דלקים קונבנציונליים או אלטרנטיביים.
מילות מפתח: דלקים חלופיים, דלק, אלטרנטיבי, שמן, זיהום, בקרת זיהום, איכות סביבה
CNG (גז טבעי דלק)
השימוש ב- CNG במצב גזי ודחוס מתחת ל -200 פסים הוא פיתרון טכנולוגי מוכח כבר מאחר ומדובר ביותר מ -500 כלי רכב ברחבי העולם. במנועים ייעודיים ומותאמים, CNG מספקת יתרונות משמעותיים העולים על אספקת אנרגיה יקרה יותר. הנאת נהיגה, ביצועי תאוצה והתאוששות, מהירות מקסימאלית משביעות רצון רבה.
יעילות הדלק עולה על זו של מנועי בנזין בכ -10% (למעט מנועי בנזין דלילים כמו אלה שהוצעו לאחרונה על ידי היצרנים היפניים), אך נופלת מזו של מנוע דיזל בהזרקה ישירה. פליטות מנועי CNG מורכבות כמעט אך ורק ממתאן, ולכן מרעילות נמוכה.
מתאן הוא, עם זאת, גז חממה חשוב. אך אם ניקח בחשבון את פליטת גזי החממה בכל רשת השימושים, CNG מביא לחיסכון של כ -20 עד 25% בהשוואה לתחום הבנזין ו -10 ל-
15% לעומת דיזל.
הנכות העיקרית של GNc נוגעת לאחסון שעונש מאוד מבחינת משקל וגודל. חומרים חדשים כמו מרוכבים שרף וסיבי זכוכית או פחמן, הנמצאים כעת במחקר, אמורים לאפשר לחלק בארבעה את משקל המיכל בקיבולת קבועה.
נראה כי CNG מהווה דלק תחליף, שחדירתו ודאית מבלי שניתן להעריך את היקפו כרגע. זה אמור להתממש תחילה בשימושים עירוניים (במיוחד באוטובוסים) שבהם זיהום הוא דאגה.
מתנול
מחקרים רבים נערכו בשנים 1970 על פיתוח דלקים המכילים מתנול% 85 100, שקבע ראשי תיבות M85, או M90 M100 תלוי בהרכב שלהם.
נכון לעכשיו, נושא זה איבד עניין רב. מתנול הוא אכן רעיל מהותי והוא מספק תועלת מועטה ביותר מבחינת זיהום האוויר. בפרט, הסיכונים להיווצרות אוזון טרופוספרית כמעט ולא משתנים עבור כלי רכב המאמצים M85 או M100.
מתנול נשמר בעקיפין בשוק הדלק כשחקן בסיסי בסינתזה של MTBE. אתר זה הוא מרכיב מצוין של בנזינים, מבוקש מאוד בגלל מספר האוקטן הגבוה שלו, התאימות המושלמת שלו עם פחמימנים ו
יתרונות שהוא יכול לספק להפחתת זיהום האוויר.
כיום, ריכוזי MTBE של 5-10% נפוצים מאוד בבנזינים. עם זאת, יש בעיות הקשורות להתפרקות הביולוגית הנמוכה של MTBE.
דלק ביולוגי: אתנול
אתנול הוא פוטנציאל דלק באיכות טובה המסוגל להניע מנועים מסוג הצתה ניצוץ. ניתן להשתמש בו טהור או מעורב בחלק קטן (עד 20%) בבנזין קונבנציונאלי. במקרה הראשון, יש להתאים את המנוע לשימוש ספציפי זה (שינוי מערכת הדלק ויחס דחיסה גבוה יותר); בתוך ה
במקרה שני, תערובת האתנול והבנזין היא דבר שבשגרה לחלוטין ומחליפה ברשת ההפצה עם מוצרים שמקורם בנפט בלבד.
עם זאת, אפילו ברזיל, שפתחה במדיניות יזומה לטובת תחום דלק האתנול, בוחנת את האסטרטגיה שלה. הסיבות למהפך זה בברזיל וההמראה הכלכלית האיטית בשאר העולם נובעות מכמה מכשולים טכניים שמעוררים רתיעה בענפי הנפט והרכב מבלי להיות אוסרים.
תערובות אתנול-בנזין יציבות פחות בנוכחות מים, נדיפות יותר ולעיתים מאכלות יותר מאשר מוצרים שמקורם בנפט בלעדי.
זו הסיבה, בדומה למתנול, תחום הדלק אתנול מכוון רצוי לייצור ETBE מאתנול ואיזובוטן.
התקנות האירופיות קובעות תוכן מרבי של 15% (נפח) של ETBE בבנזינים, כלומר סביב 7% (משקל)
אתנול. מסגרת חקיקה זו משאירה אפוא מקום מספיק לחדירת אתנול בשיעורים משמעותיים לשוק הדלק.
נגזרים של שמנים צמחיים
למרות שמנועי דיזל יכולים לפעול עם שמנים צמחיים גולמיים, גישה זו לא נראית מציאותית עבור כלי רכב שהפכו יעילים מאוד. מאידך, הפיכת שמנים צמחיים למתיל אסטרים מציעה יתרונות ניכרים ברמה הטכנית.
