمحرك الاحتراق الداخلي إلى 14-15 وحدة.

إن استخدام الوقود الكحولي يقلل من محتوى المواد السامة في غازات العادم، وهو ما يفسره انخفاض درجة حرارة احتراق الوقود الكحولي.

منذ أوائل السبعينيات، عندما تدهور وضع الطاقة والبيئة بشكل حاد، بدأت جميع الدول الصناعية تقريبًا بحثًا واسع النطاق عن مصادر الطاقة البديلة التي يمكن أن تحل محل البنزين ووقود الديزل. من بين أنواع الوقود البديلة، يتم إيلاء اهتمام خاص للهيدروجين: استخدامه لمحركات الاحتراق الداخلي يجعل من الممكن حل كل من المواد الخام والمشاكل البيئية، والقيام بذلك دون إعادة هيكلة جذرية للقاعدة التقنية لبناء المحركات الحديثة. على وجه الخصوص، أظهرت الدراسات أن استخدام الهيدروجين كوقود رئيسي أو إضافي للمحركات ذات الاشتعال القسري للشحنة يزيد من كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 30-40٪ ويقلل بشكل حاد من سمية غازات العادم، لأن خصائص المحرك تسمح للمحركات للعمل على الخلائط الخالية من الدهون مع تنظيم الطاقة عالي الجودة. في الخارج، تم تنفيذ العمل على إنشاء محركات الاحتراق الداخلي للسيارات "الهيدروجين" من قبل الدول المتقدمة لفترة طويلة وبنجاح كبير. على وجه الخصوص، قامت شركة دايملر بنز للسيارات (ألمانيا) بتصنيع السيارات والحافلات الصغيرة بناءً على نماذج تسلسلية، تعمل محركاتها بالبنزين مع إضافة الهيدروجين والهيدروجين "النقي". من بين الطرق الثلاث لتجميع الهيدروجين المقبولة للمركبات - مضغوطة إلى 20 ميجا باسكال، أو مسالة عند درجة حرارة 20 كلفن أو مرتبطة كيميائيًا بهيدريدات معدنية - تم استخدام الطريقة الأخيرة في مركبات دايملر بنز التجريبية.

الحياة الحديثة مستحيلة دون استخدام محركات الاحتراق الداخلي. يستخدم الشخص هذه المحركات في الأنشطة المهنية والحياة اليومية. لسوء الحظ، فإنهم يجلبون معهم ليس فقط الخير. عوادم محركات 700 مليون سيارة وعشرات الآلاف من السفن والطائرات وقاطرات الديزل وجميع أنواع المنشآت الثابتة تمثل 40% من تلوث الهواء العالمي بالمواد الضارة

وفي روسيا في عام 1998، بلغت انبعاثات الملوثات في الغلاف الجوي من جميع المركبات 13.2 مليون طن، بما في ذلك أكثر من 11.8 مليون طن عن طريق النقل البري. ووفقا لعلماء البيئة، فإن الجزء الأكبر (80 في المائة) من المواد الضارة تنبعث من المركبات في الإقليم من المستوطنات. وفي أكثر من 180 مدينة، تتجاوز مستويات تلوث الهواء (من جميع المصادر) الحد الأقصى المسموح به للتركيزات. وفي السنوات الأخيرة، تجاوز الحد الأقصى للتركيزات لمرة واحدة 10 دول متوسطية شريكة في 66 مدينة. وفي 89 مدينة، يوصف مستوى تلوث الهواء بأنه مرتفع أو مرتفع للغاية.

بلغ موقف السيارات في الاتحاد الروسي اعتبارًا من 1 يناير 1999 24.5 مليون وحدة. منها 18.8 مليون سيارة، و4.4 مليون شاحنة، ونحو 7000 ألف مركبة خاصة، وأكثر من 620 ألف حافلة.

