การใช้เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม"

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

ในรัสเซียและประเทศในอดีตสหภาพโซเวียต การใช้ไอโซเมอไรเซชันของน้ำมันเบนซินในการกลั่นน้ำมันเริ่มขึ้นในเวลาต่อมา 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 ประเทศที่พัฒนาแล้วเกือบทั้งหมดของโลกได้ดำเนินมาตรการเพื่อควบคุมการปล่อยส่วนประกอบที่เป็นอันตรายของก๊าซไอเสียรถยนต์ออกสู่ชั้นบรรยากาศ และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของการขนส่งในขั้นตอนการออกแบบนั้นทัดเทียมกับคุณภาพและความปลอดภัยของผู้บริโภค 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" ซึ่งได้รับการอนุมัติโดยพระราชกฤษฎีกาของรัฐบาลรัสเซียหมายเลข 11 วันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2551

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

ตารางที่ 2. พารามิเตอร์ทางเคมีและกายภาพขั้นต่ำที่อนุญาตของน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล

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 - ราคาที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินออกเทนสูงทั่วไปคือ 10%

หนึ่งในวิธีที่เกี่ยวข้องมากที่สุดในการบรรลุคุณภาพเชื้อเพลิงตามมาตรฐานคุณภาพยุโรป Euro-4 และ 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 เทคโนโลยีไอโซเมอไรเซชันที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาซัลเฟตออกไซด์กำลังได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น

ข้อมูลในส่วนนี้มีไว้เพื่อการอ้างอิงเท่านั้นและเรียบเรียงจากแหล่งวรรณกรรมต่างๆ คุณจะพบข้อมูลเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์และบริการของ NPP Neftekhim LLC ในหัวข้อ “

อิทธิพลที่กำหนดของการขนส่งต่อสิ่งแวดล้อมต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษต่อการใช้เชื้อเพลิงใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ประการแรกได้แก่ก๊าซเหลวหรือก๊าซอัด

ในทางปฏิบัติทั่วโลก ก๊าซธรรมชาติอัดที่มีมีเธนอย่างน้อย 85% ถูกใช้อย่างกว้างขวางที่สุดเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์

การใช้ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องพบได้น้อย ซึ่งเป็นส่วนผสมของโพรเพนและบิวเทนเป็นหลัก ส่วนผสมนี้สามารถอยู่ในสถานะของเหลวที่อุณหภูมิปกติภายใต้ความดันสูงถึง 1.6 MPa ในการทดแทนน้ำมันเบนซิน 1 ลิตร จำเป็นต้องใช้ก๊าซปิโตรเลียมเหลว 1.3 ลิตร และประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจในแง่ของต้นทุนเชื้อเพลิงที่เท่ากันนั้นต่ำกว่าก๊าซอัดถึง 1.7 เท่า ควรสังเกตว่าก๊าซธรรมชาติไม่เหมือนกับก๊าซปิโตรเลียมไม่เป็นพิษ

ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าการใช้ก๊าซช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 3-4 เท่า; ไนโตรเจนออกไซด์ - 1.5-2 เท่า; ไฮโดรคาร์บอน (ไม่นับมีเธน) - 3-5 ครั้ง; อนุภาคของเขม่าและซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (ควัน) ของเครื่องยนต์ดีเซล - 4-6 เท่า

เมื่อใช้งานด้วยก๊าซธรรมชาติที่มีอัตราส่วนอากาศส่วนเกิน a=1.1 การปล่อย PAH ที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์ระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงและน้ำมันหล่อลื่น (รวมถึงเบนซิน (a) ไพรีน) คิดเป็น 10% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเมื่อใช้งานกับน้ำมันเบนซิน เครื่องยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติมีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐานสมัยใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับปริมาณส่วนประกอบที่เป็นก๊าซและของแข็งในก๊าซไอเสีย

	ส่วนประกอบไอเสียที่เป็นพิษ
ประเภทของน้ำมันเชื้อเพลิง		(ไม่มีมีเทน)			เบนโซไพรีน
น้ำมันเบนซิน (เครื่องยนต์ที่มีตัวทำให้เป็นกลาง)
น้ำมันดีเซล
แก๊ส+ดีเซล
โพรเพนบิวเทน
ธรรมชาติถูกบีบอัด

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการปล่อยไฮโดรคาร์บอนที่เกิดจากการออกซิเดชันของโฟโตเคมีคอลในบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของการฉายรังสีอัลตราไวโอเลต (เร่งเมื่อมี NO x) ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นเหล่านี้ก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าหมอกควัน ในเครื่องยนต์เบนซิน ปริมาณการปล่อยก๊าซไฮโดรคาร์บอนหลักมาจากอีเทนและเอทิลีน และในเครื่องยนต์แก๊สมาจากมีเทน เนื่องจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกส่วนหนึ่งจากเครื่องยนต์เบนซินนี้เกิดขึ้นจากการแตกร้าวของไอน้ำมันเบนซินในส่วนที่ไม่เผาไหม้ของส่วนผสมที่อุณหภูมิสูง และในเครื่องยนต์แก๊ส มีเทนที่ไม่เผาไหม้ไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงใด ๆ

ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว เช่น เอทิลีน จะถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายที่สุดภายใต้อิทธิพลของการฉายรังสีอัลตราไวโอเลต ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว รวมทั้งมีเธน มีความเสถียรมากกว่าเพราะว่า ต้องการรังสีที่แรงกว่า (คลื่นสั้น) สำหรับปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอล ในสเปกตรัมของรังสีดวงอาทิตย์ ส่วนประกอบที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของมีเทนมีความเข้มต่ำมากเมื่อเทียบกับตัวริเริ่มของการเกิดออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วไม่มีการเกิดออกซิเดชันของมีเทน ดังนั้น ในมาตรฐานการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เข้มงวดของหลายประเทศ ไฮโดรคาร์บอนจึงถูกนำมาพิจารณาโดยไม่มีมีเทน แม้ว่าการเปลี่ยนสภาพเป็นมีเทนก็ตาม

ดังนั้นแม้ว่าปริมาณไฮโดรคาร์บอนในก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงมอเตอร์แก๊สจะเหมือนกับในเครื่องยนต์เบนซินและในเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้แก๊สก็มักจะสูงกว่า แต่ผลกระทบของมลพิษทางอากาศกับส่วนประกอบเหล่านี้เมื่อ การใช้เชื้อเพลิงแก๊สน้อยกว่าการใช้ของเหลวหลายเท่า

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าเมื่อใช้เชื้อเพลิงแก๊ส อัตรากำลังของเครื่องยนต์จะเพิ่มขึ้น 1.4-1.8 เท่า อายุการใช้งานของหัวเทียน - 4 เท่าและน้ำมันเครื่อง - 1.5-1.8 เท่า; ยกเครื่องระยะทาง - 1.5-2 ครั้ง ในขณะเดียวกันระดับเสียงและเวลาในการเติมน้ำมันจะลดลง 3-8 เดซิเบล ทั้งหมดนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสามารถคืนทุนได้อย่างรวดเร็วในการเปลี่ยนยานพาหนะไปใช้เชื้อเพลิงเครื่องยนต์แก๊ส

ผู้เชี่ยวชาญให้ความสนใจกับประเด็นด้านความปลอดภัยของการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์แก๊ส โดยทั่วไปจะเกิดส่วนผสมที่ระเบิดได้ของเชื้อเพลิงก๊าซกับอากาศที่ความเข้มข้น 1.9-4.5 เท่า อย่างไรก็ตาม ก๊าซรั่วผ่านข้อต่อที่หลวมอาจทำให้เกิดอันตรายได้ ทั้งนี้ก๊าซปิโตรเลียมเหลวเป็นสิ่งที่อันตรายที่สุดเพราะว่า ความหนาแน่นของไอของมันมากกว่าอากาศและสำหรับอากาศอัดจะน้อยกว่า (ตามลำดับ 3: 1.5: 0.5) ผลที่ตามมาก็คือ การรั่วไหลของก๊าซอัดจะลอยสูงขึ้นและระเหยไปหลังจากปล่อยก๊าซรั่ว ในขณะที่ก๊าซเหลวรั่วจะเกิดการสะสมในท้องถิ่น และเช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเหลว “การรั่วไหล” ซึ่งเมื่อติดไฟจะเพิ่มแหล่งที่มาของไฟ

นอกเหนือจากก๊าซเหลวหรือก๊าซอัดแล้ว ผู้เชี่ยวชาญหลายคนยังคาดการณ์ถึงอนาคตที่ดีสำหรับไฮโดรเจนเหลว ในฐานะเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ที่เกือบจะเหมาะสมที่สุดเมื่อมองจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม เมื่อไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา การใช้ไฮโดรเจนเหลวเป็นเชื้อเพลิงดูเหมือนห่างไกลมาก นอกจากนี้ การเสียชีวิตอันน่าสลดใจของเรือเหาะ HindenburT ที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจนในช่วงก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง ทำให้ชื่อเสียงของสาธารณชนในเรื่อง "เชื้อเพลิงแห่งอนาคต" เสื่อมเสียจนต้องถอดออกจากโครงการที่จริงจังใด ๆ มาเป็นเวลานาน

