Післязавтра

Бензин з пробірки

Дмитро КРАПИВЕНКО

Імпорт нафти і нафтопродуктів може подорожчати, скоротитися, а то й припинитися взагалі. І тоді, виявляється, пальне можна досить рентабельно виробляти і без нафти.

З твердого в рідке

Першими почали виробляти бензин і дизпальне без краплини нафти німці. Вчені-хіміки Франц Фішер та Ганс Тропш у 20-х роках минулого століття презентували революційну технологію синтезу рідкого пального. Завдяки методу, котрий згодом дістав назву «синтез Фішера — Тропша», стало можливим отримання бензину та дизпального з камінного вугілля. Німецькі хіміки запровадили так звану газифікацію вугілля (під тиском і температурою отримується суміш монооксиду вуглецю — СО та водню — Н2) і подальшу каталітичну переробку синтез-газу в рідке пальне.

Винахід Фішера — Тропша став у пригоді нацистам. У Німеччині, котра не має власної нафти, проте контролює Рурський вугільний басейн, рідке синтетичне пальне — непогана альтернатива традиційним нафтопродуктам. У роки Другої світової війни у баки німецької військової та цивільної техніки нерідко заливали рідину вугільного походження. Але після війни цю традицію на фатерлянді Фішера і Тропша забули.

Апартеїд ПАР запозичив у нацистської Німеччини не лише методи ведення внутрішньої політики, а й енергетичні напрацювання. Проти ПАР, котрій також бракує власних покладів нафти, світове співтовариство почало запроваджувати санкції, які значною мірою поширювалися і на постачання енергоносіїв. Такі заходи були суттєвою загрозою для економічного розвитку республіки при апартеїді.

Але режим зробив ставку на синтетичне рідке пальне, і країна стала менш залежною від імпорту нафти. З 50-х років південноафриканська компанія Sasol на своїх заводах розпочала виробництво пального за методикою Фішера — Тропша. У ПАР поклади вугілля такі, що цей енергоносій не тільки широко використовується на внутрішньому ринку, а й експортується. Тому виробництво рідкого синтетичного пального не припинилося й після падіння апартеїду.

Сьогодні підприємства Sasol переробляють близько 47 млн т вугілля і випускають 7 млн т пального на рік. Річний прибуток компанії вимірюється сотнями мільйонів доларів. Однак при цьому Sasol досі отримує багатомільйонну допомогу від держави. Досвід ПАР намагається наслідувати й Китай, де спостерігається стрімке економічне зростання за умов залежності від нафтового імпорту.

За планами китайської Компартії, 2007 року у Внутрішній Монголії має постати завод, котрий вироблятиме рідке пальне за південноафриканськими технологіями. Аналогічний проект намагаються реалізувати в Якутії — на місці тамтешніх родовищ росіяни обіцяють побудувати не лише завод з виробництва пального, а й трубопровід, за допомогою якого вони мають намір транспортувати вугільний бензин. Такі ініціативі існують і в Україні. Але поки що на папері.

Дизелі на рапсі

Неможливість відновлення нафтових ресурсів турбує навіть країни, котрі сьогодні радо підраховують зароблені на експорті нафтодолари. Та й екологічна шкода від викидів автомобілів, що працюють на бензині та дизпальному, стає дедалі відчутнішою. За підрахунками зелених, на авто припадає 20% загальної кількості викидів вуглекислого газу та близько 50% смогоутворюючих часток.

Однією з поширених альтернатив брудному пальному на Заході нині вважають біодизель — пальне, синтезоване з рослинних олій. Найпоширенішою сировиною для виробництва є рапс — у Євросоюзі, США та Австралії аграрії дедалі активніше культивують цю рослину.

Технологія виробництва біодизелю доволі проста: за допомогою метилового спирту з олії видаляється гліцерин (речовина, що використовується в косметології та інших галузях) і на виході отримується пальне, яке за молекулярним складом подібне до дизпального і може використовуватися замість нього. Перелік переваг біодизелю доволі переконливий.

По-перше, автомобіль, двигун якого працює на цьому енергоносієві, не викидає в атмосферу такі шкідливі речовини, як двоокис сірки, інші викиди порівняно з традиційними двигунами скорочуються на 30-60%. По-друге, виробництво біодизелю дешевше: на Заході витрати на синтез 1 тис. л альтернативного пального становлять близько $300 — щоб отримати аналогічну кількість бензину, треба витратити коштів удвічі більше.

По-третє, менші витрати власників автотраспорту: в Німеччині літр біодизелю коштує на EUR0,15 дешевше від звичайного ДП. У Євросоюзі сьогодні на потребу ПЕК переробляється 2,7 т олійних на рік і на АЗС надходить понад 1 млн т біодизелю. Є свої переваги і у вирощуванні сировини — рапсу. Ця рослина сприяє рекультивації земель, забрудненим радіоактивними речовинами. Відходи рапсу можна використовувати як корми для худоби.

