Biopaliwa i ich szybka sława

Nawet stolarz czasem się skaleczy. Można to subtelnie napisać o dyrektywie 2003/30/WE z 2003 r., która zakłada 10% biozawartości w paliwach samochodowych w krajach Unii Europejskiej. Biopaliwa otrzymywano z rzepaku, różnych zbóż, kukurydzy, słonecznika i innych upraw. Politycy, nie tylko z Brukseli, niedawno ogłosili je cudem środowiskowym ratującym planetę, dlatego wsparli uprawę i późniejszą produkcję biopaliw hojnymi dotacjami. Inne powiedzenie mówi, że każdy kij ma dwa końce, a kilka miesięcy temu wydarzyło się coś niesłychanego, choć przewidywalnego od początku. Urzędnicy unijni ostatnio dali do zrozumienia, że ​​nie będą już wspierać uprawy zbóż przeznaczonych do produkcji, jak i samej produkcji biopaliw, innymi słowy, hojnie dotują.

Ale wróćmy do właściwego pytania, jak zaczął się ten naiwny, a nawet głupi projekt biopaliwowy. Dzięki wsparciu finansowemu rolnicy zaczęli uprawiać rośliny nadające się do produkcji biopaliw, stopniowo ograniczano produkcję konwencjonalnych roślin przeznaczonych do spożycia przez ludzi, aw krajach trzeciego świata wręcz przyspieszono dalsze wylesianie coraz rzadszych lasów w celu uzyskania gruntów pod uprawę uprawy. Oczywiste jest, że na negatywny efekt nie trzeba było długo czekać. Poza wzrostem cen podstawowych artykułów żywnościowych iw efekcie pogłębiającym się głodem w krajach najuboższych, import surowców z krajów trzecich również niewiele pomógł europejskiemu rolnictwu. Uprawa i produkcja biopaliw również zwiększyły emisje CO.₂ więcej niż spalanie paliw konwencjonalnych. Do tego dochodzi emisja podtlenku azotu (niektóre źródła podają nawet do 70%), który jest znacznie groźniejszym gazem cieplarnianym niż dwutlenek węgla – CO.₂. Innymi słowy, biopaliwa wyrządziły więcej szkód środowisku niż znienawidzone skamieliny. Nie wolno nam zapominać o niezbyt oszczędnym wpływie biopaliwa na sam silnik i jego osprzęt. Paliwo z dużą ilością biokomponentów może zatykać pompy paliwowe, wtryskiwacze, a także uszkadzać elementy gumowe silnika. Metanol można stopniowo przekształcić w kwas mrówkowy za pomocą ciepła, a kwas octowy można stopniowo przekształcić w etanol. Oba mogą powodować korozję w układzie spalania iw przewodzie wydechowym podczas długotrwałego użytkowania.

Kilka ustaw

Choć niedawno pojawił się oficjalny komunikat o wycofaniu wsparcia dla upraw zbóż pod produkcję biopaliw, nie zaszkodzi przypomnieć sobie, jak ewoluowała cała sytuacja wokół biopaliw. Wszystko zaczęło się od Dyrektywy 2003/30/WE z 2003 roku, której celem było osiągnięcie 10% udziału biopaliw samochodowych w krajach Unii Europejskiej. Zamiar ten od 2003 roku został potwierdzony przez ministrów gospodarki krajów UE w marcu 2007 roku. Uzupełnieniem są dyrektywy 2009/28WE i 2009/30 WE zatwierdzone przez Radę Europy i Parlament Europejski w kwietniu 2010 r. Stopniowo nowelizowana norma EN 590 określa maksymalny dopuszczalny udział objętościowy biopaliw w paliwie dla konsumenta końcowego. Po pierwsze, norma EN 590 z 2004 roku regulowała maksymalną zawartość FAME (estrów metylowych kwasów tłuszczowych, najczęściej estrów metylowych oleju rzepakowego) do pięciu procent w oleju napędowym. Najnowsza norma EN590/2009, obowiązująca od 1 listopada 2009 r., dopuszcza do siedmiu procent. Tak samo jest z dodawaniem bioalkoholu do benzyny. Jakość bioskładników regulują inne dyrektywy, a mianowicie olej napędowy oraz dodanie normy EN 14214-2009 dla bioskładników FAME (MERO). Określa parametry jakościowe samego składnika FAME, w szczególności parametry ograniczające stabilność oksydacyjną (liczba jodowa, zawartość kwasów nienasyconych), korozyjność (zawartość glicerydów) oraz zatykanie dyszy (wolne metale). Ponieważ obie normy opisują tylko składnik dodawany do paliwa i jego możliwą ilość, rządy krajowe zostały zmuszone do przyjęcia przepisów krajowych zobowiązujących kraj do dodawania biopaliw do paliw silnikowych w celu spełnienia obowiązujących dyrektyw UE. Zgodnie z tymi przepisami co najmniej 2007% FAME zostało dodane do oleju napędowego od września 2008 do grudnia 2009, co najmniej 4,5% w ciągu 2010 roku, a co najmniej 6% dodanego biokomponentu zostało zainstalowane w ciągu 590 lat. Odsetek ten musi być osiągnięty przez każdego dystrybutora średnio w całym okresie, co oznacza, że ​​może się on zmieniać w czasie. Innymi słowy, ponieważ wymagania normy EN2004/590 nie mogą przekraczać pięciu procent w pojedynczej partii lub siedmiu procent od wejścia w życie normy EN2009/0, rzeczywisty udział FAME w zbiornikach dla stacji paliw może wynosić zakres 5-0 procent, a obecnie czas 7-XNUMX procent.