לאסטרים מתיליים של שמנים צמחיים יש תכונות פיזיקוכימיות הקרובות לאלה של נפט גז בו הוא ניתן לתערובת מוחלטת. סוגי זרעי השמן הנוגעים בדבר הם בעיקר לפתית וחמניות. הנתונים האגרונומיים הם כדלקמן: הם
ניתן להשיג 30 עד 35 חמש ליטרים של זרעי קולצה לדונם, או 1,2 עד 1,4 טון אסתר מתיל לדונם ולשנה.
בחזית הרגולטורית, צו, מסמיך, בצרפת, חלוקה לא מסומנת של אסתר מתיל לפתית של עד 5% מעורבב בסולר.
בסופו של דבר, מאזני האנרגיה בענפי ייצור דלק ביולוגי נוחים. היחס בין האנרגיה הכלולה בדלק הביולוגי לבין מה שהיה נחוץ להפקתו, תמיד גדול מ- 1. אך מבחינה כלכלית, עם העלויות הנוכחיות של גישה לנפט גולמי וללא תמריצי מס. , דלק ביולוגי אינו תחרותי.
לבסוף, מסקנות המחקרים הנוגעות לתרומתם של דלקים ביולוגיים מבחינת ההשפעה על זיהום האטמוספירה הם ניואנסים מאוד. תלוי בסוג המזהם הנחשב, הדלקים
שמקורם צמחי עשוי להיות לפעמים מועיל מעט, לפעמים מעט שלילי. למעט הגנה מפני אפקט החממה, אשר השימוש בו בדלקים ביולוגיים מביא ללא ספק לשיפור משמעותי.
דלקים סינתטיים
דלקים סינטטיים הם בנזינים ושמנים גזיים מסורתיים, אך הם נגזרים מחומרי גלם שאינם נפט, בעיקר פחם וגז טבעי.
התהליכים המקבילים עושים שימוש בטכנולוגיות מסורבלות ויקרות. הם מורכבים מהפקת, בשלב ביניים, גז סינתזה (CO ו- H2), ממנו אפשריים שני מסלולים: קבלה ישירה של פחמימנים על פי טכניקת פישר-טרופש או מעבר דרך מתנול שיהיה ואז הפך לבנזין.
התשואה של מגזרים אלה מהווה נכות גדולה: בין 35 ל -55% בתהליך פישר-טרופש של תמציות בהתאם למאפייני חומר הגלם ולדרישות האיכות של המוצרים המוגמרים; בין 60 ל -65% לתחום הבנזין הסינטטי באמצעות מתנול שפותחה בשנת 1986 על ידי חברת מוביל בניו זילנד. התשואות הנמוכות הללו הולכות יד ביד עם פליטת CO2 גבוהה.
לכן, הייצור המשמעותי של דלקים סינטטיים מותנה מחירי נפט גבוהים (לפחות 30 $ / לחבית) ועל ידי ביקוש חזק לא מזהם.
מימן
בטווח הבינוני, מימן ינהל כראוי מחסור שהוכרז. צריכת יחידות זיקוק גבוהות (סילוק מים, הידרו-טיפולים והימרות הידרו)
יתרבו כדי לשפר את איכות מוצרי הנפט ולהתאים את עצמם לביקוש המכוון יותר ויותר למוצרים קלים.
מלבד רפורמה שתגיע במהירות לגבולותיה, ניתן לחזות בייצור מימן על ידי רפורמציה של אדי מתאן, על ידי גזירה של שאריות או על ידי אלקטרוליזה. שני הנתיבים הראשונים מובילים לצריכה עצמית ולפליטת CO2 משמעותית. הדרך לאלקטרוליזה תדרוש החייאת השקעות בכוח גרעיני וקבלת הציבור הרחב לכך
טכנולוגית סיכוניה.
אם אנו נמנעים באופן שרירותי משאלות אלה של זמינות חומרי גלם, השימוש במימן כדלק רכב עדיין נתקל בקשיים גדולים: אחסון על גבי הרכב הוא צוואר בקבוק טכנולוגי אמיתי.
אם אנו מניחים, יתר על כן, כי האחסון על רכבים נפתר טכנית וכי מתקיימים תנאי הבטיחות הבסיסיים, יתכנו שתי אפשרויות: תחילה ניתן להשתמש במימן, טהור או מעורב CNG, במנועים שתוכננו במיוחד עבור דלק מסוג זה. יעילות המנוע מוגבלת אז על ידי חוקי התרמודינמיקה ופליטת NOx הם בלתי נמנעים. שנית, ניתן לצרוך מימן בתאי דלק.
אבל בעיות התפתחות הטכנולוגיה הפכה גלויה. האלקטרודות עשויים מתכות יקרות (פלטינה ופלדיום) צפיפות הספק נמוך. למרות ההתחייבויות אחרונות
כלי רכב תעשייתיים גדולים לפתח תאי דלק, מסלול זה לא נראה להתחרות זיהום ממירים קונבנציונליים יותר אבל כמעט לאפס מיועדים עתידים גדולה.
ניתן לצפות מתיחות בשוק המימן ונתיב הדלק נותר צפוי מאוד. בטוח כי השימוש במימן לשיפור איכויות הדלקים המסורתיים יישאר המסלול היעיל ביותר מבחינה טכנית וכלכלית לאורך זמן רב.
לכן, תא דלק מנוע הבעירה מימן לא נראה סביר להוביל בטווח הבינוני.