Практической ценностью как топливо (чаще всего – моторное) обладают метиловый (метанол) и этиловый (этанол) спирты

Метанол чаще всего получают путем сухой перегонки (пиролиза) целлюлозы, содержащейся в лиственной древесине. Также его можно получать из отходов, в которых содержится большой процент целлюлозы (например, макулатуры). Стоимость метанола превышает стоимость бензина на величину около 60 %. Однако, при расширении масштабов производства спирт обходится дешевле.

Достоинством метанола является его низкая температура горения. Это дает возможность, используя его в смеси с бензином, значительно уменьшить содержание оксидов азота в выхлопных газах. Стоимость метанола примерно в три раза ниже стоимости этанола.

Этанол получают в основном с помощью ферментации сахарного тростника, крахмала, целлюлозы. Существует несколько способов его получения:

– прямая ферментация с использованием сахара, содержащегося, например в сахарном тростнике;

– через кислотный гидролиз целлюлозы с выводом сахара, который потом с помощью ферментации переводится в этанол;

– через перевод углеводородов в глюкозу и затем путем ферментации – в этанол.

Ферментация сахаров происходит по реакции

,

(7.9)

где C₆H₁₂O₆ – глюкоза, фруктоза.

Этиловый спирт можно использовать как самостоятельное топливо для двигателей внутреннего сгорания или в качестве присадки к бензину. Применение спирта в качестве 10- или 20 %-ной добавки к бензину существенно улучшает состав выхлопных газов автотранспортных средств, уменьшая в них соответственно на 20 и 30 % содержание углеводородов, на 18 и 35 % содержание угарного газа. Добавки спирта в бензин имеют также антидетонирующее свойство.

Чистый спирт, применяемый в качестве моторного топлива, обладает рядом важных преимуществ:

– из-за более высокой температуры самовоспламенения спирта по сравнению с бензином возрастает его октановое число, что позволяет увеличить КПД двигателя;

– уменьшается выход продуктов сгорания (и, соответственно, вредных компонентов в их составе).

При этом конструкция автомобиля требует некоторых изменений, т.к. в спирте растворяются пластмассовые и резиновые детали, а многие металлы корродируют.

Вопросы для самопроверки

1. Что собой представляет процесс гидрогенизации?

2. Каким образом, и с какой целью используется пиролиз как метод переработки биомассы?

3. Что собой представляет процесс газификации?

4. В чем заключается агрохимический метод переработки биомассы?

5. Способы получения спиртов из биомассы.

6. Варианты использования спиртов в качестве топлив.

Литература

1. http://www.altenergo.su/biogas/

2. Баранов, Н.Н. Нетрадиционные источники и методы преобразования энергии: учебное пособие для вузов / Н.Н. Баранов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2012. – 384 с.

3. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учебное пособие / под ред. В.В. Денисова. – Ростов н/Д.: Феникс, 2015. – 382 с. + CD. – (Высшее образование). – Электронное приложение.