Trochę technologii

Nigdzie w dyrektywach ani oficjalnych komunikatach nie jest napisane, czy istnieje obowiązek testowania już jeżdżących, czy tylko przygotowania nowych samochodów. Logicznym pytaniem jest to, że z reguły żadne dyrektywy ani ustawy nie gwarantują, że rozważana mieszanka biopaliw będzie dobrze i niezawodnie działać przez długi czas. Może się zdarzyć, że stosowanie biopaliw może skutkować odrzuceniem reklamacji w przypadku awarii układu paliwowego Twojego pojazdu. Ryzyko jest stosunkowo niewielkie, ale istnieje, a ponieważ nie jest regulowane żadnymi przepisami, w rzeczywistości zostało przeniesione na Ciebie jako użytkownika bez Twojej prośby. Oprócz awarii układu paliwowego lub samego silnika, użytkownik musi również liczyć się z ryzykiem ograniczonego przechowywania. Biokomponenty rozkładają się znacznie szybciej i np. taki bioalkohol dodawany do benzyny pochłania wilgoć z powietrza i tym samym stopniowo niszczy całe paliwo. Z biegiem czasu rozkłada się, ponieważ stężenie wody w alkoholu osiąga pewną granicę, przy której woda jest usuwana z alkoholu. Oprócz korozji elementów układu paliwowego istnieje również ryzyko zamarznięcia przewodu zasilającego, szczególnie w przypadku dłuższego postoju samochodu w warunkach zimowych. Dla odmiany biokomponent w oleju napędowym utlenia się bardzo szybko i dotyczy to również oleju napędowego przechowywanego w dużych zbiornikach, które muszą być wentylowane. Utlenianie spowoduje z czasem żelowanie składników estru metylowego, co spowoduje zwiększenie lepkości paliwa. Powszechnie używane pojazdy, które spalają pełne paliwo przez kilka dni lub tygodni, nie stwarzają zagrożenia degradacji paliwa. Tak więc przybliżony okres przydatności do spożycia wynosi około 3 miesięcy. Dlatego też, jeśli należysz do użytkowników, którzy przechowują paliwo z różnych powodów (w pojeździe lub poza nim), będziesz zmuszony dodać do swojego mieszanego biopaliwa biobenzynę, np. Velfobin do biodiesla na olej napędowy. Uważaj również na różne podejrzanie tanie pompy, ponieważ mogą one oferować paliwo po okresie gwarancyjnym, którego nie można było sprzedać na czas na innych pompach.

Silnik wysokoprężny

W przypadku silnika Diesla największą obawą jest żywotność układu wtryskowego, ponieważ biokomponent zawiera metale i minerały, które mogą zatykać otwory wtryskiwaczy, ograniczać ich wydajność i obniżać jakość rozpylanego paliwa. Ponadto zawartość wody i pewna ilość glicerydów może powodować korozję metalowych części układu wtryskowego. W 2008 roku Europejska Rada Koordynacji (CEC) wprowadziła metodologię F-98-08 do testowania silników Diesla Common Rail. Rzeczywiście, metodologia ta, działająca na zasadzie sztucznego zwiększania zawartości niepożądanych substancji w stosunkowo krótkim okresie badań, wykazała, że ​​jeśli do oleju napędowego nie zostaną dodane skuteczne detergenty, dezaktywatory metali i inhibitory korozji, zawartość biokomponentów może szybko zmniejszyć drożność wtryskiwacza. ..zatykają się i tym samym znacząco wpływają na pracę silnika. Producenci są świadomi tego ryzyka, dlatego też wysokiej jakości olej napędowy sprzedawany przez markowe stacje spełnia wszystkie niezbędne kryteria, w tym zawartość biokomponentów i utrzymuje układ wtryskowy w dobrym stanie przez długi okres eksploatacji. W przypadku tankowania nieznanego oleju napędowego, który może być złej jakości iz niewystarczającą ilością dodatków, istnieje ryzyko zatkania, aw przypadku niskiej smarności nawet zakleszczenia wrażliwych elementów układu wtryskowego. Należy dodać, że starsze silniki Diesla mają układ wtryskowy mniej wrażliwy na czystość i smarność oleju napędowego, ale nie dopuszczają do zatykania się wtryskiwaczy resztkami metali po estryfikacji olejów roślinnych.

