Shtëpi › Apartamente ne shitje › Përdorimi i lëndëve djegëse alternative në anije. Futja e llojeve alternative të karburantit dhe energjisë në funksionimin e anijeve. Forca muskulore e njeriut

Përdorimi i lëndëve djegëse alternative në anije. Futja e llojeve alternative të karburantit dhe energjisë në funksionimin e anijeve. Forca muskulore e njeriut

Duke arritur më shumë se 30 rubla për litër benzinë AI-92 në shumicën dërrmuese të stacioneve të karburantit. Përveç kësaj, ekspertët parashikojnë se rritjet e mëtejshme të çmimeve të benzinës janë të pashmangshme, gjë që natyrshëm e shtyn njeriun të pyesë se çfarë alternativa mund të ketë për makinat me benzinë (dhe me naftë).

Le të hedhim një vështrim në disa statistika mbi çmimet e karburantit të naftës:

Dinamika e rritjes së çmimit për benzinën AI-92

Dinamika e rritjes së çmimit të karburantit dizel

Statistikat e çmimeve të benzinës në vende të ndryshme

Epo, siç rezulton, ka shumë alternativa të tilla. Dhe shumë prej tyre janë në rrugën e krijimit apo edhe në tregtarët tani. Ndërsa disa alternativa do të kërkojnë pak kohë për të arritur përdorimin e zakonshëm, është ende interesante të dimë se për çfarë kompanish po punojnë sot që kujdesen se çfarë makinash ngasin në të ardhmen... Për të ardhmen e parashikueshme.

Pra, çfarë karburantesh alternative ekzistojnë sot?

Hidrogjeni

Përdorimi i hidrogjenit për karburantin e makinës suaj mund të krijojë imazhe të Hindenburgut, por në fakt është mjaft i sigurt. Hidrogjeni në fakt mund të jetë i pranishëm si lëndë djegëse më vete në dy lloje të ndryshme makinash: makina me qeliza karburanti në formën e hidrogjenit dhe makina që kanë një motor me djegie të brendshme që është krijuar për të përdorur hidrogjen në vend të benzinës.

Në rastin e parë, hidrogjeni përdoret për të gjeneruar energji elektrike, e cila më pas përdoret për të fuqizuar një motor elektrik. Pra, një makinë me hidrogjen përdor një qelizë karburanti për të prodhuar energjinë e saj elektrike. Në procesin kimik në një qelizë karburanti, hidrogjeni dhe oksigjeni kombinohen për të krijuar energji elektrike dhe i vetmi nënprodukt i këtij procesi është avulli i ujit. Kjo teknologji është përdorur tashmë në Honda FCX Clarity, dhe makina aktualisht po merr vlerësime më të larta.

Në një motor me djegie të brendshme, hidrogjeni është burimi i karburantit në vend të karburantit të zakonshëm të benzinës ose naftës. Në vend të emetimeve të dëmshme të CO 2 që prodhon benzina, përsëri, makinat me hidrogjen prodhojnë vetëm avujt e ujit. Shumë prodhues automjetesh aktualisht po testojnë makina me hidrogjen. Aktualisht, BMW Hydrogen 7 është ndoshta më i njohuri prej tyre - kompania ka dhënë me qira disa prototipe të makinerive në Gjermani dhe SHBA, madje disa teste kanë treguar se makina në të vërtetë pastron ajrin rreth saj gjatë punës.

Megjithatë, makinat me hidrogjen nuk kanë arritur ende një adoptim të gjerë, kryesisht për shkak se infrastruktura e nevojshme për stacionet e karburantit me hidrogjen nuk ekziston sot. Por lloji tjetër i karburantit alternativ është disi më i lehtë për t'u gjetur - dhe në fakt, ju po e përdorni atë tani.

