Отказ от дизельного горючего в мировой экономике в обозримом будущем невозможен. В связи с этим специалисты из Сибири предложили технологию, позволяющую улучшить экологические показатели солярки за счёт введения специальных добавок. Ключевым преимуществом нового биотоплива является его адаптация к эксплуатации в холодном климате, характерном для российских регионов.
Ирина Медведева
Иллюстративное фето. Источник: inbusiness.kz
Дизель остается востребованным
Значительная доля транспортных и производственных мощностей в России продолжает использовать дизель. Как сообщили в Министерстве науки и высшего образования РФ, отечественные учёные определили новую комбинацию компонентов, способную стать более безопасной для окружающей среды альтернативой традиционному дизтопливу.
Дизель остаётся основным видом топлива в агропромышленном комплексе, индустрии и логистике. Поскольку техника, потребляющая ДТ, будет применяться ещё долго, критически важным становится поиск решений, минимизирующих объём опасных веществ в выхлопных газах.
Экспериментальные составы биодизеля для зимы и лета
Специалисты нескольких сибирских университетов создали экспериментальное горючее, состоящее из классического дизеля, биодизеля на основе отработанного растительного масла (например, из предприятий общественного питания) и бутанола.
Исследователи провели серию опытов по смешиванию традиционного топлива с биоразлагаемыми составляющими. Согласно данным пресс-службы Новосибирского государственного университета биотехнологий, объёмная доля биодизеля в летней модификации такой смеси может доходить до 20%. Для зимнего периода, когда температура опускается ниже −15°C, содержание биокомпонента необходимо снизить до 10% либо дополнительно ввести бутанол (до 20% от общей массы).
«Оптимальный состав был определён эмпирически в ходе измерения ключевых параметров: плотности, вязкости, низкотемпературных и смазывающих характеристик», — пояснили представители университета.
Как утверждают авторы разработки, варьирование соотношений ингредиентов в составе позволяет снизить выбросы диоксида углерода при сгорании топлива на 7–15%.
Сырьевая база для биодизеля
Сырьём для производства биодизеля могут служить использованные растительные масла из ресторанов быстрого питания. В перспективе производство такого топлива может быть налажено не на нефтеперерабатывающих, а на химических предприятиях, где существует возможность проведения реакции переэтерификации жирных кислот с образованием сложных эфиров (этиловых или бутиловых).
Одним из наиболее значимых аспектов разработки стала её ориентированность на использование локальных ресурсов. Сырьевая база для биодизеля — отработанные растительные масла — является по сути возобновляемым ресурсом, массово образующимся в сфере общественного питания по всей стране.
Таким образом, технология не только решает экологическую проблему утилизации отходов, но и создаёт новую цепочку добавленной стоимости, превращая потенциально вредный продукт в ценное сырьё для топливной промышленности. Это особенно актуально в условиях курса на циркулярную экономику и снижение зависимости от ископаемого сырья.
Внедрение подобных гибридных составов не потребует кардинальной перестройки существующей инфраструктуры — от нефтепереработки до заправочных станций и парка техники. Это ключевой фактор для их потенциально быстрого масштабирования.
Источник фото: invest-in-mv.de
Экономика проекта
Топливные смеси на основе стандартного дизеля с добавлением биокомпонентов могут быть адаптированы на существующих мощностях химических и биотехнологических предприятий, что снижает порог входа для промышленного внедрения. Важно, что предлагаемые составы соответствуют действующим стандартам на дизельное топливо, проходя по критически важным параметрам, таким как цетановое число, температура вспышки и фильтруемости.
С экономической точки зрения, конечная стоимость нового топлива будет определяться себестоимостью сбора и переработки отработанного масла, а также производством бутанола. Исследователи отмечают, что при налаживании эффективной логистики сбора сырья и использовании современных каталитических процессов, цена на биокомпоненты может стать конкурентоспособной.
Дополнительным финансовым стимулом для производителей могут стать механизмы углеродного регулирования, учитывающие сниженный углеродный след гибридного топлива по сравнению с ископаемым аналогом.
Цикл исследований
Свойства созданных смесей были тщательно исследованы в лаборатории. Учёные оценили устойчивость горючего к расслоению, окислению и другим процессам.
Эксперименты показали, что смесь оставалась стабильной и не подвергалась окислению в течение 30 дней. Также образцы подвергались заморозке для анализа изменения их вязкости в морозных условиях. Для завершения цикла исследований и перехода к практическому применению необходим этап длительных ресурсных испытаний на реальных двигателях.
Учёным предстоит оценить долгосрочное влияние новых смесей на износ топливной аппаратуры, работу фильтров и сажевых фильтров, а также скорректировать регламенты технического обслуживания.
Параллельно требуется проработать нормативно-правовую базу, которая позволит сертифицировать и легализовать использование таких многокомпонентных смесей на рынке.
Успех этой работы откроет путь к созданию целого семейства «климатически адаптированных» экологичных топлив для различных отраслей российской экономики.
В работе участвовали эксперты Иркутского национального исследовательского технического университета, Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления, Забайкальского государственного университета, а также Башкирского и Иркутского государственных аграрных университетов. Результаты исследований опубликованы в научном издании Applied Sciences.
Целая группа технологий, связанных с получением биодизеля, активно развивается в России и в мире, демонстрируя не только высокие показатели эффективности и экономичности, но и соответствие современным экологические стандарты. Недавно мы рассказали, как побочный продукт производства биодизеля глицерин — превратили в абсорбенты для очистки атмосферы от СО2.