بشكل عام، يلاحظ الخبراء المستوى المنخفض للخصائص البيئية لأسطول السيارات الروسي. تم اعتماد الغالبية العظمى من المركبات للامتثال لمتطلبات لوائح لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا التي كانت سارية في أوروبا قبل عام 1992. متوسط ​​عمر أسطول المركبات الروسي يتجاوز 10 سنوات. ما يصل إلى 10 بالمائة من السيارات يزيد عمرها عن 20 عامًا ولم تخضع لشهادة بيئية على الإطلاق. لا يمكن توقع الدخول الجماعي إلى السوق المحلية لسيارات الركاب التي تلبي متطلبات Euro-1 والشاحنات التي تلبي متطلبات Euro-2 في موعد لا يتجاوز عام 2002.

إن استخدام المحولات الحفازة محدود للغاية ولا يمكنه تحسين الأداء البيئي للمركبات بسرعة. الأسباب الرئيسية لذلك هي كما يلي: لم يتم تطوير الأساس القانوني للسيطرة؛ ولا توجد متطلبات تنظيمية لمثل هذه المركبات؛ لا توجد أجهزة مراقبة حديثة، والأهم من ذلك، لم يتم حل مشكلة الإمداد المضمون الشامل للسيارات بالبنزين الخالي من الرصاص.

وقد قرر الاتحاد الأوروبي تحويل 10% من سياراته إلى الوقود الحيوي بحلول عام 2020. وقد حدد الاتحاد الأوروبي هدفاً لتحويل 10% من سياراته إلى الوقود الحيوي بحلول عام 2020. تمت الموافقة على هذا القرار في اجتماع عقد في بروكسل من قبل وزراء الطاقة من 27 دولة في الاتحاد الأوروبي. وجاء في قرار مجلس الطاقة والنقل بالاتحاد الأوروبي: "بحلول عام 2020، يجب أن يكون ما لا يقل عن 10% من وقود السيارات المستهلك في كل دولة من دول الاتحاد الأوروبي وقودًا من أصل بيولوجي". نحن نتحدث عن أنواع الوقود مثل الكحول والميثان المنتج من الكتلة الحيوية. ويؤكد القرار على ضرورة اتخاذ إجراءات أوروبية لتحسين كفاءة تقنيات إنتاج هذا الوقود وتحسين فرصه التجارية. في الوقت الحالي، يعد الوقود الحيوي المنتج في أوروبا أغلى بنحو 15 إلى 20 مرة من الوقود التقليدي.

بالإضافة إلى ذلك، دعا الوزراء أيضًا إلى زيادة حصة مصادر الطاقة المتجددة في إجمالي استهلاك الطاقة في أوروبا إلى 20% بحلول عام 2020، ارتفاعًا من 7% اليوم. ومع ذلك، هذه الاتفاقية ليست ملزمة. عارضت المملكة المتحدة وفرنسا وفنلندا فرض قاعدة إلزامية صارمة على جميع دول الاتحاد الأوروبي بشأن استخدام مصادر الطاقة المتجددة. ومن ناحية أخرى، أعلنت حكومة المملكة المتحدة في عام 2005 عن اعتزامها فرض قواعد جديدة تقضي بأن يتكون البنزين ووقود الديزل المباع في البلاد اعتباراً من عام 2010 من 5% من الوقود الحيوي النباتي. يمثل الوقود الحيوي حاليًا 2% من إجمالي الوقود المباع في المملكة المتحدة. ويصنع البنزين من الإيثانول المستخرج من قصب السكر البرازيلي، بينما يصنع الديزل من زيت الكانولا والزيوت النباتية المعالجة. ويمكن استخدام خليط الوقود هذا، الذي يحتوي على 5% من الوقود الحيوي، في جميع السيارات دون الحاجة إلى تعديل. تم تصميم بعض موديلات السيارات، بما في ذلك Saab 9-5 وFord Focus، لاستخدام خليط وقود يحتوي على 80% من الوقود الحيوي.