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีอวกาศทำให้เราหันมาใช้ไฮโดรเจนซึ่งคราวนี้เป็นของเหลวอีกครั้ง ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงในอุดมคติสำหรับการสำรวจและพัฒนาอวกาศโลก อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายทางวิศวกรรมที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับทั้งคุณสมบัติของไฮโดรเจนและการผลิต ในฐานะที่เป็นเชื้อเพลิงในการขนส่ง ไฮโดรเจนจึงสะดวกและปลอดภัยกว่าหากใช้ในรูปของเหลว โดยต่อกิโลกรัมจะมีแคลอรี่มากกว่าน้ำมันก๊าด 8.7 เท่า และมีเทนเหลว 1.7 เท่า ในขณะเดียวกัน ความหนาแน่นของไฮโดรเจนเหลวนั้นเกือบจะต่ำกว่าความหนาแน่นของน้ำมันก๊าด ซึ่งต้องใช้ถังที่ใหญ่กว่ามาก นอกจากนี้จะต้องเก็บไฮโดรเจนไว้ที่ความดันบรรยากาศที่อุณหภูมิต่ำมาก - 253 องศาเซลเซียส ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีฉนวนกันความร้อนที่เหมาะสมของถัง ซึ่งทำให้มีน้ำหนักและปริมาตรเพิ่มขึ้นด้วย การเผาไหม้ไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงทำให้เกิดการก่อตัวของไนโตรเจนออกไซด์ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมจำนวนมากหากสารออกซิไดซ์คืออากาศ และสุดท้ายคือปัญหาด้านความปลอดภัยที่ฉาวโฉ่ มันยังคงเป็นเรื่องจริงจัง แม้ว่าตอนนี้จะถือว่าเกินจริงไปมากก็ตาม ควรกล่าวถึงเป็นพิเศษเกี่ยวกับการผลิตไฮโดรเจน วัตถุดิบเกือบทั้งหมดสำหรับการผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบันคือเชื้อเพลิงฟอสซิลชนิดเดียวกัน ได้แก่ น้ำมัน ก๊าซ และถ่านหิน ดังนั้น ความก้าวหน้าที่แท้จริงในฐานเชื้อเพลิงที่ใช้ไฮโดรเจนของโลกสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนวิธีการผลิตขั้นพื้นฐานเท่านั้น เมื่อน้ำกลายเป็นวัสดุตั้งต้น และแหล่งพลังงานหลักคือดวงอาทิตย์หรือพลังของน้ำที่ตกลงมา โดยพื้นฐานแล้วไฮโดรเจนมีความเหนือกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมด รวมถึงก๊าซธรรมชาติ ในเรื่องของการพลิกกลับได้ กล่าวคือ ความไม่มีวันหมดสิ้นในทางปฏิบัติ ต่างจากเชื้อเพลิงที่สกัดจากพื้นดิน ซึ่งจะสูญเสียไปอย่างถาวรหลังการเผาไหม้ ไฮโดรเจนถูกสกัดจากน้ำและเผาไหม้กลับลงไปในน้ำ แน่นอนว่าเพื่อให้ได้ไฮโดรเจนจากน้ำ จำเป็นต้องใช้พลังงานมากกว่าพลังงานที่สามารถนำมาใช้ในระหว่างการเผาไหม้ได้ แต่สิ่งนี้ไม่สำคัญหากสิ่งที่เรียกว่าแหล่งพลังงานปฐมภูมินั้นไม่สิ้นสุดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

โครงการที่สองยังอยู่ระหว่างการพัฒนา ซึ่งใช้ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานปฐมภูมิ มีการคำนวณว่าที่ละติจูด ± 30-40 องศา ดาวของเราร้อนมากกว่าที่ละติจูดทางตอนเหนือประมาณ 2-3 เท่า สิ่งนี้อธิบายได้ไม่เฉพาะจากตำแหน่งที่สูงขึ้นของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้า แต่ยังรวมถึงบรรยากาศที่บางกว่าเล็กน้อยในเขตร้อนของโลกด้วย อย่างไรก็ตาม พลังงานเกือบทั้งหมดนี้จะกระจายและหายไปอย่างรวดเร็ว การได้รับไฮโดรเจนเหลวโดยใช้มันเป็นวิธีที่เป็นธรรมชาติที่สุดในการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และส่งมอบไปยังพื้นที่ทางตอนเหนือของโลกในเวลาต่อมา และไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ศูนย์วิจัยที่จัดขึ้นในเมืองสตุ๊ตการ์ทมีชื่อเรียกเฉพาะว่า "ไฮโดรเจนจากแสงอาทิตย์ - แหล่งพลังงานแห่งอนาคต" ตามโครงการนี้ คาดว่าการติดตั้งที่สะสมแสงแดดจะตั้งอยู่ในทะเลทรายซาฮารา ความร้อนจากท้องฟ้าที่เข้มข้นนี้จะถูกนำมาใช้เพื่อขับเคลื่อนกังหันไอน้ำที่ผลิตกระแสไฟฟ้า ส่วนอื่นๆ ของโครงการจะเหมือนกับในเวอร์ชันแคนาดา โดยมีข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือไฮโดรเจนเหลวจะถูกส่งไปยังยุโรปผ่านทางทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ดังที่เราเห็นความคล้ายคลึงพื้นฐานของทั้งสองโครงการคือมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในทุกขั้นตอน รวมถึงการขนส่งก๊าซเหลวทางน้ำด้วย เนื่องจากเรือบรรทุกน้ำมันกลับมาใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนอีกครั้ง บริษัทเยอรมันที่มีชื่อเสียงระดับโลกเช่น Linde และ Messergrisheim ซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่มิวนิค ได้ผลิตอุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการผลิต การทำให้เป็นของเหลว และการขนส่งไฮโดรเจนเหลว ยกเว้นปั๊มแช่แข็ง ประสบการณ์มากมายในการใช้ไฮโดรเจนเหลวในเทคโนโลยีจรวดและอวกาศได้รับการสั่งสมมาโดยบริษัท MBB ซึ่งตั้งอยู่ในมิวนิก และมีส่วนร่วมในโครงการสำรวจอวกาศอันทรงเกียรติเกือบทั้งหมดของยุโรปตะวันตก อุปกรณ์การวิจัยของบริษัทในด้านไครโอเจนิกส์ยังใช้กับกระสวยอวกาศของอเมริกาอีกด้วย สายการบิน Deutsche Airbus ชื่อดังของเยอรมนีกำลังพัฒนาเครื่องบินแอร์บัสลำแรกของโลกที่บินด้วยไฮโดรเจนเหลว นอกเหนือจากการพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมแล้ว การใช้ไฮโดรเจนเหลวในการบินทั่วไปและการบินเหนือเสียงยังเป็นที่นิยมด้วยเหตุผลอื่นๆ ดังนั้นเมื่อมีสิ่งอื่นๆ เท่ากัน น้ำหนักเครื่องบินขึ้นจึงลดลงประมาณ 30% ในทางกลับกัน จะทำให้คุณลดระยะเวลาวิ่งขึ้นและทำให้โค้งวิ่งขึ้นชันมากขึ้น เป็นผลให้เสียงรบกวนลดลง - นี่คือความหายนะของสนามบินสมัยใหม่ซึ่งมักตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น นอกจากนี้ยังสามารถลดการลากของเครื่องบินได้ด้วยการทำให้ส่วนจมูกของมันเย็นลงอย่างมากซึ่งสอดคล้องกับการไหลของอากาศ

จากทั้งหมดที่กล่าวมาช่วยให้เราสรุปได้ว่าการเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนโดยหลักในการบินและจากนั้นในการขนส่งภาคพื้นดินจะกลายเป็นความจริงในปีแรกของศตวรรษใหม่ ถึงเวลานี้ ปัญหาทางเทคนิคจะหมดไป ความไม่เชื่อใจเรื่องไฮโดรเจนในฐานะเชื้อเพลิงประเภทที่เป็นอันตรายมากเกินไปจะหมดสิ้นไป และโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นจะถูกสร้างขึ้น

ผู้เชี่ยวชาญจากประเทศต่างๆ กำลังทำการวิจัยเกี่ยวกับการใช้เชื้อเพลิงและแหล่งพลังงานรูปแบบใหม่ในการขนส่งทางถนน นี่เป็นเพราะจำนวนยานพาหนะที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น

เชื้อเพลิงเครื่องยนต์ประเภทที่มีประสิทธิภาพและมีแนวโน้มมากที่สุด ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติ ไฮโดรเจน ส่วนผสมโพรเพนบิวเทน เมทานอล ฯลฯ

เชื้อเพลิงรถยนต์ที่มีแนวโน้มดีคือแหล่งพลังงานทางเคมีใดๆ ก็ตาม ซึ่งการใช้ในเครื่องยนต์แบบดั้งเดิมหรือที่พัฒนาขึ้นใหม่ช่วยให้สามารถแก้ไขปัญหาพลังงานและลดผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมได้ในระดับหนึ่ง จากนี้ มีการกำหนดเงื่อนไขหลักห้าประการสำหรับโอกาสของแหล่งพลังงานใหม่:

ความพร้อมของแหล่งพลังงานที่เพียงพอ

ความเป็นไปได้ของการผลิตจำนวนมาก

ความเข้ากันได้ทางเทคโนโลยีและพลังงานกับโรงไฟฟ้าขนส่ง

ตัวชี้วัดความเป็นพิษและเศรษฐกิจที่ยอมรับได้ของกระบวนการใช้พลังงาน

ความปลอดภัยและไม่เป็นอันตรายในการทำงาน

มีการจำแนกประเภทต่างๆ ของเชื้อเพลิงยานยนต์ที่มีแนวโน้มดี สิ่งที่น่าสนใจในทางปฏิบัติอย่างยิ่งคือการจำแนกพลังงานซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณแคลอรี่ของเชื้อเพลิงคาร์บอนเหลวแบบดั้งเดิม

เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนเหลวแบบดั้งเดิมมีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด ดังนั้นรถที่วิ่งบนนั้นจึงมีถังเชื้อเพลิงและอุปกรณ์เชื้อเพลิงที่มีขนาดและน้ำหนักน้อย และไม่ต้องใช้ระบบเติมเชื้อเพลิงและจัดเก็บเชื้อเพลิงที่ซับซ้อน ก๊าซไฮโดรคาร์บอนและไฮโดรเจนมีความเข้มข้นของพลังงานมวลสูงกว่า แต่เนื่องจากความหนาแน่นต่ำ จึงมีตัวบ่งชี้พลังงานเชิงปริมาตรที่แย่กว่ามาก ดังนั้นการใช้เชื้อเพลิงเหล่านี้จึงเป็นไปได้เฉพาะในสถานะบีบอัดหรือเป็นของเหลวซึ่งในบางกรณีทำให้การออกแบบรถยนต์มีความซับซ้อนอย่างมาก