Energjia elektrike

Mund të duket se makinat elektrike janë një përparim i shumëpritur në përdorimin e karburanteve alternative. Por fakti është se disa nga makinat më të hershme kanë përdorur tashmë motorë elektrikë. Megjithatë, vetëm për shkak të ngjarjeve të fundit, duke përfshirë adoptimin e gjerë si rezultat i një fushate agresive PR për automjetet Tesla, makinat elektrike janë bërë një metodë më e zbatueshme për drejtimin e përditshëm.

Por çfarë po e pengon teknologjinë të arrijë te masat? Teknologjia e baterive dhe motorëve. Lëvizja e një makine kërkon shumë energji dhe ta bësh këtë me shpejtësi të madhe dhe distanca të gjata kërkon shumë energji. Në të kaluarën, makinat elektrike nuk mund të udhëtonin në distanca të gjata (më shumë se disa kilometra), dhe sapo bateritë e tyre mbaronin, u deshën orë të gjata për t'i rimbushur. Fakti është se vetë motori elektrik është mjaft i pangopur për sa i përket konsumit të energjisë elektrike. Shtojini kësaj edhe peshën e madhe të vetë baterisë (në një makinë moderne elektrike mund të përbëjë gjysmën e peshës së të gjithë makinës), dhe disavantazhet e këtij lloji të karburantit alternativ bëhen mjaft domethënëse.

Megjithatë, me teknologjitë e reja të baterive, disa prodhues të automjeteve kanë kapërcyer kufizime të tilla. Bateritë e reja (bateritë litium-jon, për të qenë të saktë) janë të njëjtat që gjenden në celularin ose laptopin tuaj. Ata ngarkohen mjaft shpejt dhe zgjasin më gjatë. Dhe makina si Tesla Model S i përdorin ato jo vetëm për lëvizje fizike, por për performancë të denjë për supermakina. Automjete të tjera që po fitojnë gjithashtu një terren në treg, të tilla si Chevy Volt dhe Toyota Prius, për shembull, përdorin këto lloj baterish në kombinim me një motor me djegie të brendshme për të krijuar një klasë të re automjeti me një gamë të zgjeruar shtytjeje. Bateritë mund të karikohen duke e lidhur makinën me një prizë të rregullt; megjithatë, kur bateria fillon të mbarojë, gjeneratori i benzinës futet për ta rimbushur atë dhe për të parandaluar ngecjen e makinës.

Bionaftë

Shpresojmë të keni dëgjuar këshillën se një dietë me pak yndyrë me ushqime të kufizuara të skuqura është e mirë për shëndetin tuaj. Megjithatë, e njëjta gjë nuk është domosdoshmërisht e vërtetë për makinën tuaj.

Bionaftë është një lloj karburanti që prodhohet nga vaji vegjetal. Çdo makinë me motor nafte mund të funksionojë në të, por mos u përpiqni të ndizni motorin duke shtrydhur një pecetë të mbetur nga vizita juaj e fundit në McDonald's në rezervuarin e karburantit. Për të fuqizuar një makinë, vaji duhet të shndërrohet në bionaftë përmes një procesi të caktuar kimik.

Vetë procesi mund të kryhet në shtëpi. Në fakt, shumë entuziastë të bionaftës prodhojnë karburantin e tyre duke përdorur vaj vegjetal nga restorantet lokale. Megjithatë, ky proces ka pak rrezik. Nëse e bëni gabim, mund të dëmtoni shumë makinën tuaj (për të mos përmendur shtëpinë tuaj dhe sigurinë tuaj). Përpara se të përpiqeni të bëni bionaftë duke përdorur ndonjë recetë që gjeni, sigurohuni që është një ide e mirë duke u praktikuar për një kohë me dikë që e ka bërë tashmë me sukses.

Megjithatë, entuziastët e bionaftë janë vërtet të kënaqur me idenë. Jo vetëm që kjo lëndë djegëse është dukshëm më e lirë dhe më e pastër se nafta fosile, por gjithashtu do të bëjë që gazi i shkarkimit të makinës suaj të nuhasë si patate të skuqura... Pa shaka!