وقود الديزل الحيوي هو وقود يتم الحصول عليه من الزيوت النباتية من خلال تحويله الكيميائي من خلال ما يسمى بعملية الأسترة التبادلية. في أوروبا يصنع من زيت عباد الشمس وزيت الكانولا، وفي الولايات المتحدة يصنع من زيت فول الصويا أو مجموعة متنوعة من زيت الكانولا. يحدث تفاعل كيميائي بين الزيت والكحول، وبشكل رئيسي كحول الميثيل، لتقليل اللزوجة وتنقية الزيت. تنتج هذه العملية الكيميائية منتجًا متجانسًا ومستقرًا وعالي الجودة: EMVH (ميثيل إستر للزيوت النباتية)، وخصائصه مشابهة لزيوت الديزل. فوائد وقود الديزل الحيوي:

• 1. وقود الديزل الحيوي هو مصدر للطاقة المتجددة، وهو الحل المستقبلي لاستبدال استخدام النفط
• 2. استخدام الديزل الحيوي لا يتطلب تغيير السلسلة الحركية فقط، وحسب طراز السيارة وعمرها يتم تركيب فلتر للوقود.
• 3. يساعد وقود الديزل الحيوي على منع ارتفاع درجة حرارة كوكبنا الناجم عن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون والكبريت في الغلاف الجوي: على عكس المحركات القابلة للاحتراق، فإنه لا يزيد من نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وبالفعل، يجب على المصنع خلال دورة حياته أن يمتص كمية من ثاني أكسيد الكربون تعادل كمية الانبعاثات أثناء تشغيل المحرك.
• 4. يتم إضافة وقود الديزل الحيوي في كثير من الأحيان إلى وقود الديزل المباع في محطات الوقود في أوروبا، لكن محتواه ليس مرتفعًا بعد ويختلف من بلد لآخر. على سبيل المثال، تبلغ نسبتها في فرنسا حوالي 1.5%. من الممكن أيضًا الحصول على نسبة مختلفة وفقًا لرغباتك.
• 5. غير سامة وقابلة للتحلل بالكامل، وتتوافق مع المعيار الأوروبي EN 14214.

المنافس الرئيسي على لقب "وقود المستقبل" هو هيدروجينوالتي تكون احتياطياتها غير محدودة عمليا في المحرك، وتتميز عملية الاحتراق في المحرك بالطاقة العالية والكمال البيئي. لإنتاج الهيدروجين، يمكن استخدام طرق كيميائية حرارية أو كيميائية حيوية أو كهروكيميائية مختلفة باستخدام الطاقة الشمسية الصديقة للبيئة. في بلادنا وخارجها، تم بالفعل إنشاء مركبات تجريبية تستخدم الهيدروجين في صورة سائلة، أو كجزء من هيدرات المعدن الصلب كوقود رئيسي أو ممزوجًا بالبنزين.

لا يمكن إنكار مزايا الهيدروجين كوقود للسيارات. قيمته الحرارية أعلى بثلاث مرات من البنزين، ومنتجات الاحتراق تحتوي على عنصر غير ضار - بخار الماء. منذ أكثر من نصف قرن، قام البروفيسور أ. أورلين من مدرسة موسكو التقنية العليا لأول مرة بإنشاء وإطلاق محرك مكربن ​​للهيدروجين.

وفي الوقت الحالي، فإن الطلب على إنتاج الهيدروجين اللازم لإنتاج الأمونيا وكحول الميثيل والبلاستيك صغير جدًا.

إن استخدام الهيدروجين كوقود للمحركات سيتطلب زيادة كبيرة في إنتاجه. وهذا هو أحد العوائق الرئيسية أمام الاستخدام الواسع النطاق للهيدروجين كوقود للمحركات.

الاستثناء الوحيد سيكون محرك السيارة الكهربائية. يتم تنفيذ العمل على إنشائها من قبل أكبر شركات تصنيع السيارات في العالم، وفي المقام الأول اليابان.