เชื้อเพลิงไฮโดรเจน มีความหวังอันยิ่งใหญ่กับเชื้อเพลิงไฮโดรเจนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงแห่งอนาคต นี่เป็นเพราะตัวบ่งชี้พลังงานสูง การไม่มีสารพิษส่วนใหญ่ในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ และฐานวัตถุดิบที่ใช้งานได้จริงไม่จำกัด การพัฒนาพลังงานที่คาดหวังนั้นเกี่ยวข้องกับไฮโดรเจน

ในแง่ของความเข้มข้นของพลังงานมวล ไฮโดรเจนมีมากกว่าเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนประมาณ 3 เท่า แอลกอฮอล์ - 5-6 ครั้ง แต่เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำมาก ความหนาแน่นของพลังงานจึงต่ำ ไฮโดรเจนมีคุณสมบัติหลายประการที่ทำให้ใช้งานยากมาก: กลายเป็นของเหลวที่ 24K; มีความสามารถในการแพร่กระจายสูง ทำให้ความต้องการในการสัมผัสกับวัสดุเพิ่มขึ้นและเกิดการระเบิดได้ อย่างไรก็ตาม ถึงกระนั้น นักวิทยาศาสตร์ในหลายประเทศกำลังทำงานเพื่อสร้างรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน รูปแบบต่างๆ มากมายสำหรับการใช้งานที่เป็นไปได้ในรถยนต์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงหลักและเป็นสารเติมแต่งสำหรับเชื้อเพลิงเครื่องยนต์สมัยใหม่ ปัญหาหลักในการใช้ไฮโดรเจนในสถานะเป็นของเหลวคืออุณหภูมิต่ำ โดยทั่วไปแล้ว ไฮโดรเจนเหลวจะถูกขนส่งในถังแช่แข็งที่มีผนัง 2 ชั้น ซึ่งช่องว่างระหว่างนั้นเต็มไปด้วยฉนวน เพื่อการทำงานที่ปลอดภัยของไฮโดรเจนเหลว จำเป็นต้องมีการปิดผนึกระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างสมบูรณ์และการบรรเทาแรงดันส่วนเกินเป็นสิ่งจำเป็น

เทคโนโลยีไฮโดรเจน พลังงานไฮโดรเจน - พวกเขากำลังถูกพูดถึงมากขึ้นเรื่อย ๆ ด้วยเหตุผลที่ว่าองค์ประกอบทางเคมีนี้เป็นพื้นฐานของเชื้อเพลิงชนิดเดียวที่รู้จักในปัจจุบันซึ่งไม่ก่อให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์ที่ฉาวโฉ่ในระหว่างการเผาไหม้และดังนั้นจึงเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด นอกจากนี้ปริมาณสำรองในธรรมชาติยังมีอยู่ไม่สิ้นสุดในทางปฏิบัติ นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงมีความพยายามที่จะใช้ไฮโดรเจนสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นเวลาหลายปี ย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 1930 สถาบันยานยนต์มอสโก, Bauman Moscow State Technical University และสถาบันอื่น ๆ อีกหลายแห่งทำงานในทิศทางนี้

ในช่วงมหาสงครามแห่งความรักชาติ แนวคิดเรื่องเชื้อเพลิงไฮโดรเจนถูกนำไปใช้กับรถยนต์ในกองกำลังป้องกันทางอากาศในแนวรบเลนินกราด

ในช่วงหลังสงคราม นักวิชาการ E. A. Chudakov และศาสตราจารย์ I. L. Varshavsky ใช้ไฮโดรเจนเพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์สูบเดียวในห้องปฏิบัติการยานยนต์ของ USSR Academy of Sciences นักวิชาการ V.V. Struminsky และนักวิจัยคนอื่น ๆ ศึกษาปัญหานี้ อย่างไรก็ตาม การทดลองยังไม่แพร่หลายในขณะนั้น มีความเกี่ยวข้องมากขึ้นและกลับมาดำเนินการต่อในภายหลัง เฉพาะในสหรัฐอเมริกาภายในปี 1976 กลุ่มออกแบบทดลอง 15 กลุ่มได้ทำการวิจัยในหัวข้อนี้ซึ่งสร้างเครื่องยนต์ "ไฮโดรเจน" 42 ประเภท นักวิทยาศาสตร์จากเยอรมนีและญี่ปุ่นได้เปิดตัวการค้นหาที่คล้ายกัน

ความสนใจอย่างมากในไฮโดรเจนในฐานะเชื้อเพลิงนั้นไม่เพียงอธิบายได้จากข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีด้วย: ค่าความร้อนของมันสูงกว่าผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมถึงสามเท่า ความสามารถในการติดไฟของส่วนผสมกับอากาศมีขีดจำกัดที่กว้าง ไฮโดรเจนมีความเร็วการแพร่กระจายของเปลวไฟสูงและพลังงานการจุดระเบิดต่ำต่ำกว่าน้ำมันเบนซิน 10-12 เท่า

ในประเทศของเรา ศูนย์วิจัยหลายแห่งกำลังทำงานอย่างแข็งขันเกี่ยวกับการใช้ไฮโดรเจนสำหรับเครื่องยนต์รถยนต์

วิธีการได้รับองค์ประกอบทางเคมีนี้โดยใช้สารกักเก็บพลังงานที่เรียกว่าได้รับการพัฒนาในรายละเอียดโดยสถาบันปัญหาวิศวกรรมเครื่องกลของ Academy of Sciences แห่งยูเครนซึ่งดำเนินการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับกระบวนการเผาไหม้ของไฮโดรเจนอากาศและเบนซิน -ผสมไฮโดรเจน-อากาศ และพัฒนาแผนผังของโรงไฟฟ้าของรถยนต์ด้วยวิธีต่างๆ ในการกักเก็บเชื้อเพลิงใหม่ไว้บนรถ

ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์มีคุณสมบัติบางประการเนื่องจากคุณสมบัติของมัน ขีดจำกัดการติดไฟที่กว้างทำให้สามารถควบคุมกระบวนการทำงานของเครื่องยนต์ได้ดีขึ้น เป็นผลให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการโหลดบางส่วนได้ซึ่งเป็นโหมดที่เครื่องยนต์ของรถยนต์ "มีชีวิตอยู่" เป็นเวลานาน ค่าความร้อนของส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันของไฮโดรเจนกับอากาศต่ำกว่าค่าของน้ำมันเบนซิน ดังนั้นพลังของเครื่องยนต์ไฮโดรเจนจึงขึ้นอยู่กับวิธีการก่อตัวของส่วนผสมมากกว่าเมื่อใช้น้ำมันเบนซิน

การศึกษาความต้านทานการระเบิดของส่วนผสมเบนโซไฮโดรเจน-อากาศและไฮโดรเจน-อากาศแสดงให้เห็นว่าแนวโน้มที่จะเกิดการระเบิดส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนอากาศส่วนเกิน และในเรื่องนี้เมื่อใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง มีการระบุรูปแบบที่แตกต่างจากน้ำมันเบนซิน การศึกษาการทำงานของเครื่องยนต์ที่ทำงานบนส่วนผสมของไฮโดรเจน-อากาศ และเบนซิน-ไฮโดรเจน-อากาศ พบว่ากระบวนการทำงานมีความเสถียรสูง เมื่อเปรียบเทียบขีดจำกัดของการเปลี่ยนแปลงระยะเวลาการจุดระเบิดที่เหมาะสมที่สุดเมื่อใช้งานกับไฮโดรเจนและน้ำมันเบนซิน สังเกตได้ว่าในกรณีแรกนั้นขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อส่วนผสมได้รับการเสริมสมรรถนะ มุมจังหวะการจุดระเบิดที่เหมาะสมที่สุดจะลดลงอย่างมาก ดังนั้นเมื่อทำงานด้วยไฮโดรเจน เครื่องยนต์จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์นี้อย่างอื่น

ในที่สุด เมื่อไฮโดรเจนถูกเผา ก๊าซไอเสียจะไม่มีส่วนประกอบที่เป็นอันตราย เช่น CO ไฮโดรคาร์บอน และ PbO มีส่วนประกอบที่เป็นพิษเพียงชนิดเดียวในไอเสีย - NO (และในปริมาณที่น้อยกว่าเมื่อใช้น้ำมันเบนซิน) เมื่อใช้ไฮโดรเจนเป็นสารเติมแต่ง เนื้อหาของส่วนประกอบที่เป็นอันตรายจะลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ นอกจากนี้ ความจำเป็นในการใช้สารเติมแต่งตะกั่วป้องกันการน็อคที่เป็นอันตรายสำหรับน้ำมันเบนซินก็ลดลงด้วย

การทดลองแสดงให้เห็นว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถทำงานได้สำเร็จทั้งกับไฮโดรเจนบริสุทธิ์และผสมกับไอน้ำมันเบนซิน เป็นที่น่าแปลกใจว่าแม้แต่การเติมไฮโดรเจน 10% (ของมวลเชื้อเพลิงที่ใช้) ก็อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ โดยลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสียและปรับปรุงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ มันขยายขีดจำกัดการติดไฟของส่วนผสมได้อย่างมาก ซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการควบคุมกระบวนการเผาไหม้อย่างมีประสิทธิผล ในทางปฏิบัติ นี่หมายถึงความเป็นไปได้ของการทำงานที่เสถียรกับส่วนผสมของเบนซีน-ไฮโดรเจน-อากาศแบบบางที่มีอัตราส่วนอากาศส่วนเกินสูง ซึ่งช่วยประหยัดน้ำมันเบนซินได้อย่างมาก เมื่อพิจารณาถึงข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องยนต์ในสภาพแวดล้อมในเมืองจะทำงานได้ถึง 30% ของเวลาที่ไม่ได้ใช้งานหรือในโหมดโหลดชิ้นส่วน ใครๆ ก็สามารถจินตนาการถึงประโยชน์ทางเศรษฐกิจของการใช้ไฮโดรเจนได้ และการทำงานของเครื่องยนต์ที่อัตราส่วนอากาศส่วนเกินสูงจะมาพร้อมกับการเผาไหม้ของส่วนผสมที่เกือบสมบูรณ์ ดังนั้นจึงไม่มีส่วนประกอบที่เป็นพิษในก๊าซไอเสีย สถาบันปัญหาวิศวกรรมเครื่องกลของ Academy of Sciences แห่งยูเครนได้พัฒนาโรงไฟฟ้ารถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนแล้ว สำหรับพวกเขา ไฮโดรเจนได้มาจากน้ำ (โดยใช้สารกักเก็บพลังงานตามออกไซด์ของโลหะ) รวมถึงจากไฮไดรด์ - สารที่สามารถดูดซับไฮโดรเจนเมื่อถูกทำให้เย็นลงและปล่อยออกมาเมื่อถูกความร้อน

