Альтернативное топливо: пиролиз пластика, растительные масла, этанол и газогенераторы

Синтетическое топливо и пиролиз отходов

Одним из направлений получения жидкого горючего является термическая переработка полимеров методом пиролиза — нагрева пластиковых отходов в бескислородной среде, исключающей горение. Процесс позволяет расщеплять сырье на исходные углеводородные фракции, имитируя перегонку сырой нефти.

Промышленные примеры реализации включают завод компании Cynar в городе Порт-Лиише (Ирландия), где выход готового продукта составляет до 19 000 литров топлива из 20 тонн пластика. Получаемые фракции разделяются на компоненты, превосходящие стандартное дизельное топливо по чистоте благодаря пониженному содержанию серы. Параллельно существуют разработки получения синтетического дизельного топлива (e-diesel) на основе углекислого газа (CO2), реализованные в рамках опытных установок компании Audi.

Растительное и отработанное масло для дизелей

Дизельные двигатели способны функционировать на чистом или отработанном растительном масле, в том числе фритюрном масле из заведений общепита. Для подготовки такого сырья требуется его механическая фильтрация от остатков пищи либо сепарация на специализированной центрифуге (например, Dieselcraft).

На практике применяется следующий состав смеси:

• 97 частей фильтрованного растительного масла;
• 3 части растворителя (уайт-спирит) для снижения вязкости и оптимизации расхода топлива.

После смешивания состав выдерживается в течение недели для отстаивания. При эксплуатации техники на масле (например, на автомобилях вроде Mercedes-Benz 300D в кузове W123) необходимо соблюдать эксплуатационный режим: запуск и глушение мотора производятся на штатной солярке, а само масло перед подачей требует предварительного подогрева. Главное ограничение масляного топлива — невозможность работы при отрицательных температурах из-за застывания и парафинизации состава.

Спирт, бензанол и использование этанола

Спиртосодержащие жидкости могут применяться как в бензиновых двигателях мелкой техники (бензопилы, четырехтактные бензогенераторы), так и на автомобильном транспорте. На практике четырехтактный генератор Yamaha успешно работает на очищенном самогоне.

Особенности применения этанола:

• Чистый спирт (топливо марки E100) обладает октановым числом 113 единиц. При его использовании важно избегать экстремальных режимов работы и высоких нагрузок на двигатель.
• Топливные смеси: за рубежом распространена смесь E85 (85% этанола и 15% бензина). В отечественных стандартах утвержден ГОСТ на «бензанол» (бензин с добавлением 10% спирта), а автопроизводители допускают работу на смесях с содержанием до 5% этанола.
• Спирт-сырец содержит полезные фракции (эфиры, аминосоединения), однако требует контроля за содержанием воды, кислот и серы.

В автономных условиях спиртовые фракции (в частности, первичные фракции — «головы») могут служить источником тепла для отопительных систем или питать специализированные топливные элементы. Сырьем для сбраживания сахаров могут выступать дикорастущие культуры (например, камыш) либо целлюлозные материалы, подвергнутые гидролизу кислотами.

Газогенераторные установки на твердом топливе

В условиях полного отсутствия жидких углеводородов наиболее надежным и доступным решением признаны газогенераторы, работающие на твердом топливе. В качестве сырья для них выступают сушняк, древесная щепа и отходы лесозаготовки. Газогенераторные комплексы позволяют переводить автотранспорт и сельскохозяйственную технику на дрова без необходимости сложной химической переработки сырья.