Сьогодні практично в кожній державі, що входить до Євросоюзу, є свої підприємства з виробництва біодизелю. Найпотужніші — німецькі — виробляють по 100 тис. т біодизелю на рік і працюють у тісній змичці з фермерами. На відміну від НПЗ їх як виробників альтернативного пального звільняють від сплати екологічних податків.

Олійне ДП настільки популярне у Європі, що подекуди, зокрема у Великій Британії, зафіксовані спроби нелегально виробництва пального в домашніх умовах. Кмітливі британці як сировину стали використовувати олію, котра вже виконала своє призначення на кухні. Відпрацьований продукт кулінарії відфільтровують, вилучають гліцерин за допомогою метанолу і продають автовласникам на 10% дешевше від солярки.

Влада до таких кулібіних має лише одну претензію — вимагає легалізувати діяльність і сплачувати податки. До того ж застосування кухонних відходів як пального на руку власникам закладів громадського харчування, адже відповідно до британського законодавства вони повинні сплачувати за утилізацію пересмаженої олії.

Втім, конкуренція з боку підпільних виробників альтернативного пального — не єдина проблема європейської біодизельної галузі. Перехід 10% автомобілістів на альтернативне пальне — це досі невтілена мрія. Головними споживачами біодизелю залишаються водії вантажівок та автобусів — затрати пального цих видів транспорту справді виправдовують перехід «на олію».

І навіть витративши EUR2,5 тис. на пристосування двигуна до біопального, у підсумку вони залишаються у виграші. Чого не скажеш про водіїв малолітражок. Автовиробники, котрі десятиліттями працювали пліч-о-пліч з нафтовими корпораціями, своєю чергою, не квапляться випускати авто, адаптовані під біодизель. Концерн Volkswagen, наприклад, відмовився від біоекспериментів зі своїми двигунами.

На думку менеджменту VW, нове альтернативне пальне є більш агресивним по відношенню до механізмів: при його використанні швидко зношуються гумові прокладки, засмічуються жиклери, часто виходить з ладу насос високого тиску у двигунах.

На схід від німецького кордону успіхи з використанням біодизелю ще скромніші. У Польщі та Словаччині уряд намагався спонукати селян самостійно виробляти пальне в малих обсягах (близько 500 т на рік) для власних потреб. Однак тамтешні фермери не захопилися цією ідеєю і зберегли вірність традиційному дизпальному.

В Україні про біодизель говорить кожен новий уряд, особливо під час посівної і традиційної паливної кризи. Є цілком слушні пропозиції — замінити при виробництві пального метиловий спирт етиловим, використання якого зробить український біодизель дешевшим.

Але вітчизняні підприємства досі не реалізували жодного успішного проекту у цій галузі. Та й аграрний сектор не вповні готовий до таких експериментів: посіви рапсу вимерзають, а підвищити їхню морозостійкість можна за допомогою спеціальних препаратів, котрі ще треба закупити. До того ж бракує техніки для збирання врожаю рапсу — зернові комбайни не годяться для виконання таких функцій.

Спирт, вода, платина — усе до бензобаку

Нафтова криза 1973 року в багатьох країнах стала каталізатором пошуку альтернативних джерел енергії. Франція відтоді переорієнтувалася на атомну енергетику, а в Бразилії за браком нафти і високих технологій почали активніше використовувати цукрову тростину. Точніше, спирт, який з цією сировини отримували, — бразильці стали додавати його до бензину. А згодом етанол став альтернативним пальним у Бразилії.

Це джерело з часом перекрило 35% енергопотреб країни. З 80-х років Бразилія стала не лише однією з перших держав, яка активно запроваджувала використання альтернативного пального, а й одним з експортерів відповідних технологій та адаптованих двигунів. І хоча ККД етанолового двигуна подекуди більший, ніж у бензинових аналогів, є слабкі місця і в бразильців: спирт швидко випаровується, а енерговитрати на ферментацію цукрової тростини у півтора разу більші, ніж енергія виробленого етанолу.

Вода — найдешевша з паливних ресурсів, і американські вчені нині вже навчилися запрягати під капот і його. В космічній і комп’ютерній техніці дедалі активніше використовуються так звані паливні елементи — fuel cell. Ці елементи працюють за принципом електричної батарейки, тільки з використанням водню і кисню, а продуктом реакції є вода.

Робота fuel cell побудована на теорії Вільяма Гровза, котрий довів, що процес, зворотний електролізу (розщеплення води на водень і кисень з використанням електричного струму), можливий: водень і кисень можна поєднати й отримати при цьому електроенергію. Американці вже підтвердили цю теорію практикою: чистішого з екологічної точки зору двигуна годі й чекати. Втім, є одне «але»: у fuel cell використовуються платинові каталізатори, що робить такий двигун занадто дорогим для земних доріг. Здається, пошук perpetum mobile у XXI столітті тільки починається.

Обговорити на форумi

На початок

Версія для друку		Відправити поштою
Оцiнити статтю		Ваш коментар