จำเป็นต้องผูกไฮโดรเจนกับไฮไดรด์เพื่อความปลอดภัยเนื่องจากเมื่อรั่วจากกระบอกสูบจะก่อตัวเมื่อผสมกับอากาศซึ่งเป็นส่วนผสมที่ระเบิดได้ซึ่งติดไฟได้ง่าย (จำอุบัติเหตุบ่อยครั้งของเรือบินด้วยภาชนะที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจน) แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือความจริงที่ว่าไฮไดรด์เป็นวิธีการจัดเก็บไฮโดรเจนบนรถยนต์ที่มีเหตุผลมากกว่าในแง่ของตัวบ่งชี้ปริมาตร

แผนภาพทั่วไปของโรงไฟฟ้าพลังงานเชื้อเพลิง: เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ได้มาจากปฏิกิริยาระหว่างสารกักเก็บพลังงานกับน้ำถูกจ่ายโดยระบบไฟฟ้าไปยังเครื่องยนต์ กำลังของเครื่องยนต์ถูกควบคุมโดยส่วนประกอบที่ป้อนเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์เพื่อปล่อยไฮโดรเจนที่เกาะติดกัน

โรงไฟฟ้าสามารถกำหนดค่าได้ทั้งแบบเปิดหรือแบบปิด ในกรณีแรก เฉพาะภาชนะบรรจุสำหรับสารกักเก็บพลังงานและน้ำเท่านั้นที่ถูกวางไว้บนรถ และผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้จะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ในรอบปิด จะมีการนำตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและคอนเดนเซอร์มาใช้เพิ่มเติม ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ไอน้ำจากก๊าซไอเสียได้ น้ำที่เข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ด้วยสารกักเก็บพลังงานจะทำหน้าที่เป็นแหล่งผลิตไฮโดรเจนอีกครั้ง ดังนั้นในวงจรปิด “พาหะ” ของเชื้อเพลิงคือน้ำ และพลังงานคือสารกักเก็บพลังงาน เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในทั้งสองรอบสามารถใช้ได้ในรูปแบบบริสุทธิ์หรือเป็นสารเติมแต่ง (5--10% โดยน้ำหนัก) ในกรณีหลังนี้ รถจะยังรักษาระบบส่งกำลังของน้ำมันเบนซินไว้ “การสกัด” ไฮโดรเจนจากน้ำเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีสารกักเก็บพลังงาน วิธีที่ง่ายที่สุดคือเครื่องปฏิกรณ์คงที่ ซึ่งรักษาความดันโดยการปรับการจ่ายส่วนประกอบไปยังโซนปฏิกิริยา

กระบวนการรับเชื้อเพลิงนั้นไม่ได้เกิดขึ้นทันทีเช่น มีความเฉื่อยบางอย่าง ดังนั้นไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์จึงต้องไหลไปยังมอเตอร์ผ่านตัวควบคุมรีดิวเซอร์ ซึ่งจะรักษาแรงดันที่เหมาะสมที่สุดไว้ด้านหน้าหัวฉีดจ่าย

ตามวิธีการทดสอบที่พัฒนาขึ้นโดยใช้สารกักเก็บพลังงานที่ทำจากโลหะออกไซด์รวมถึงการใช้ไฮไดรด์รถยนต์โดยสารอนุกรม Moskvich และ VAZ ได้รับการทดสอบ

การทดลองครั้งแรก (การใช้สารกักเก็บพลังงาน - รถยนต์ Moskvich) - ระบบพลังงานน้ำมันเบนซินยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เครื่องจักรนี้ติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์สองตัว 1 ซึ่งรับประกันการผลิตไฮโดรเจนจากน้ำ และกระปุกเกียร์ 5 ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายเชื้อเพลิงในโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ที่แตกต่างกัน

เครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์มีปริมาณสารกักเก็บพลังงานคงที่ซึ่งมีส่วนประกอบของซิลิคอนหรืออะลูมิเนียมและมีน้ำประปาควบคุม ปั๊มแรงดันสูง 4 ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า จ่ายน้ำจากถังผ่านเครื่องทำความร้อนและกรองไปยังเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งจะถูกพ่นด้วยหัวฉีด มีการติดตั้งเช็ควาล์วในระบบน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้ไฮโดรเจนเข้ามาเมื่อหยุดจ่ายน้ำ นอกจากนี้ยังติดตั้งก๊อกน้ำ 3 ซึ่งเปลี่ยนการจ่ายน้ำจากเครื่องปฏิกรณ์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง อุปกรณ์ทั้งหมดของการติดตั้งแบบทดลองนี้จะติดตั้งบนโครงทั่วไปและวางไว้ที่ท้ายรถ

การติดตั้งโดยใช้สารกักเก็บพลังงานเพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์ด้วยไฮโดรเจน: เครื่องปฏิกรณ์ 1 ชุด; 2 -- ถังเก็บน้ำ; 3 - วาล์วสำหรับจ่ายน้ำให้กับเครื่องปฏิกรณ์ 4 - บล็อกปั๊มพร้อมระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า 5 -- กระปุกเกียร์ในระบบจ่ายไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนจากเครื่องปฏิกรณ์จะถูกส่งไปยังวาล์วที่ติดตั้งบนแผงหน้าปัด โดยที่ตัวขับจะเชื่อมต่อเครื่องปฏิกรณ์ที่ทำงานอยู่ 1 เข้ากับระบบจ่ายไฮโดรเจน ส่วนหลังประกอบด้วยกระปุกเกียร์ลด เครื่องแยกความชื้น มิเตอร์ก๊าซ และกระปุกเกียร์ควบคุมการจ่ายไฮโดรเจน (ควบคุมโดยแป้นเหยียบพิเศษ) เชื้อเพลิงจะถูกป้อนเข้าไปในท่อร่วมไอดี ก่อนถึงวาล์วไอดี

ในการทำงานกับไฮโดรเจนที่ได้จากไฮไดรด์ ระบบการจ่ายน้ำมันเบนซินยังคงอยู่ และติดตั้งระบบจัดเก็บและการจ่ายไฮโดรเจนเพิ่มเติม (รถยนต์ VAZ) ประกอบด้วยถังไฮไดรด์ 1 ซึ่งได้รับความร้อนจากก๊าซไอเสีย กระปุกเกียร์ที่มีตัวควบคุมสุญญากาศทุกโหมด 9 สำหรับการไหลของไฮโดรเจน และเครื่องผสม 8 ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของคาร์บูเรเตอร์แบบอนุกรม ระบบจะควบคุมอัตราการปล่อยไฮโดรเจนโดยอัตโนมัติโดยไฮไดรด์ (หน่วยควบคุม 10, สวิตช์ความดัน 2, แดมเปอร์พร้อมระบบขับเคลื่อนแม่เหล็กไฟฟ้า 7 บนท่อไอเสีย) และรักษาค่าคงที่โดยไม่คำนึงถึงโหมดเครื่องยนต์ ความดันไฮโดรเจนในระบบ ถังไฮไดรด์จะระบายความร้อนด้วยน้ำเมื่อทำการชาร์จ

การติดตั้งโดยใช้ไฮไดรด์: 1 - ถังไฮไดรด์; 2 - สวิตช์ความดัน; 3 - วาล์วเติม; 4 - ท่อไอเสียของถังไฮไดรด์ 5 -- ท่อไอเสีย; 6 - ถังน้ำมัน; 7 - ไดรฟ์แดมเปอร์แม่เหล็กไฟฟ้า; 8 -- มิกเซอร์; 9 - ตัวควบคุมความดันและการไหลไฮโดรเจน 10 -- ชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงเพิ่มเติมสำหรับเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์เปิดโอกาสให้มีแนวทางใหม่ในการจัดการกระบวนการทำงาน ด้วยการดัดแปลงเครื่องยนต์เพียงเล็กน้อยซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับระบบจ่ายไฟทำให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (การใช้น้ำมันเบนซินในการทำงานลดลง 35-40%) และลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสีย

ตารางที่ 13 ความเป็นพิษของก๊าซไอเสีย

อิมัลชันเชื้อเพลิงน้ำ การใช้น้ำในกระบวนการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในไม่ใช่เรื่องใหม่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การฉีดน้ำถูกนำมาใช้เพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์สันดาปภายในโดยใช้เชื้อเพลิงออกเทนต่ำในช่วงทศวรรษที่ 1930

ในปัจจุบัน ความสนใจหลักในการใช้น้ำเป็นสารเติมแต่งน้ำมันเชื้อเพลิงอยู่ที่ความเป็นไปได้ในการเพิ่มประสิทธิภาพและลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสียจากยานพาหนะ

อิมัลชันเชื้อเพลิงน้ำเป็นเชื้อเพลิงเหลวที่มีน้ำหยดเล็กๆ กระจายเท่าๆ กันตลอดปริมาตรเชื้อเพลิง อิมัลชันถูกเตรียมบนรถโดยตรง เพื่อป้องกันการแยกอิมัลชัน จึงเติมอิมัลซิไฟเออร์ลงในน้ำมันเชื้อเพลิงในปริมาณ 0.2-0.5% ปริมาณน้ำในอิมัลชันเชื้อเพลิงน้ำสามารถเข้าถึง 30-40%