Etanol

Tani e dini që mund të ndizni një makinë edhe me vaj vegjetal, por çfarë nëse vërtet nuk ju pëlqen të vozitni nëpër një qytet që mban erë të skuqura ose keni një alergji ose lidhje të pakëndshme me këtë erë? Cilat janë opsionet e tjera? Në fakt, ka mundësi të tjera për ta bërë makinën tuaj të funksionojë me perime.

Etanoli është gjithashtu një nga lëndët djegëse alternative më të zakonshme. Shpesh i shtohet benzinës gjatë verës për të ndihmuar në reduktimin e emetimeve të dëmshme. Etanoli është në fakt një lloj alkooli (por as mos mendoni të provoni ta pini) i bërë nga materiale bimore. Në Shtetet e Bashkuara, zakonisht bëhet nga misri, ndërsa në vende të tjera, si Brazili, bëhet nga kallam sheqeri.

Sot, shumë prodhues të automjeteve ofrojnë makinat e tyre me motorë me shumë karburant. Këta motorë mund të punojnë me benzinë tradicionale ose një përzierje karburanti etanol E85 ku karburanti është 15 përqind benzinë dhe 85 përqind etanol. Etanoli është bërë gjerësisht i pranuar si një mënyrë e mirë për të ulur koston e benzinës në vendet ku nafta blihet nga vende të tjera - Shtetet e Bashkuara janë një shembull kryesor i kësaj. Megjithatë, nevojitet mjaft energji për të prodhuar etanol, kështu që aty ku nafta është më e lirë sepse prodhohet në vend (Rusia është një nga ato vende), etanoli nuk është veçanërisht fitimprurës. Për më tepër, ekziston një besim i pazakontë se meqenëse fermerët mund të fitojnë më shumë para duke rritur të korrat për prodhimin e etanolit, ata do të ndalojnë rritjen e këtyre kulturave për ushqim, gjë që mund të rrisë çmimet e ushqimit.

Pavarësisht nga këto shqetësime, etanoli sot ofron shumë përfitime si lëndë djegëse alternative dhe rrjeti i stacioneve të karburantit të etanolit vazhdon të rritet në një numër vendesh.

Gaz natyror i lëngshëm

Në vazhdim të temës së kuzhinës, vëmë re këtë lloj karburanti alternativ, i cili, megjithatë, nuk prodhohet nga produktet ushqimore, por mund të gjendet edhe në kuzhinë. Ndryshe nga etanoli dhe bionaftë, nuk është diçka që mund të hani ose pini në formën e tij origjinale, por është ajo që shefat e mirë të kuzhinës përdorin për të gatuar: gaz natyror.

Gazi natyror është lëndë djegëse fosile. Po, ky nuk është një produkt plotësisht miqësor me mjedisin, por si rezultat i përdorimit të tij në makina, ai prodhon emetime pak më pak të dëmshme. Gazi natyror, të cilin shpesh e përdorni për të gatuar ushqim dhe për të ngrohur shtëpinë tuaj, është gaz natyror me presion shumë të ulët, kështu që lëngohet për të siguruar shumë më tepër energji duke zënë më pak hapësirë. Kur gazi natyror i lëngshëm (LNG) digjet, ai çliron shumë më tepër energji. Kështu, për shembull, në vend që thjesht të ngrohni supën - gazi natyror i pakompresuar bën një punë të shkëlqyeshme për këtë - gazi natyror i lëngshëm mund të fuqizojë pajisje të mëdha si një kamion. Në përgjithësi, ky është qëllimi kryesor për të cilin përdoret - fuqizimi i kamionëve të rëndë që udhëtojnë në distanca të gjata.