مصدر التيار في السيارات الكهربائية حاليًا هو بطاريات الرصاص. بدون إعادة الشحن، توفر هذه المركبات نطاقًا يصل إلى 50-60 كم (السرعة القصوى 70 كم/ساعة، سعة تحميل 500 كجم)، مما يسمح باستخدامها كسيارة أجرة أو للنقل التكنولوجي للشحنات الصغيرة داخل المدينة وسيتطلب إنتاج واستخدام السيارات الكهربائية إنشاء محطات شحن بطاريات تلبي كافة المتطلبات الفنية والاقتصادية اللازمة.

يعتقد الخبراء أن مصدر الطاقة الأكثر توفيرًا للطاقة وكفاءة عالية للسيارات الكهربائية هو بطاريات خلايا الوقود. تتمتع هذه العناصر بالعديد من المزايا، أولاً وقبل كل شيء، الكفاءة العالية، حيث تصل إلى 60-70٪ في التركيبات الحقيقية؛ لا تحتاج إلى شحن، مثل البطاريات؛ فهي كافية لتجديد مخزون الكواشف. الأكثر واعدة هو المولد الكهروكيميائي الهيدروجيني للهواء (ECG)، حيث يكون منتج التفاعل أثناء توليد الطاقة الكهربائية عبارة عن ماء نقي كيميائيًا. العيب الرئيسي لـ ECH اليوم هو تكلفتها العالية.

قد تصبح بساتين البرتقال في فالنسيا قريبا موردا للوقود للسيارات الإسبانية. ستجعل التكنولوجيا الجديدة من الممكن إنتاج الوقود الحيوي من قشور الفاكهة. السيارات التي تعمل بالحمضيات لن تلوث البيئة.

إن الإنسانية بطيئة للغاية، لكنها لا تزال تقترب من فهم أنه من الضروري وضع الاستهلاك المادي في مكانه الصحيح بين المصادر الأخرى للهوية الشخصية، مثل القيم غير المادية مثل الأسرة، والصداقة، والتواصل مع الآخرين، وتنمية الفرد. الشخصية الخاصة؛ أنه يجب على المرء أن يعيش أخيرًا وفقًا لإمكانيات الأرض.

إن حل هذه المشكلة بالذات يحدد في المقام الأول ما إذا كنا سنحافظ على المحيط الحيوي للأرض.

سيكون من الجيد أن يعتاد الناس على المشي وركوب الدراجات. في رأيي، يجب أن تكون وسائل النقل العام بحيث يرغب الناس في استخدامها أكثر من سياراتهم الخاصة. بعد كل شيء، فإن الزيادة في وسائل النقل تسبب ضررا هائلا لصحة الناس والبيئة التي لا تقدر بثمن. أرغب في تغيير بعض طرق الشاحنات لتحسين الوضع البيئي قليلاً. أبخرة عوادم السيارات كارثة حقيقية. لذلك دعونا نعتني بكوكبنا ونحميه باعتباره أغلى شيء لدينا - الحياة!

نفايات الغاز المحيطة بالبنزين

حول الخطر البيئي

من المعروف أن جميع أنواع الوقود الهيدروكربوني تشكل خطراً على البيئة إلى حد أكبر أو أقل. يشكل وقود الصواريخ السائل أكبر المخاطر البيئية، والفحم هو الأقل خطورة. ترجع المخاطر البيئية للوقود الهيدروكربوني إلى إطلاق مواد ومركبات وعناصر سامة وضارة منها، وهي ملوثات بيئية خطيرة.

يتم إطلاق المكونات الخطرة بيئيًا من الوقود أثناء التخزين والنقل والضخ. في هذه المراحل من استخدام الوقود، بالإضافة إلى الهيدروكربونات الغازية (مثل الإيثان والميثان)، يمكن أن تتمثل ملوثات الوقود في الوقود نفسه، والمياه الملوثة بالهيدروكربونات، وحمأة الوقود، وغبار الفحم وغيرها. تدخل هذه الملوثات إلى البيئة من خلال التسربات والتسربات والانسكابات والحوادث وما إلى ذلك.