การใช้อิมัลชันเชื้อเพลิงน้ำสามารถทำได้ทั้งในคาร์บูเรเตอร์และเครื่องยนต์ดีเซล แต่ในเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์การใช้อิมัลชั่นน้ำและเชื้อเพลิงในบางกรณีทำให้ตัวบ่งชี้บางอย่างเสื่อมสภาพ (โดยเฉพาะประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง) ความล้มเหลวเมื่อวาล์วปีกผีเสื้อเปิดจนสุดและการหยุดชะงักเมื่อขับขี่ด้วยความเร็วต่ำ ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดได้มาจากการใช้อิมัลชันเชื้อเพลิงน้ำกับเครื่องยนต์ดีเซล การจ่ายน้ำเข้าสู่ห้องเผาไหม้ช่วยเพิ่มการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงเนื่องจากการบดอัดของไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงเฉพาะลดลง 4-10%

การเติมน้ำลงในเชื้อเพลิงช่วยให้คุณสามารถลดปริมาณสารพิษบางชนิดในก๊าซไอเสียโดยการลดอุณหภูมิสูงสุดในห้องเผาไหม้ซึ่งค่านี้จะกำหนดปริมาณ NOx เมื่อใช้อิมัลชันเชื้อเพลิงน้ำ ปริมาณ NOx จะลดลง 40-50% ความควันของก๊าซไอเสียก็ลดลงเช่นกัน เนื่องจากเขม่าเมื่อมีไอน้ำจะทำปฏิกิริยากับพวกมันเพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจน การปล่อย CO ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติเมื่อเทียบกับการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในกับเชื้อเพลิงโดยไม่ต้องเติมน้ำ และการปล่อย SpNsh เพิ่มขึ้นเล็กน้อย เชื้อเพลิงประเภทนี้ยังไม่พบการใช้อย่างแพร่หลายในการขนส่งทางถนนเนื่องจากการออกแบบรถยนต์มีความซับซ้อนมากขึ้น เกิดปัญหามากมายระหว่างการใช้งานในฤดูหนาว และอิทธิพลของน้ำที่มีต่อสภาพการทำงานและความทนทานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ

แอลกอฮอล์สังเคราะห์ เมทานอลและเอธานอลถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในของรถยนต์ ทั้งในรูปแบบบริสุทธิ์และเป็นส่วนหนึ่งของสารผสมหลายองค์ประกอบ

รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์แพร่หลายมากที่สุดในบราซิล ซึ่งนำเข้าผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมถึง 80-85% โดยชำระเป็นสกุลเงินต่างประเทศ ต้นทุนเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นทุกปีและมีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ ดังนั้นประเทศจึงได้ประกาศประกาศของประธานาธิบดีด้วยความกระตือรือร้นในปี พ.ศ. 2518 โครงการ “แอลกอฮอล์ในการขนส่ง” ถังเชื้อเพลิงของรถยนต์บราซิลเต็มไปด้วยส่วนผสมของแอลกอฮอล์และน้ำมันเบนซินในอัตราส่วน 1:4

เมื่อเวลาผ่านไป มีการวางแผนที่จะถ่ายโอนกองเรือทั้งหมดไปใช้เอทิลแอลกอฮอล์แทนน้ำมันเบนซิน แอลกอฮอล์ได้มาจากอ้อย (บราซิลเป็นผู้ผลิตพืชชนิดนี้รายใหญ่ที่สุดในโลก) เป็นไปได้ที่จะได้รับชีวมวลมากถึง 80 ตันจาก 1 เฮกตาร์ต่อปี พื้นที่เพาะปลูกที่มีพื้นที่ 2% ของประเทศจะเพียงพอที่จะสนองความต้องการเชื้อเพลิงใหม่

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าแอลกอฮอล์ 1 ลิตรมีราคาถูกกว่าน้ำมันเบนซิน 30-35%

เม็กซิโก ซึ่งเป็นประเทศที่มีประชากรมากเป็นอันดับสองของละตินอเมริกา พร้อมที่จะตามหลังผู้นำของบราซิล ในสหรัฐอเมริกา ยังมีความสนใจในการผลิตเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์จากไม้ ขยะทางการเกษตร และของเสียอื่นๆ

จากมุมมองของพลังงาน ข้อดีของเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์อยู่ที่ประสิทธิภาพของกระบวนการทำงานที่สูงและมีความต้านทานการน็อคของเชื้อเพลิงสูง แต่ค่าความร้อนของแอลกอฮอล์จะอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของน้ำมันเบนซิน ปริมาณแอลกอฮอล์ที่มีพลังงานต่ำทำให้มีการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะเพิ่มขึ้น

การใช้แอลกอฮอล์ต้องมีการปรับเปลี่ยนการออกแบบรถเล็กน้อย มาตรการหลักคือการเพิ่มปริมาตรถังเชื้อเพลิงและติดตั้งอุปกรณ์ที่ช่วยให้เครื่องยนต์สตาร์ทได้อย่างมั่นคงในทุกสภาพอากาศ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องเปลี่ยนโลหะและวัสดุปะเก็นบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบุถังเมทานอลด้วยพลาสติก นี่เป็นเพราะแอลกอฮอล์มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและจำเป็นต้องปิดผนึกระบบจ่ายเชื้อเพลิงอย่างระมัดระวังมากขึ้น เนื่องจากเมทานอลเป็นพิษต่อระบบประสาท การใช้ส่วนผสมเบนโซเมทานอลทำให้เกิดข้อกำหนดเฉพาะอื่นๆ หลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อกำหนดสำหรับความดันไออิ่มตัวของน้ำมันเบนซินนั้นมีความเข้มงวดมากขึ้นเนื่องจากแม้จะเติมเมทานอล 5% ก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อหลีกเลี่ยงการแบ่งชั้นของส่วนผสม ในระหว่างการเก็บรักษา การขนส่ง และการใช้งาน จำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิให้คงที่และป้องกันไม่ให้น้ำเข้ามา วัสดุสังเคราะห์บางชนิดที่ใช้ในระบบส่งเชื้อเพลิงและระบบส่งกำลังของยานยนต์ได้พิสูจน์แล้วว่าไม่เสถียรกับส่วนผสมของเบนซีน-เมทานอล เมื่อเปลี่ยนรถยนต์จากน้ำมันเบนซินเป็นส่วนผสมเบนซีน-เมทานอล จะต้องเปลี่ยนปริมาณงานของหัวฉีด และอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงโดยรวมก็เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในเวลาเดียวกันมีการพิสูจน์แล้วว่าส่วนผสมที่มีเมทานอลสูงถึง 15% ไม่ทำให้ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและการปฏิบัติงานหลักของรถบรรทุกแย่ลง คุณสมบัติป้องกันการน็อคสูงของแอลกอฮอล์ทำให้สามารถเพิ่มอัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์สันดาปภายในเป็น 14-15 ยูนิต

การใช้เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์จะช่วยลดปริมาณสารพิษในก๊าซไอเสีย ซึ่งอธิบายได้จากอุณหภูมิการเผาไหม้ที่ต่ำกว่าของเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์

นับตั้งแต่ต้นทศวรรษที่ 70 เมื่อสถานการณ์พลังงานและสิ่งแวดล้อมแย่ลงอย่างรวดเร็ว ประเทศอุตสาหกรรมเกือบทั้งหมดได้เริ่มค้นหาแหล่งพลังงานทางเลือกที่สามารถนำมาใช้ทดแทนน้ำมันเบนซินและดีเซลได้ ในบรรดาเชื้อเพลิงทางเลือกนั้น มีการให้ความสนใจเป็นพิเศษกับไฮโดรเจน: การใช้มันสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในทำให้สามารถแก้ไขทั้งวัตถุดิบและปัญหาสิ่งแวดล้อม และการทำเช่นนี้โดยไม่ต้องปรับโครงสร้างพื้นฐานทางเทคนิคของการสร้างเครื่องยนต์สมัยใหม่อย่างสิ้นเชิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงหลักหรือเชื้อเพลิงเพิ่มเติมสำหรับเครื่องยนต์ที่มีการจุดระเบิดแบบบังคับจะเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงได้ 30-40% และลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสียลงอย่างมากเนื่องจากคุณสมบัติของมอเตอร์ช่วยให้เครื่องยนต์ทำงานได้ เพื่อใช้งานกับส่วนผสมแบบลีนที่มีการควบคุมกำลังคุณภาพสูง ในต่างประเทศ งานด้านการสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในรถยนต์ "ไฮโดรเจน" ดำเนินการโดยประเทศที่พัฒนาแล้วขั้นสูงมาเป็นเวลานานและค่อนข้างประสบความสำเร็จ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บริษัทรถยนต์ Daimler-Benz (เยอรมนี) ผลิตรถยนต์และรถมินิบัสตามรุ่นอนุกรม เครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำมันเบนซินทั้งสองแบบด้วยการเติมไฮโดรเจนและไฮโดรเจน "บริสุทธิ์" จากสามวิธีในการสะสมไฮโดรเจนที่ยอมรับได้สำหรับรถยนต์ - บีบอัดให้ได้ 20 MPa ทำให้กลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ 20 K หรือจับทางเคมีในไฮไดรด์ของโลหะ - วิธีสุดท้ายใช้กับรถยนต์ Daimler-Benz รุ่นทดลอง

ชีวิตสมัยใหม่เป็นไปไม่ได้หากปราศจากการใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน บุคคลใช้เครื่องมือดังกล่าวในกิจกรรมทางวิชาชีพและชีวิตประจำวัน น่าเสียดายที่พวกเขานำไม่เพียงแต่สิ่งที่ดีมาด้วยเท่านั้น ไอเสียของเครื่องยนต์จากรถยนต์ 700 ล้านคัน เรือหลายหมื่นลำ เครื่องบิน หัวรถจักรดีเซล และอุปกรณ์ติดตั้งกับที่ทุกประเภท คิดเป็น 40% ของมลพิษทางอากาศทั่วโลกที่เกิดจากสารอันตราย