Gaz i lëngshëm i naftës

Nëse keni qenë në një piknik kohët e fundit, atëherë ndoshta jeni njohur me karburantin tonë alternativ tjetër: gazin e lëngshëm të naftës (ose thjesht LPG). Ende nuk jeni të sigurt që e keni parë ndonjëherë këtë? Epo, atëherë mbani mend djegësit e gazit me bombola propan ose gazelat e ngarkesave me një bombolë të kuqe propani në vend të një rezervuari gazi!

Propani është emri i zakonshëm për gazin e lëngshëm të naftës, megjithëse kjo nuk është plotësisht e saktë. Gazi i lëngshëm i naftës është një gaz hidrokarbur me presion të ulët. Ai përbëhet kryesisht nga propani, por gjithashtu përfshin gazra të tjerë hidrokarbure, më së shumti butan. Gazi i lëngshëm i naftës ruhet nën presion në mënyrë që të mbetet në formë të lëngshme. Ashtu si gazi natyror i lëngshëm, gazi i lëngshëm i naftës (LPG) siguron shumë më tepër energji ndërsa është i dendur, dhe për këtë arsye bëhet më i dobishëm për të fuqizuar makinat dhe kamionët.

Gazi i lëngshëm funksionon në një motor të zakonshëm me djegie të brendshme pas modifikimeve shumë të vogla (kjo quhet saktë instalimi i LPG në një makinë - përshtatja e makinës për të përdorur propan). Ndërsa ky lloj karburanti nuk përdoret gjerësisht për automobila në shumë vende, si në Shtetet e Bashkuara, për shembull, në një numër vendesh, deri në 10 për qind e përdorimit të karburantit të automobilave është gazi i lëngshëm i naftës dhe vendi ynë është një nga liderët në këtë drejtim përdorimin e CIS.

Gazi natyror i kompresuar

E fundit nga tre lëndët djegëse alternative që kanë emra të ngjashëm dhe që ngatërrohen lehtësisht është gazi natyror i kompresuar (CNG), i cili dominohet nga metani.

Gazi natyror i kompresuar është i njëjti karburant që mund të përdoret në shtëpinë tuaj për gatim dhe ngrohje dhe funksionon në shtëpinë tuaj. Në rastin e një automjeti, CNG ruhet gjithashtu në cilindra me presion të lartë. Dhe ky është një modifikim tjetër i lëndës djegëse fosile të gaztë, e cila është më miqësore me mjedisin, duke prodhuar më pak emetime të CO 2 në atmosferë me tregues të ngjashëm të performancës, por në të njëjtën kohë është edhe një nga më të rëndët - ngjesh më pak kur ftohet nën presion të ulët, duke zënë shumë më tepër hapësirë në makinë sesa dy llojet e mëparshme të karburantit alternativ.

Ajri i kompresuar

Ajri është kudo, ndaj pse të mos e përdorni si karburant për makinën tuaj? Dhe, megjithëse kjo duket si një ide e çmendur, sepse ajri thjesht nuk digjet, makinat ende mund të punojnë me ajër të kompresuar.

Në këtë lloj makinerie, ajri kompresohet në tuba me presion të lartë. Ndërsa një motor tipik përdor ajrin e përzier me benzinë (ose naftë) i cili më pas ndizet nga një shkëndijë (ose presion i lartë në rastin e naftës) për të gjeneruar energji, një motor me ajër të kompresuar përdor zgjerimin e ajrit të kompresuar që vjen nga një tub me presion të lartë. për të drejtuar pistonët e motorit.

Megjithatë, automjetet me ajër të kompresuar nuk funksionojnë plotësisht në këtë ajër. Motorët elektrikë janë gjithashtu të pranishëm në bordin e makinës për të kompresuar ajrin, vetëm më pas duke e dërguar atë në tubat me presion të lartë të makinës. Megjithatë, këto makina nuk mund të konsiderohen makina plotësisht elektrike, kryesisht sepse motorët elektrikë nuk e fuqizojnë drejtpërdrejt makinën duke lëvizur rrotat e saj. Motorët elektrikë janë shumë më të vegjël se ata që përdoren në makinat elektrike, ku funksioni kryesor i motorit është të shtyjë makinën. Prandaj, automjetet me ajër të kompresuar konsumojnë shumë më pak energji sesa automjetet elektrike.