في عملية الاحتراق المباشر للوقود، تتشكل ملوثات غازية وسائلة وصلبة جديدة خطرة بيئياً، وهي عبارة عن مشتقات من العناصر والمركبات والمواد الكيميائية الموجودة في الوقود الأصلي وفي الهواء الجوي الداخل إلى الاحتراق. تتفاعل العناصر الكيميائية والمركبات ومواد الوقود والهواء مع بعضها البعض، وبعد خضوعها لبعض التحولات الحرارية، يتم إطلاقها في البيئة كمنتجات احتراق.

ما هو الوقود الصديق للبيئة؟

بالنسبة للوقود باعتباره نتاج عمل اجتماعي، فإن نظافة البيئة هي خاصية متكاملة معقدة تتجلى أثناء التخزين والنقل والضخ ومباشرة أثناء عملية الاحتراق.

ينبغي فهم خاصية "النظافة البيئية" للوقود، وفقًا للمؤلفين، على أنها حالة من الوقود لا يكون لها في جميع مراحل دورة حياتها تأثير سلبي مقبول على البيئة ولا يشكل أي تأثير سلبي على البيئة. تهديد لحياة ووجود الناس والحيوانات والنباتات.

هذه الخاصية للوقود معقدة ومعقدة لأنه في ظل ظروف معينة للاستخدام، على سبيل المثال أثناء التخزين والنقل والضخ، يتم إطلاق بعض الملوثات في البيئة، بينما عند حرق الوقود، تتشكل وتطلق ملوثات أخرى. وفي هذا الصدد، ينبغي اعتبار النظافة البيئية للوقود عنصرين مترابطين: قبل وأثناء الاحتراق، مع كون المكون الأخير أكثر أهمية.

دعونا نلقي نظرة على GOSTs وTUs

يوجد حاليًا في الاتحاد الروسي عدد كبير من معايير GOST ومواصفات الغازات الهيدروكربونية والوقود البترولي والفحم. تجدر الإشارة إلى أن GOST هي وثيقة تنظيمية حكومية للمنتجات، وهي إلزامية للامتثال لجميع الشركات في البلاد. تم إنشاء GOST لجميع المؤسسات الصناعية القطاعية، مما رفع قاعدتها التقنية ومعداتها التكنولوجية، وبالتالي جودة منتجاتها، إلى نفس المستوى.

منذ عام 2000، بدلا من معايير الدولة الجديدة، تم إصدار المواصفات الفنية. على عكس GOST، تعد المواصفات الفنية وثيقة تنظيمية للمنتجات الخاصة بمؤسسة واحدة أو عدة مؤسسات، تم تطويرها مع الأخذ في الاعتبار قاعدتها الفنية ومعداتها التكنولوجية. نظرًا لاختلاف القاعدة والمعدات، حتى في المؤسسات الفردية، فإن الشروط الفنية لنفس المنتج، وبالتالي جودته، تختلف.

يُظهر تحليل الوثائق التنظيمية التي تحدد جودة الوقود الهيدروكربوني أن أياً منها لا يحتوي على معلومات حول خاصية الوقود مثل "النظافة البيئية"، وبالتالي فإن قيمتها العددية (أي المؤشر) ليست موحدة. ولكي نكون منصفين، تجدر الإشارة إلى أن بعض المؤشرات غير المباشرة التي يمكن من خلالها الحكم على النظافة البيئية للوقود المستخدم لا تزال موجودة في هذه الوثائق التنظيمية. وبالتالي، بالنسبة للوقود الهيدروكربوني، تتم الإشارة إلى التركيب الكيميائي للجزء القابل للاحتراق، ويتم توحيد محتوى الشوائب الضارة والشوائب المعدنية فيها. حاليًا، يتم توحيد محتوى كبريتيد الهيدروجين (H 2 S) والنيتروجين (N 2) لوقود الغاز؛ للوقود البترولي السائل - الكبريت (S 2)، الكربون (C)، الفاناديوم (V)، الأحماض والقلويات، بالإضافة إلى البنزين - المنغنيز (Mn) والرصاص (Pb)، وللفحم - المكونات الضارة في المعدن جزء .