ในรัสเซียในปี 1998 การปล่อยมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศโดยยานพาหนะทั้งหมดมีจำนวน 13.2 ล้านตัน รวมถึงมากกว่า 11.8 ล้านตันโดยการขนส่งทางถนน ตามที่นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมระบุว่าสารอันตรายจำนวนมาก (80 เปอร์เซ็นต์) ถูกปล่อยออกมาจากยานพาหนะในดินแดน ของการตั้งถิ่นฐาน ในกว่า 180 เมือง ระดับมลพิษทางอากาศ (จากทุกแหล่ง) เกินความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความเข้มข้นสูงสุดเพียงครั้งเดียวเกิน 10 MPC ใน 66 เมือง ใน 89 เมือง ระดับมลพิษทางอากาศมีลักษณะสูงหรือสูงมาก

ที่จอดรถของสหพันธรัฐรัสเซีย ณ วันที่ 1 มกราคม 2542 มีจำนวน 24.5 ล้านคัน ประกอบด้วยรถยนต์ 18.8 ล้านคัน รถบรรทุก 4.4 ล้านคัน ยานพาหนะพิเศษประมาณ 7,000,000 คัน และรถโดยสารมากกว่า 620,000 คัน

โดยทั่วไปผู้เชี่ยวชาญจะสังเกตลักษณะสิ่งแวดล้อมในระดับต่ำของกองยานยนต์รัสเซีย ยานพาหนะส่วนใหญ่ได้รับการรับรองว่าปฏิบัติตามข้อกำหนดของระเบียบ UNECE ที่บังคับใช้ในยุโรปก่อนปี 1992 อายุเฉลี่ยของกองยานพาหนะรัสเซียเกิน 10 ปี รถยนต์มากถึง 10 เปอร์เซ็นต์มีอายุมากกว่า 20 ปีและไม่ผ่านการรับรองด้านสิ่งแวดล้อมเลย การเข้าสู่ตลาดภายในประเทศจำนวนมากของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่ตรงตามข้อกำหนด Euro-1 และรถบรรทุกที่ตรงตามข้อกำหนด Euro-2 สามารถคาดหวังได้ไม่ช้ากว่าปี 2545

การใช้แคตตาไลติกคอนเวอร์เตอร์นั้นมีจำกัดมากและไม่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของยานพาหนะได้อย่างรวดเร็ว สาเหตุหลักมีดังนี้: พื้นฐานทางกฎหมายสำหรับการควบคุมยังไม่ได้รับการพัฒนา ไม่มีข้อกำหนดด้านกฎระเบียบสำหรับยานพาหนะดังกล่าว ไม่มีอุปกรณ์ตรวจสอบที่ทันสมัยและที่สำคัญที่สุดคือปัญหาของการจัดหายานยนต์ที่มีการรับประกันสากลด้วยน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วยังไม่ได้รับการแก้ไข

สหภาพยุโรปได้ตัดสินใจโอนรถยนต์ 10% ไปเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพภายในปี 2563 สหภาพยุโรปได้ตั้งเป้าหมายที่จะโอนรถยนต์ 10% ไปเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพภายในปี 2563 การตัดสินใจนี้ได้รับการอนุมัติในการประชุมที่กรุงบรัสเซลส์โดยรัฐมนตรีพลังงานของ 27 ประเทศในสหภาพยุโรป “ภายในปี 2563 เชื้อเพลิงรถยนต์อย่างน้อย 10% ที่บริโภคในแต่ละประเทศในสหภาพยุโรปควรเป็นเชื้อเพลิงที่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพ” มติของสภาพลังงานและการขนส่งของสหภาพยุโรปกล่าว เรากำลังพูดถึงเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ เช่น แอลกอฮอล์และมีเทนที่ผลิตจากชีวมวล ความละเอียดดังกล่าวเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการดำเนินการทั่วยุโรปเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเทคโนโลยีสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงนี้ และปรับปรุงโอกาสทางการค้า ปัจจุบันเชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตในยุโรปมีราคาแพงกว่าเชื้อเพลิงแบบเดิมโดยเฉลี่ย 15-20 เท่า

นอกจากนี้ รัฐมนตรียังเรียกร้องให้เพิ่มส่วนแบ่งของแหล่งพลังงานหมุนเวียนในการใช้พลังงานทั้งหมดของยุโรปเป็น 20% ภายในปี 2563 เพิ่มขึ้นจาก 7% ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ข้อตกลงนี้ไม่มีผลผูกพัน สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส และฟินแลนด์ออกมาต่อต้านการนำบรรทัดฐานบังคับที่เข้มงวดสำหรับประเทศในสหภาพยุโรปทั้งหมดเกี่ยวกับการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน ในขณะเดียวกัน รัฐบาลสหราชอาณาจักรได้ประกาศความตั้งใจที่จะแนะนำกฎใหม่ในปี 2548 ซึ่งตั้งแต่ปี 2553 น้ำมันเบนซินและดีเซลที่จำหน่ายในประเทศจะต้องประกอบด้วยเชื้อเพลิงชีวภาพจากพืช 5% ปัจจุบันเชื้อเพลิงชีวภาพคิดเป็น 2% ของเชื้อเพลิงทั้งหมดที่ขายในสหราชอาณาจักร น้ำมันเบนซินทำจากเอทานอลที่ทำจากอ้อยของบราซิล ในขณะที่น้ำมันดีเซลทำจากคาโนลาและน้ำมันพืชแปรรูป ส่วนผสมเชื้อเพลิงนี้ซึ่งประกอบด้วยเชื้อเพลิงชีวภาพ 5% สามารถใช้ได้กับรถยนต์ทุกคันโดยไม่จำเป็นต้องดัดแปลง รถยนต์บางรุ่น เช่น Saab 9-5 และ Ford Focus ได้รับการออกแบบให้ใช้ส่วนผสมเชื้อเพลิงที่ประกอบด้วยเชื้อเพลิงชีวภาพ 80%

ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงที่ได้จากน้ำมันพืชโดยผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเคมีโดยกระบวนการทรานส์เอสเตริฟิเคชันที่เรียกว่า ในยุโรปทำจากน้ำมันดอกทานตะวันและคาโนลา ในสหรัฐอเมริกาทำจากน้ำมันถั่วเหลืองหรือน้ำมันคาโนลาหลากหลายชนิด ปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้นระหว่างน้ำมันกับแอลกอฮอล์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเมทิลแอลกอฮอล์ เพื่อลดความหนืดและทำให้น้ำมันบริสุทธิ์ กระบวนการทางเคมีนี้ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นเนื้อเดียวกัน มีเสถียรภาพ และมีคุณภาพสูง: EMVH (เมทิลเอสเตอร์ของน้ำมันพืช) ซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายกับน้ำมันดีเซล ประโยชน์ของไบโอดีเซล:

• 1. ไบโอดีเซลเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน ทางออกแห่งอนาคตในการทดแทนการใช้น้ำมัน
• 2. การใช้ไบโอดีเซลไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนโซ่จลนศาสตร์เท่านั้น ขึ้นอยู่กับรุ่นและอายุของรถยนต์เท่านั้นที่ติดตั้งไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิง
• 3. ไบโอดีเซลช่วยป้องกันภาวะโลกร้อนที่เกิดจากระดับคาร์บอนไดออกไซด์และกำมะถันที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศ ไบโอดีเซลจะไม่เพิ่มเปอร์เซ็นต์ของ CO2 ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งต่างจากเครื่องยนต์ที่ติดไฟได้ แท้จริงแล้ว ในระหว่างวงจรชีวิต โรงงานจะต้องดูดซับปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่ากับปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์
• 4. ไบโอดีเซลมักถูกเติมลงในน้ำมันดีเซลที่จำหน่ายตามปั๊มน้ำมันในยุโรปค่อนข้างบ่อยอยู่แล้ว แต่ปริมาณไบโอดีเซลยังไม่สูงและแตกต่างกันในแต่ละประเทศ ตัวอย่างเช่น ในฝรั่งเศส เปอร์เซ็นต์อยู่ที่ประมาณ 1.5% อัตราส่วนที่แตกต่างกันก็สามารถทำได้ขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ
• 5. ปลอดสารพิษและย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์ เป็นไปตามมาตรฐานยุโรป EN 14214

คู่แข่งหลักของชื่อ "เชื้อเพลิงแห่งอนาคต" คือ ไฮโดรเจนปริมาณสำรองซึ่งแทบไม่ จำกัด ในเครื่องยนต์และกระบวนการเผาไหม้ในเครื่องยนต์นั้นมีพลังงานสูงและมีความสมบูรณ์แบบต่อสิ่งแวดล้อม ในการผลิตไฮโดรเจน สามารถใช้วิธีเทอร์โมเคมี ชีวเคมี หรือเคมีไฟฟ้าได้หลากหลายวิธีโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ในประเทศของเราและต่างประเทศ มีการสร้างยานพาหนะทดลองที่ใช้ไฮโดรเจนในรูปของเหลว หรือเป็นส่วนหนึ่งของไฮเดรตของโลหะแข็ง เป็นเชื้อเพลิงหลักหรือผสมกับน้ำมันเบนซิน

ข้อดีของไฮโดรเจนในฐานะเชื้อเพลิงของยานพาหนะนั้นไม่อาจปฏิเสธได้ ค่าความร้อนสูงกว่าน้ำมันเบนซินถึงสามเท่าและผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้มีส่วนประกอบที่ไม่เป็นอันตรายนั่นคือไอน้ำ กว่าครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา ศาสตราจารย์ A. Orlin จากโรงเรียนเทคนิคขั้นสูงแห่งมอสโก ได้สร้างและเปิดตัวเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ไฮโดรเจนเป็นครั้งแรก