Oprócz układu wtryskowego istnieje jeszcze jedno ryzyko związane z reakcją oleju silnikowego na biopaliwa, ponieważ wiemy, że niewielka ilość niespalonego paliwa w każdym silniku przedostanie się do oleju, zwłaszcza jeśli jest on wyposażony w filtr DPF bez dodatku z zewnątrz . Paliwo dostaje się do oleju silnikowego podczas częstej, krótkiej jazdy nawet na mrozie, a także podczas nadmiernego zużycia silnika przez pierścienie tłokowe, a ostatnio w wyniku regeneracji filtra cząstek stałych. Silniki wyposażone w filtr cząstek stałych bez zewnętrznego dodatku (mocznika) muszą podczas suwu wydechu wtryskiwać olej napędowy do cylindra w celu przeprowadzenia regeneracji i transportu go do rury wydechowej w stanie niespalonym. Jednak w pewnych okolicznościach ta partia oleju napędowego zamiast odparować, skrapla się na ściankach cylindra i rozcieńcza olej silnikowy. Ryzyko to jest większe w przypadku biodiesla, ponieważ biokomponenty mają wyższą temperaturę destylacji, więc ich zdolność do skraplania się na ściankach cylindra, a następnie rozcieńczania oleju, jest nieco wyższa niż w przypadku konwencjonalnego czystego oleju napędowego. Dlatego zaleca się skrócenie interwału wymiany oleju do zwykłych 15 km, co jest szczególnie ważne dla użytkowników tak zwanych trybów Long Life.

benzyna

Jak już wspomniano, największym zagrożeniem w przypadku biobenzyny jest mieszalność etanolu z wodą. Dzięki temu biokomponenty będą absorbować wodę z układu paliwowego i otoczenia. W przypadku dłuższego parkowania samochodu, na przykład zimą, mogą wystąpić problemy z uruchomieniem, istnieje również ryzyko zamarznięcia przewodu zasilającego, a także korozji elementów układu paliwowego.

Przez kilka przemian

Jeśli bioróżnorodność nie opuściła Cię całkowicie, przeczytaj kilka kolejnych linijek, które tym razem wpłyną na ekonomię samej pracy.

• Przybliżona wartość opałowa czystej benzyny to około 42 MJ/kg.
• Przybliżona wartość opałowa etanolu wynosi około 27 MJ/kg.

Z powyższych wartości widać, że alkohol ma niższą kaloryczność niż benzyna, co logicznie implikuje, że mniej energii chemicznej jest zamieniane na energię mechaniczną. W konsekwencji alkohol ma niższą kaloryczność, co jednak nie wpływa na moc ani moment obrotowy silnika. Samochód będzie jechał tą samą drogą, zużywając tylko więcej paliwa i relatywnie mniej powietrza, niż gdyby był zasilany zwykłym czystym paliwem kopalnym. W przypadku alkoholu optymalny stosunek mieszania z powietrzem wynosi 1:9, w przypadku benzyny – 1:14,7.

Najnowsze rozporządzenie UE mówi o 7% domieszce biokomponentu w paliwie. Jak już wspomniano, 1 kg benzyny ma wartość opałową 42 MJ, a 1 kg etanolu 27 MJ. Tak więc 1 kg mieszanki paliwowej (7% biokomponentu) ma końcową wartość opałową 40,95 MJ/kg (0,93 x 42 + 0,07 x 27). Pod względem zużycia oznacza to, że musimy uzyskać dodatkowe 1,05 MJ / kg, aby dorównać spalaniu zwykłej nierozcieńczonej benzyny. Innymi słowy, konsumpcja wzrośnie o 2,56%.

Przekładając to na liczby praktyczne, zróbmy sobie taką wycieczkę z PB do Bratysławy Fabią 1,2 HTP w konfiguracji 12-zaworowej. Ponieważ będzie to podróż autostradą, średnie spalanie wyniesie około 7,5 litra na 100 km. Na dystansie 2 x 175 km całkowite zużycie wyniesie 26,25 litra. Ustalimy akceptowalną cenę benzyny na 1,5 euro, więc całkowity koszt wyniesie 39,375 1,008 euro. W takim przypadku za domową bioortofologię zapłacimy XNUMX euro.

Zatem powyższe obliczenia pokazują, że rzeczywiste oszczędności paliw kopalnych wynoszą tylko 4,44% (7% - 2,56%). Mamy więc mało biopaliwa, ale i tak zwiększa to koszty eksploatacji pojazdu.

wniosek

Celem artykułu było wskazanie skutków wprowadzenia obowiązkowego biokomponentu do tradycyjnych paliw kopalnych. Ta nieprzemyślana inicjatywa niektórych urzędników nie tylko spowodowała chaos w uprawach i cenach podstawowych artykułów spożywczych, wylesianie, problemy techniczne itp., ale ostatecznie doprowadziła także do wzrostu kosztów eksploatacji samego samochodu. Może w Brukseli nie znają naszego słowackiego przysłowia „dwa razy mierzyć, raz ciąć”.