Azot i lëngshëm

Azoti i lëngshëm është një tjetër alternativë ndaj produkteve të naftës. Ashtu si hidrogjeni, azoti gjendet me bollëk në atmosferën tonë. Plus, ashtu si hidrogjeni, makinat me azot prodhojnë shumë më pak emetime të dëmshme sesa benzina ose nafta. Por ndërsa hidrogjeni përdoret në qelizat e karburantit të makinave, si dhe në motorët me djegie të brendshme, makinat me azot të lëngshëm kërkojnë një lloj motori krejtësisht të ndryshëm.

Në fakt, azoti i lëngshëm përdor një motor të ngjashëm me motorin e përdorur në një makinë pneumatike. Në një motor të tillë, azoti ruhet në një gjendje të lëngshme nën presion të madh. Për të fuqizuar makinën, azoti lëshohet në motor, ku nxehet dhe zgjerohet për të krijuar energji. Ndërsa një motor tipik me benzinë ose naftë përdor djegien për të drejtuar pistonët, një motor me azot të lëngshëm përdor zgjerimin e azotit për të fuqizuar turbinat.

Ndërsa një mënyrë miqësore me mjedisin dhe efikase për të fuqizuar një automjet, azoti i lëngshëm përballet me të njëjtat pengesa si shumë lëndë djegëse të tjera alternative: mungesën e një rrjeti mbarëkombëtar të pikave të karburantit për t'ua shpërndarë atë konsumatorëve.

Qymyri

Një tjetër karburant alternativ në listën tonë mund të jetë surprizë dhe shumë mund të mendojnë se është një lloj karburanti mjaft i vjetëruar.

Teknikisht, qymyri është një lëndë djegëse relativisht e re alternative për makinat - në mënyrë indirekte, në një mënyrë ose në një tjetër, sepse çdo gjë e re është e vjetër e harruar mirë, megjithëse disa trena ende funksionojnë me qymyr. Megjithatë, në shekullin e 21-të, pronarët nuk do të duhet të fusin me lopata me thëngjill në impiantet me djegie, nëse kjo është ajo që keni menduar menjëherë.

Në të njëjtën kohë, si një motor elektrik kur një makinë mundësohet nga ajri i kompresuar, qymyri nuk e fuqizon drejtpërdrejt motorin. Le ta heqim këtë nga rruga: automjetet elektrike (në pjesën më të madhe) nuk prodhojnë energjinë e tyre elektrike. Ata bartin energji në bateritë e tyre të ngarkuara. Dhe bateritë e marrin ngarkesën e tyre nga një prizë standarde, e cila merr energji potenciale nga një termocentral, i cili nga ana tjetër e merr fuqinë e tij... nga djegia e qymyrit në shumicën e rasteve. Në fakt, 50 për qind e energjisë elektrike në botë vjen nga termocentralet me qymyr. Kjo do të thotë që kur shkoni në zinxhirin e energjisë, shumë makina elektrike janë në të vërtetë makina me qymyr.

Ndërsa qymyri ka disavantazhe të ngjashme me benzinën, ai gjithashtu ka disa avantazhe. Për kilometër të kaluar, energjia elektrike nga qymyri është një mënyrë më e lirë për të fuqizuar një makinë sesa benzina. Përveç kësaj, shumë vende kanë rezerva të mëdha të qymyrit - shumë më tepër se benzina. Për më tepër, njerëzit që e marrin energjinë elektrike nga burime të tjera, si hidrocentralet ose termocentralet bërthamore, ndotin edhe më pak atmosferën.