من الواضح أن معايير GOST والمواصفات الفنية الحالية تحتاج إلى تعديل مع الأخذ في الاعتبار الوضع البيئي الفعلي، والذي يتم تسهيل تدهوره من خلال الزيادة المطردة في حجم استهلاك الوقود الهيدروكربوني، وبالتالي زيادة كمية المواد الضارة. الانبعاثات.

ما علاقة رقم الأوكتان به؟

من المعروف أنه في الاتحاد الروسي، اعتبارًا من يناير 2009، من المقرر أن يدخل قانون اتحادي حيز التنفيذ، والذي سيلزم المواطنين الذين يمتلكون سيارات مزودة بمحركات مكربنة ومحركات حقن باستخدام البنزين بدرجة أوكتان لا تقل عن 95 (AI-95). ). يتم الترويج لهذا القانون الخاص بالاتحاد الروسي على نطاق واسع في وسائل الإعلام ويشكل مواطنونا رأيًا مفاده أن البنزين AI-95 هو وقود سيارات أكثر صداقة للبيئة من البنزين AI-80 أو AI-92 المستخدم اليوم.

وتجدر الإشارة إلى أن رقم الأوكتان لبنزين المحرك ما هو إلا خاصية كمية لمقاومة التفجير (الانفجار التلقائي) للوقود المستخدم في محركات الاحتراق الداخلي. رقم الأوكتان موحد للوقود الهيدروكربوني الخفيف مع نقطة غليان تتراوح من +300 درجة مئوية إلى +230 0 درجة مئوية، وهو ما يمثله البنزين. مؤشر مماثل للوقود الهيدروكربوني المتوسط ​​(الديزل والمحركات) بنقطة غليان من +2500 درجة مئوية إلى +360 0 درجة مئوية هو الرقم السيتاني، الذي يعكس قدرة هذا النوع من الوقود على الاشتعال الذاتي.

أرقام الأوكتان والسيتان للوقود الخفيف تميز فقط طريقة انتشار اللهب (الانفجار أو المستمر بشكل منتظم) أثناء تفاعل سلسلة الاحتراق، وليس آلية أو جودة هذه العملية. وفي هذا الصدد، لا يمكن استخدام رقم الأوكتان للبنزين والرقم السيتاني لوقود الديزل لتقييم النظافة البيئية لهذه الأنواع من الوقود الهيدروكربوني بشكل موضوعي.

ربما تم هذا الإشراف من قبل مطوري هذا القانون الاتحادي بسبب عدم وجود استشاريين - متخصصين في تحضير الوقود واستخدام الوقود.

كيفية تقييم نظافة البيئة

إن محتوى الشوائب الفردية والشوائب المعدنية للوقود الهيدروكربوني، الذي تنعكس في قيمها العددية في الوثائق التنظيمية الحالية، لا يمكن أن يصف بشكل كامل النظافة البيئية للوقود. ومع ذلك، لإجراء تقييم أولي للنظافة البيئية للوقود، من الممكن استخدام القيم العددية لمؤشرات العناصر الكيميائية الموجودة في الجزء القابل للاحتراق من الوقود. إذا كان الوقود يحتوي على نسبة هيدروجين أعلى (H2) أو يوجد أكسجين مرتبط (O2) في الجزء القابل للاحتراق، على سبيل المثال، كما هو الحال في الوقود البيولوجي، فإن هذا الوقود يكون أكثر صداقة للبيئة. لا يمكن إجراء تقييم موضوعي للنقاء البيئي لنوع معين من الوقود إلا بناءً على نتائج التحليلات النوعية والكمية لغازات الدخان (العادم) أثناء احتراقه، وكذلك تحليل جزء الرماد من الوقود بعد احتراقه. الإحتراق. ومن الأمور ذات الأهمية القصوى، بالطبع، نتائج تحليلات الدخان والعادم والغازات الأخرى المتولدة أثناء احتراق الوقود، حيث أن لها أكبر الأثر السلبي على البيئة الطبيعية وتؤثر على مساحات واسعة.