ปัจจุบันความต้องการการผลิตไฮโดรเจนที่จำเป็นสำหรับการผลิตแอมโมเนีย เมทิลแอลกอฮอล์ และพลาสติกมีน้อยมาก

การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์จะต้องมีการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมาก นี่เป็นหนึ่งในอุปสรรคสำคัญต่อการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์อย่างกว้างขวาง

ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือเครื่องยนต์ของรถยนต์ไฟฟ้า การสร้างสรรค์ผลงานนี้ดำเนินการโดยบริษัทผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ที่สุดในโลก โดยเฉพาะในญี่ปุ่น

แหล่งที่มาของกระแสไฟฟ้าในรถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันคือแบตเตอรี่ตะกั่ว ยานพาหนะดังกล่าวสามารถวิ่งได้ไกลถึง 50-60 กม. (ความเร็วสูงสุด 70 กม./ชม. รับน้ำหนักได้ 500 กก.) ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เป็นรถแท็กซี่หรือสำหรับการขนส่งทางเทคโนโลยีของสินค้าขนาดเล็กภายในเมืองได้ การผลิตและการใช้ยานพาหนะไฟฟ้าจะต้องมีการสร้างแบตเตอรี่สถานีชาร์จที่ตรงตามข้อกำหนดด้านเทคนิคและเศรษฐกิจที่จำเป็นทั้งหมด

ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าแหล่งพลังงานที่ประหยัดพลังงานและมีประสิทธิภาพสูงที่สุดสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าคือแบตเตอรี่เซลล์เชื้อเพลิง องค์ประกอบดังกล่าวมีข้อดีหลายประการ ประการแรกมีประสิทธิภาพสูงถึง 60-70% ในการติดตั้งจริง ไม่จำเป็นต้องชาร์จเหมือนแบตเตอรี่ การเติมรีเอเจนต์ก็เพียงพอแล้ว สิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือเครื่องกำเนิดเคมีไฟฟ้าเคมีไฮโดรเจนในอากาศ (ECG) ซึ่งผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาระหว่างการสร้างพลังงานไฟฟ้าคือน้ำบริสุทธิ์ทางเคมี ข้อเสียเปรียบหลักของ ECH ในปัจจุบันคือต้นทุนที่สูง

สวนส้มแห่งบาเลนเซียอาจกลายเป็นแหล่งจ่ายเชื้อเพลิงให้กับรถยนต์สเปนในไม่ช้า เทคโนโลยีใหม่จะทำให้สามารถผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากเปลือกผลไม้ได้ รถยนต์ที่เติมน้ำมันด้วยผลไม้รสเปรี้ยวจะไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

มนุษยชาติช้าเกินไป แต่ยังคงเข้าใกล้ความเข้าใจว่าจำเป็นต้องวางการบริโภควัสดุในสถานที่ที่ถูกต้องท่ามกลางแหล่งที่มาของตัวตนส่วนบุคคลอื่น ๆ คุณค่าที่ไม่ใช่วัตถุเช่นครอบครัวมิตรภาพการสื่อสารกับผู้อื่นการพัฒนาของบุคคล บุคลิกภาพของตัวเอง ในที่สุดเราก็ควรดำเนินชีวิตตามความเป็นไปของโลก

การแก้ปัญหาเฉพาะนี้จะเป็นตัวกำหนดว่าเราจะรักษาชีวมณฑลของโลกไว้หรือไม่

คงจะดีถ้าผู้คนคุ้นเคยกับการเดินและขี่จักรยาน ในความคิดของฉัน การขนส่งสาธารณะควรเป็นแบบที่ผู้คนต้องการใช้งานบ่อยกว่ารถยนต์ของตัวเอง ท้ายที่สุดแล้ว การเพิ่มขึ้นของการขนส่งทำให้เกิดอันตรายอย่างใหญ่หลวงต่อสุขภาพอันล้ำค่าของผู้คนและสิ่งแวดล้อม ผมขอเปลี่ยนเส้นทางรถบรรทุกบ้างเพื่อปรับปรุงสถานการณ์สิ่งแวดล้อมสักหน่อย ควันไอเสียรถยนต์ถือเป็นหายนะอย่างแท้จริง ดังนั้นมาดูแลและปกป้องโลกของเราในฐานะสิ่งล้ำค่าที่สุดที่เรามี นั่นก็คือ ชีวิต!

ก๊าซเสียที่อยู่รอบน้ำมันเบนซิน

เกี่ยวกับอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

เป็นที่รู้กันว่าเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมไม่มากก็น้อย เชื้อเพลิงจรวดเหลวมีอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด และถ่านหินมีน้อยที่สุด อันตรายต่อสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนเกิดจากการปล่อยสารเคมี สารประกอบ และองค์ประกอบที่เป็นพิษและเป็นพิษออกมา ซึ่งเป็นมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เป็นอันตราย

ส่วนประกอบที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมจะถูกปล่อยออกจากเชื้อเพลิงระหว่างการจัดเก็บ การขนส่ง และการสูบน้ำ ในขั้นตอนของการใช้เชื้อเพลิงเหล่านี้ นอกเหนือจากก๊าซไฮโดรคาร์บอน (เช่น อีเทนและมีเทน) แล้ว มลพิษจากเชื้อเพลิงยังสามารถแสดงได้ด้วยตัวเชื้อเพลิงเอง น้ำที่ปนเปื้อนด้วยไฮโดรคาร์บอน ตะกอนเชื้อเพลิง ฝุ่นถ่านหิน และอื่นๆ มลพิษเหล่านี้เข้าสู่สิ่งแวดล้อมผ่านทางการรั่วไหล การรั่วไหล การรั่วไหล อุบัติเหตุ ฯลฯ

ในกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงโดยตรง จะเกิดก๊าซ ของเหลว และของแข็งที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมใหม่ ซึ่งเป็นอนุพันธ์ขององค์ประกอบทางเคมี สารประกอบ และสารที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงดั้งเดิมและในอากาศในชั้นบรรยากาศที่เข้าสู่การเผาไหม้ องค์ประกอบทางเคมี สารประกอบ และสารของเชื้อเพลิงและอากาศมีปฏิกิริยาระหว่างกัน และหลังจากผ่านการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนบางอย่าง จะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมในรูปของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้

เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมคืออะไร?

สำหรับเชื้อเพลิงซึ่งเป็นผลผลิตของแรงงานทางสังคม ความสะอาดของสิ่งแวดล้อมเป็นคุณสมบัติเชิงบูรณาการที่ซับซ้อนซึ่งแสดงออกมาในระหว่างการจัดเก็บ การขนส่ง การสูบน้ำ และโดยตรงในระหว่างกระบวนการเผาไหม้

ตามที่ผู้เขียนระบุคุณสมบัติ "ความสะอาดทางนิเวศวิทยา" ของเชื้อเพลิงควรเข้าใจว่าเป็นสถานะของเชื้อเพลิงซึ่งในทุกขั้นตอนของวงจรชีวิตของมันไม่มีหรือมีผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดที่ยอมรับได้และไม่ก่อให้เกิด ภัยคุกคามต่อชีวิตและการดำรงอยู่ของผู้คน สัตว์ และพืชพรรณ

คุณสมบัติของเชื้อเพลิงนี้มีความซับซ้อนและซับซ้อนเนื่องจากภายใต้เงื่อนไขการใช้งานบางอย่าง เช่น ในระหว่างการเก็บรักษา การขนส่ง และการสูบน้ำ มลพิษบางชนิดจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม ในขณะที่การเผาไหม้เชื้อเพลิง มลพิษอื่นๆ จะก่อตัวและปล่อยออกมา ในประเด็นนี้ ความสะอาดของสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงควรได้รับการพิจารณาตามเงื่อนไขว่าเป็นองค์ประกอบสองประการที่สัมพันธ์กัน: ก่อนและระหว่างการเผาไหม้ โดยองค์ประกอบหลังมีความสำคัญมากกว่า

ลองดูที่ GOST และ TU

ปัจจุบัน สหพันธรัฐรัสเซียมี GOST และข้อกำหนดจำเพาะจำนวนมากสำหรับก๊าซไฮโดรคาร์บอน เชื้อเพลิงปิโตรเลียม และถ่านหิน ควรจำไว้ว่า GOST เป็นเอกสารกำกับดูแลของรัฐสำหรับผลิตภัณฑ์ซึ่งจำเป็นสำหรับการปฏิบัติตามโดยองค์กรทั้งหมดในประเทศ GOST ถูกสร้างขึ้นสำหรับองค์กรอุตสาหกรรมทุกสาขาโดยนำฐานทางเทคนิคและอุปกรณ์ทางเทคโนโลยีและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้อยู่ในระดับเดียวกัน

ตั้งแต่ปี 2000 แทนที่จะเป็นมาตรฐานใหม่ของรัฐ ได้มีการออกข้อกำหนดทางเทคนิค ข้อกำหนดทางเทคนิคต่างจาก GOST เป็นเอกสารด้านกฎระเบียบสำหรับผลิตภัณฑ์สำหรับหนึ่งหรือหลายองค์กรซึ่งพัฒนาขึ้นโดยคำนึงถึงฐานทางเทคนิคและอุปกรณ์ทางเทคโนโลยี เนื่องจากฐานและอุปกรณ์แม้จะอยู่ในองค์กรที่มีโปรไฟล์เดียว แต่ก็แตกต่างกัน เงื่อนไขทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์เดียวกันและคุณภาพจึงแตกต่างกัน

การวิเคราะห์เอกสารกำกับดูแลที่กำหนดคุณภาพของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนแสดงให้เห็นว่าไม่มีเอกสารใดที่มีข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของเชื้อเพลิง เช่น "ความสะอาดของระบบนิเวศ" ดังนั้นค่าตัวเลข (เช่น ตัวบ่งชี้) จึงไม่ได้มาตรฐาน เพื่อความเป็นธรรม ควรระบุว่าตัวชี้วัดทางอ้อมบางอย่างที่ใช้ตัดสินความสะอาดของสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงที่ใช้ยังคงมีอยู่ในเอกสารกำกับดูแลเหล่านี้ ดังนั้นสำหรับเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนจึงมีการระบุองค์ประกอบทางเคมีของชิ้นส่วนที่ติดไฟได้และเนื้อหาของสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายและการรวมแร่ธาตุที่เป็นมาตรฐาน ปัจจุบันปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S) และไนโตรเจน (N 2) เป็นมาตรฐานสำหรับเชื้อเพลิงก๊าซ สำหรับเชื้อเพลิงปิโตรเลียมเหลว - ซัลเฟอร์ (S 2), คาร์บอน (C), วาเนเดียม (V), กรดและด่างนอกจากนี้สำหรับน้ำมันเบนซิน - แมงกานีส (Mn) และตะกั่ว (Pb) และสำหรับถ่านหิน - ส่วนประกอบที่เป็นอันตรายในแร่ ส่วนหนึ่ง .