Energjia diellore

Thjesht thuaj këtë emër të mrekullueshëm me zë të lartë: "makinë diellore"! Një makinë diellore është në thelb një makinë elektrike konvencionale e mundësuar nga energjia diellore e marrë nga panelet diellore në makinë. Megjithatë, panelet diellore aktualisht nuk mund të përdoren për të fuqizuar drejtpërdrejt motorin e një makine për shkak të fuqisë së pamjaftueshme, por ato mund të përdoren për të zgjeruar gamën e fuqisë dhe për të kursyer energjinë elektrike nga bateritë e automjeteve të tilla elektrike.

Dimetil eter

Eteri dimetil (DME) është një lëndë djegëse alternative premtuese në motorët me naftë, motorët me benzinë dhe turbinat me gaz për shkak të numrit të lartë të cetanit (analog me numrin e oktanit të benzinës, i cili përcakton cilësinë e djegies së karburantit kur kompresohet), i cili është 55 njësi krahasuar me 40. 53 njësi për naftë. Megjithatë, nevojiten ndryshime shumë të vogla për të kthyer një motor nafte në një motor dimetil eter. Për shkak të sasisë së ulët të emetimeve të dëmshme, DME plotëson standardet më të rrepta të toksicitetit në Evropë (Euro-5).

DME po zhvillohet si një biokarburant sintetik i gjeneratës së dytë (BioDME), i cili mund të prodhohet nga biomasa lignocelulozike dhe aktualisht përdoret në mënyrë më aktive nga prodhuesi i automjeteve Volvo.

Amoniaku

Motorët e gazit me amoniak u përdorën që në Luftën e Dytë Botërore për të fuqizuar autobusët në Belgjikë. Amoniaku i lëngshëm fuqizon gjithashtu një numër motorësh raketash në mbarë botën. Edhe pse jo aq i fuqishëm ose me performancë të lartë sa karburantet e tjera, amoniaku nuk lë blozë në motorët e ripërdorshëm dhe dendësia e tij është afërsisht e njëjtë me atë të një oksiduesi.

Amoniaku është propozuar prej kohësh si një alternativë praktike ndaj lëndëve djegëse fosile për motorët me djegie të brendshme. Vlera kalorifike e amoniakut është 22.5 MJ/kg, që është rreth gjysma e vlerës kalorifike të karburantit dizel. Amoniaku mund të përdoret në motorët ekzistues me modifikime mjaft të vogla në karburatorë ose injektorë.

Sidoqoftë, disavantazhi kryesor i amoniakut mbetet, natyrisht, toksiciteti i tij i lartë.

avujt e ujit

Kjo është në thelb një makinë me avull e zhdukur që ka një motor me avull, dhe gjithashtu punon me lloje të tjera karburanti, të cilat formojnë pikërisht këtë avull uji. Etanoli, qymyri dhe madje edhe druri përdoren si lëndë djegëse. Karburanti digjet në kazan dhe nxehtësia e shndërron ujin në avull. Kur uji kthehet në avull, ai zgjerohet. Zgjerimi krijon presion që shtyn pistonët, gjë që nga ana tjetër bën që boshti i makinës të rrotullohet.

Makinat me avull kërkojnë një kohë shumë të gjatë midis ndezjes dhe drejtimit të makinës, por disa prej tyre mund të arrijnë shpejtësi mjaft të larta - më shumë se 160 km/h në fund. Kështu, makinat më të suksesshme filluan të lëvizin pasi u nisën në rreth gjysmë minutë deri në një minutë.

Një motor me avull përdor djegie të jashtme në krahasim me motorët me djegie të brendshme. Makinat me benzinë janë më efikase me efikasitet rreth 25-28%. Por kjo është e gjitha në teori, shembujt praktikë të motorëve me avull janë vetëm rreth 5-8% efikas në krahasim me motorët me djegie të brendshme konvencionale.