من الواضح أنه من أجل إجراء تقييم موضوعي لهذه الخاصية المهمة للوقود مثل النظافة البيئية، لا يزال من الضروري تطوير معيار، أي القاعدة التي يتغير بها هذا المؤشر. وفقًا للمؤلفين، يجب أن يكون هذا المعيار عبارة عن مجموعة إضافية من المكونات الأكثر خطورة على البيئة، على سبيل المثال CO، CO 2، H 2 S، NO x، N 2، S 2، S x O y، C x H y، السخام ، وما إلى ذلك، يمكن أن ينعكس الترتيب الكمي لها في منتجات الاحتراق لوقود معين من خلال القيمة العددية لمعامل الأهمية المقابل لحصة كل مكون في تكوين غازات المداخن. المعيار المقدم موضوعي، لأنه من خلال جودة تفاعل الاحتراق المتسلسل يعكس كميا آلية تكوين الانبعاثات الضارة. يجب أن تكون القيمة العددية لمؤشر النظافة البيئية للوقود في النطاق من 0 إلى 1.0، في حين أن الوقود صديق للبيئة عندما يكون المؤشر قريبًا من 0، وخطيرًا بيئيًا، على التوالي، إلى 1.0.

ما هو في الخارج

في بلدان أوروبا الغربية وأمريكا الشمالية واليابان، بدأ حل المشاكل البيئية، بما في ذلك تلك المرتبطة باستخدام الوقود الهيدروكربوني، في أوائل الستينيات من القرن الماضي. في المرحلة الأولية، جرت محاولات لتحسين الوضع البيئي فقط من خلال تنفيذ التدابير الإدارية. أي من خلال إدخال وتشديد التشريعات البيئية، وإدخال وزيادة الغرامات على التلوث البيئي، والحد من عدد وتنظيم ساعات عمل مصادر التلوث، بما في ذلك المركبات، وحظر استخدام منتجات معينة، وما إلى ذلك، وما إلى ذلك، إلا أن محاولة الحل المشاكل البيئية فقط من خلال التدابير الإدارية فشلت.

وبعد 30 عامًا فقط، في منتصف التسعينيات، تم تنفيذ التدابير المعقدة المذكورة أعلاه، بما في ذلك تحديث القاعدة التكنولوجية لمصافي النفط وتحسين محركات السيارات وأنظمة الوقود الخاصة بها، وبعد ذلك دخلت سوق الوقود في البلاد. الدول المتقدمة اقتصاديًا كوقود تجاري للبنزين عالي الأوكتان. على الرغم من الاتجاهات الإيجابية في التحسن النوعي للبيئة الطبيعية في البلدان المتقدمة في العالم، فإن مشكلة التلوث، بما في ذلك منتجات احتراق الوقود الهيدروكربوني، لم يتم القضاء عليها بالكامل اليوم وتتطلب المزيد من الحلول.

بدلا من الاستنتاجات

وفقًا للمؤلفين، يجب أن تكون منتجات العمل الاجتماعي الأكثر صداقة للبيئة أرخص من نظيراتها الأقل صداقة للبيئة. وهذا ينطبق تمامًا على جميع أنواع الوقود الهيدروكربوني. تلتزم الدولة بتحمل جزء من التكاليف المرتبطة بزيادة النقاء البيئي للوقود، لأن استخدام الوقود الخطير بيئيًا يسبب أضرارًا جسيمة للنباتات والحيوانات وصحة المواطنين من خلال انتهاك جودة بيئتهم الطبيعية. وبخلاف ذلك، ستضطر الدولة إلى تحمل تكاليف إضافية لتدابير حماية البيئة والرعاية الصحية، بما يتجاوز بشكل كبير أرباح مبيعات الوقود الصديق للبيئة.