เห็นได้ชัดว่า GOST และข้อกำหนดทางเทคนิคที่มีอยู่จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงโดยคำนึงถึงสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นจริง การเสื่อมสภาพซึ่งเกิดจากการเพิ่มปริมาณการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนอย่างต่อเนื่องและด้วยเหตุนี้การเพิ่มขึ้นของปริมาณที่เป็นอันตราย การปล่อยมลพิษ

เลขออกเทนเกี่ยวอะไรกับมัน?

เป็นที่ทราบกันว่าในสหพันธรัฐรัสเซียตั้งแต่เดือนมกราคม 2552 กฎหมายของรัฐบาลกลางจะมีผลใช้บังคับซึ่งจะบังคับให้ประชาชนที่เป็นเจ้าของรถยนต์ที่มีคาร์บูเรเตอร์และเครื่องยนต์หัวฉีดใช้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนอย่างน้อย 95 (AI-95 ). กฎหมายของสหพันธรัฐรัสเซียนี้ได้รับการส่งเสริมอย่างกว้างขวางในสื่อ และพลเมืองของเรากำลังสร้างความเห็นว่าน้ำมันเบนซิน AI-95 เป็นเชื้อเพลิงรถยนต์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าน้ำมันเบนซิน AI-80 หรือ AI-92 ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

ควรสังเกตว่าค่าออกเทนของน้ำมันเบนซินนั้นเป็นเพียงลักษณะเชิงปริมาณของความต้านทานต่อการระเบิด (การระเบิดที่เกิดขึ้นเอง) ของเชื้อเพลิงที่ใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน ค่าออกเทนเป็นค่ามาตรฐานสำหรับเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนเบาที่มีจุดเดือดตั้งแต่ +300 °C ถึง +230 0 °C ซึ่งเป็นค่าน้ำมันเบนซิน ตัวบ่งชี้ที่คล้ายกันสำหรับเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนปานกลาง (ดีเซลและมอเตอร์) ที่มีจุดเดือดตั้งแต่ +2500 °C ถึง +360 0 °C คือเลขซีเทน ซึ่งสะท้อนถึงความสามารถของเชื้อเพลิงประเภทนี้ในการลุกติดไฟได้เอง

ค่าออกเทนและซีเทนของเชื้อเพลิงเบาแสดงเฉพาะวิธีการแพร่กระจายเปลวไฟ (ระเบิดหรือต่อเนื่องสม่ำเสมอ) ระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่การเผาไหม้ ไม่ใช่กลไกหรือคุณภาพของกระบวนการนี้ ด้วยเหตุนี้ จึงไม่สามารถใช้เลขออกเทนของน้ำมันเบนซินและเลขซีเทนของเชื้อเพลิงดีเซลเพื่อประเมินความสะอาดทางสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนประเภทนี้ได้อย่างเป็นกลาง

บางทีการกำกับดูแลนี้อาจเกิดขึ้นโดยผู้พัฒนากฎหมายของรัฐบาลกลางนี้เนื่องจากขาดที่ปรึกษา - ผู้เชี่ยวชาญด้านการเตรียมเชื้อเพลิงและการใช้เชื้อเพลิง

วิธีการประเมินความสะอาดของสิ่งแวดล้อม

เนื้อหาของสิ่งเจือปนแต่ละรายการและการรวมแร่ธาตุของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนซึ่งสะท้อนโดยค่าตัวเลขในเอกสารกำกับดูแลปัจจุบันไม่สามารถระบุลักษณะความสะอาดของสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามสำหรับการประเมินเบื้องต้นเกี่ยวกับความสะอาดของสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงคุณสามารถใช้ค่าตัวเลขของตัวบ่งชี้องค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในส่วนที่ติดไฟได้ของเชื้อเพลิง หากเชื้อเพลิงมีปริมาณไฮโดรเจน (H2) สูงกว่าหรือมีออกซิเจนจับ (O2) อยู่ในส่วนที่ติดไฟได้ เช่น ในเชื้อเพลิงชีวภาพ เชื้อเพลิงนี้จะเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า การประเมินความบริสุทธิ์ของสิ่งแวดล้อมอย่างมีวัตถุประสงค์ของเชื้อเพลิงประเภทใดชนิดหนึ่งสามารถดำเนินการได้โดยขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของการวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของก๊าซควัน (ไอเสีย) ในระหว่างการเผาไหม้รวมถึงการวิเคราะห์ส่วนเถ้าของเชื้อเพลิงหลังจากนั้น การเผาไหม้ แน่นอนว่าสิ่งสำคัญอันดับแรกคือผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ควัน ไอเสีย และก๊าซอื่นๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง เนื่องจากสิ่งเหล่านี้มีผลกระทบด้านลบมากที่สุดต่อสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติและส่งผลกระทบต่อพื้นที่ขนาดใหญ่

เห็นได้ชัดว่าสำหรับการประเมินวัตถุประสงค์ของคุณสมบัติที่สำคัญของเชื้อเพลิงเช่นความสะอาดของสิ่งแวดล้อมยังคงจำเป็นต้องพัฒนาเกณฑ์นั่นคือกฎตามที่ตัวบ่งชี้นี้เปลี่ยนแปลง ตามที่ผู้เขียนระบุ เกณฑ์นี้ควรเป็นการเสริมส่วนประกอบที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด เช่น CO, CO 2, H 2 S, NO x, N 2, S 2, S x O y, C x H y, เขม่า ฯลฯ . การจัดอันดับเชิงปริมาณซึ่งในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเฉพาะสามารถสะท้อนให้เห็นได้ด้วยค่าตัวเลขของสัมประสิทธิ์นัยสำคัญที่สอดคล้องกับส่วนแบ่งของแต่ละองค์ประกอบในองค์ประกอบของก๊าซไอเสีย เกณฑ์ที่นำเสนอนั้นมีวัตถุประสงค์เนื่องจากคุณภาพของปฏิกิริยาลูกโซ่การเผาไหม้จะสะท้อนถึงกลไกการก่อตัวของการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายในเชิงปริมาณ ค่าตัวเลขของตัวบ่งชี้ความสะอาดสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงควรอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 1.0 ในขณะที่เชื้อเพลิงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเมื่อตัวบ่งชี้ใกล้กับ 0 และเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมตามลำดับถึง 1.0

ต่างประเทศมีอะไรบ้าง.

ในประเทศยุโรปตะวันตก อเมริกาเหนือ และญี่ปุ่น ปัญหาสิ่งแวดล้อม รวมถึงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน เริ่มได้รับการแก้ไขในช่วงต้นทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา ในระยะเริ่มแรกมีความพยายามที่จะปรับปรุงสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมผ่านการดำเนินการตามมาตรการการบริหารเท่านั้น กล่าวคือโดยการออกกฎหมายสิ่งแวดล้อมให้เข้มงวดขึ้น, การออกและเพิ่มค่าปรับมลพิษทางสิ่งแวดล้อม, การจำกัดจำนวนและการควบคุมชั่วโมงการทำงานของแหล่งกำเนิดมลพิษรวมถึงยานพาหนะ, การห้ามใช้ผลิตภัณฑ์บางอย่าง เป็นต้น เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ความพยายามในการแก้ไข ปัญหาสิ่งแวดล้อมผ่านมาตรการบริหารเพียงอย่างเดียวล้มเหลว

และเพียง 30 ปีต่อมาในช่วงกลางทศวรรษ 1990 มาตรการที่ซับซ้อนที่นำเสนอข้างต้นรวมถึงการปรับปรุงฐานเทคโนโลยีของโรงกลั่นน้ำมันให้ทันสมัยและการปรับปรุงเครื่องยนต์รถยนต์และระบบเชื้อเพลิงได้ถูกนำมาใช้หลังจากนั้นก็เข้าสู่ตลาดเชื้อเพลิงของ ประเทศที่พัฒนาแล้วทางเศรษฐกิจเป็นเชื้อเพลิงเชิงพาณิชย์ แม้จะมีแนวโน้มเชิงบวกในการปรับปรุงคุณภาพของสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติในประเทศที่พัฒนาแล้วของโลก แต่ปัญหามลพิษรวมถึงผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนยังไม่หมดสิ้นไปในปัจจุบันและจำเป็นต้องมีแนวทางแก้ไขเพิ่มเติม

แทนที่จะได้ข้อสรุป

ตามที่ผู้เขียนระบุว่าผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของแรงงานทางสังคมควรมีราคาถูกกว่าผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า สิ่งนี้ใช้ได้กับเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนทุกประเภทอย่างสมบูรณ์ รัฐมีหน้าที่ต้องรับผิดชอบค่าใช้จ่ายส่วนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มความบริสุทธิ์ของเชื้อเพลิงต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากการใช้เชื้อเพลิงที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมทำให้เกิดความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อพืช สัตว์ และสุขภาพของประชาชนผ่านการละเมิดคุณภาพของแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติ มิฉะนั้นรัฐจะถูกบังคับให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับมาตรการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการดูแลสุขภาพซึ่งเกินกว่ากำไรจากการขายเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก