16
Alternativní paliva Alternativními palivy (někdy také náhradní či substituční paliva) se rozumí především produkty, které mohou nahradit paliva na bázi ropy Začátek rozvoje se datuje do poloviny 70. let

Alternativní paliva

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Alternativní paliva. Alternativními palivy (někdy také náhradní či substituční paliva) se rozumí především produkty, které mohou nahradit paliva na bázi ropy Začátek rozvoje se datuje do poloviny 70. let. Hlavní důvody pro uplatnění. Rostoucí spotřeba paliv - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Alternativní paliva

Alternativními palivy (někdy také náhradní či substituční paliva) se rozumí především produkty, které mohou nahradit paliva na bázi ropy

Začátek rozvoje se datuje do poloviny 70. let

Hlavní důvody pro uplatnění

Rostoucí spotřeba paliv Omezené zásoby ropy => stoupající cena Nedostatek ropných paliv např. v období válek či krizí Snaha snížit úniky jedovatých plynů do atmosféry Orientace na biologicky obnovitelná paliva s

uzavřeným cyklem oxidu uhličitého

Stručný přehled vývoje

Alternativní paliva byla prosazována postupně, od jednoduché substituce ropných paliv (ethanol, směsná nafta), přes komplikovanější konstrukční úpravy (LPG, CNG), až po zcela nová řešení (MDI)

Velice často se vracíme do automobilové

minulosti (použití plynu) Předpokládá se, že v roce 2020 bude podíl

alternativních paliv dnes neuvěřitelných 20%

LPG (propan butan)

Využívá se od roku 1910

Jedná se o vedlejší produkt zpracovávání ropy nebo zemního plynu

V kapalném stavu se skladuje při tlaku až 1,4 Mpa

Škodlivé emise jsou nižší než z benzínu

CNG (stlačený zemní plyn)

V itálii zaváděn již ve 30. letech

Je lehčí než vzduch

Produkuje daleko méně škodlivých emisí než benzín nebo nafta

Distribuován při tlaku 20 - 25 Mpa

V USA využíván od 30. let minulého století, nyní je nejvíce používán v Argentině, Itálii a Rusku

LNG (zkapalněný zemní plyn)

Skladován v kryogenních nádobách při tlaku 0,15 až 1,0 Mpa

Bod varu má při -160°C za normálního tlaku

Distribuován v kapalném stavu

Určeno především pro velké nákladní automobily

Metanol

Vyráběný ze zemního plynu, uhlí, dřeva nebo komunálních odpadů

Je jedovatý, velmi agresivní vůči gumě, plastům, hliníku a jeho slitinám

Použiván přímo jako směs s benzínem (15%) - M85

Praktické využití je však velmi omezeno

V budoucnosti uvažován jako zdroj vodíku pro palivové články

Bioetanol

Produkován fermentací rostlinných škrobů obsažených např. v obilí, cukru, melase nebo celulóze

Používá se ve směsi od 10% do 100% s benzínem. Je možná kombinace i s naftou

Podle pěstované plodiny lze z hektaru orné půdy získat etanol na 20 – 50 000 km

Vyznačuje se vysokým oktanovým číslem, zásadní nevýhodou je však jeho afinita k vodě

Přimíšený do benzínu či nafty snižuje emise

Biodiesel Vyráběný esterifikací* rostlinných olejů nebo živočišných tuků i

recyklovaných z restauračních zařízení

Poprvé byl využit v Jižní Africe během 2. světové války jako palivo pro těžká dieselová vozidla

Redukuje produkci uhlíkatých částic, uhlovodíků, polyaromátů, a pevných částic, problém ale předtavuje vyšší emise NOx

V USA je biodiesel první alternativní palivo, které vyhovělo testům vlivu na zdraví

*Esterifikace je reakce alkoholu s kyselinou nebo s jejím derivátem za vzniku esteru a vody

Bioplyn

Vzniká rozkladem organické hmoty ve velkovýkrmnách, čistírnách odpadních vod, skládkách apod.

Vedle metanu obsahuje i větší množství CO2, vody, případně dalších příměsí jako jsou sulfan, halogenovodíky atd.

Používá se především k pohonu stacionárních motorů

Někdy může i nahrazovat naftu

Dřevoplyn

Byl využíván především v období 2. svět. Války

Velký problém pro motory představovala čistota plynu a z ekologického hlediska voda, přes kterou se plyn filtroval, obsahující velký obsah dehtu

Tehdejší idea generátoru paliva umístěného přímo ve vozidle se opět vrací a využívá se při výrobě vodíku pro palivové články

V ČR naposled na konci 70. let ověřovalo dřevoplyn JZD na traktoru

Vodík Lze ho vyrábět z vody elektrolýzou, ze zemního plynu, metanolu

nebo z biomasy zplyňováním (spojeno s produkcí CO2). Problémém jsou vysoké náklady na jeho výrobu, které tvoří hlavní překážku jeho rozšíření

Podobně jako zemní plyn ho lze použít stlačený nebo zkapalněný (LH2)

Je výbušný. Vyžaduje velmi těsný palivový systém.

Čistý nebo ve směsi se zemním plynem (Hythane, až 15% vodíku) lze použít jako palivo do spalovacích motorů. Vedle vody je však ve spalinách obsaženo i množství oxidu dusíku

Peroxid vodíku

Za 2. svět. Války pracoval prof. Walter na využití tzv. Paroplynu, který vznikal prudkým rozkladem H2O2 za přítomnosti katalyzátoru (burelu)

Reakce probíhá za nízkých teplot, nedochází k tepelnému namáhání zařízení ani k tepelným ztrátám

Pohon se zkoušel na ponorkách

Plyny vzniklé rozkladem peroxidu vodíku mohou pohánět motor pístový, turbínový neboi tryskový

Výroba by v budoucnosti mohla být součástí vodíkové energetiky, na základě elektřiny z jaderných, solárních a větrných elektráren. Peroxid vodíku se totiž skladuje lépe než vodík

MDI – motor na stlačený vzduch

Počátkem nového tisíciletí přišel pan Guy Négre s opravdu zajímavým vynálezem

Jeho motor funguje pouze na stlačený vzduch. Žádné emise, žádné zápachy...

Před nasátí vzduchu ho ještě pročistí, takže kvalitu okolního vzduchu ještě zlepší.

Lineární spalovací motor

Princip spočívá v přímém spojení dvou protiběžných pístů bez použití klikového mechanizmu.

Na spojovací tyči jsou umístěny silné magnety, které se pohybují v magnetickém poli cívek a kmitavý pohyb pístů je převáděn na elektrickou energii na základě Faradayova zákona.

Hybridní motor

Motor využívá více než jeden zdroj energie – v tomto případě kombinuje zážehový motor a elektromotor

V důsledku má auto nižší spotřebu a menší emise