Forca muskulare e njeriut

Oh po, ky është lloji më i paefektshëm dhe jo thjesht i papërshtatshëm i karburantit alternativ! Megjithatë, shumë pak automjete, për të cilat kërkesa po bie me shpejtësi, përdorin fuqinë njerëzore për të përmirësuar efikasitetin e baterive, të cilat janë burimi kryesor i shtytjes. Dy automjete të tilla komerciale që panë dritën e ditës ishin Sinclair C5 dhe Twike.

Alga deti

Biokarburantet që rrjedhin nga algat quhen biokarburantet e gjeneratës së tretë dhe janë një lloj karburanti alternativ relativisht i ri. Në thelb, parimi i funksionimit të një motori algash bazohet në kalbjen e këtyre algave, gjë që rezulton në çlirimin e metanit, i cili përdoret si karburanti kryesor për të shtyrë makinën.

Në Shtetet e Bashkuara, u llogarit se afërsisht 200 hektarë pellgje në të cilat do të rritej një lloj i caktuar algash, i cili është më i përshtatshmi për energjinë e makinave, mund të siguronin deri në 5% të të gjitha makinave në vend me një karburant të tillë. Megjithatë, kjo teknologji nuk ka zënë rrënjë në Shtetet e Bashkuara për shkak të kostos relativisht më të ulët të naftës dhe kërkesave të larta të rritjes së algave të tilla (temperaturë e lartë dhe një mjedis i caktuar).

Lëndët djegëse alternative: krahasimi

Lloji i karburantit	Pro	Kundër	Shembuj të makinave të famshme	Vlerësimi mjedisor	Kosto në krahasim me benzinën ose naftën
Hidrogjeni	Miqësia ndaj mjedisit	Temperatura e lartë e djegies	BMW Hydrogen 7 Chevrolet Equinox	Lartë	Lartë
Energjia elektrike	Miqësia ndaj mjedisit Kapaciteti i vogël i motorit Heshtje Disponueshmëria e burimeve të energjisë (priza të rregullta)	Masa e madhe e baterisë Kilometrazh i ulët me një bateri Karikimi i gjatë i baterisë	Tesla Model S Tesla Roadster Chevy Volt Toyota Prius	Lartë	E ulët
Bionaftë	Lehtësia e prodhimit të bionaftë Miqësia ndaj mjedisit Mundësia e përdorimit në motorët me djegie të brendshme Karakteristikat e mira të lubrifikimit Numri i lartë i cetanit	Nevoja për të ngrohur motorin për një kohë të gjatë në dimër Jetëgjatësia e ulët (3 muaj) Rritja e çmimeve të produkteve bujqësore për shkak të konsumit të gjerë të bionaftë	-	Lartë	Mesatarisht i lartë
Etanol	Ndezshmëri e mirë	Pothuajse e pamundur të përdoret në dimër Rritja e çmimeve të produkteve bujqësore për shkak të konsumit të gjerë të etanolit Në vendet ku nafta nuk prodhohet, përdorimi i etanolit është i padobishëm	-	Mesatare	E ulët
Gaz natyror i lëngshëm	Mirëdashësi mjedisore pak më e mirë sesa produktet e naftës	Vështirësi në transportimin e vëllimeve të mëdha	Kamionë	Mesatare	Mesatarisht i ulët
Gaz i lëngshëm i naftës	Jo toksike Numri i lartë i oktanit Infrastruktura në pikat e karburantit		Çdo makinë pas modifikimit duke instaluar LPG	Mesatare	Mesatarisht i ulët
Gazi natyror i kompresuar	Efikasitet i lartë Jo toksike Ekonomik	Rrezik për të pasur një cilindër me presion të lartë në një makinë Ngjeshshmëria më e ulët kur ftohet	Versioni special i Honda Civic GX	Mesatare	Mesatarisht i ulët
Ajri i kompresuar	Efikasitet më i mirë se automjetet elektrike	Efikasitet i ulët	AirPod	Lartë	E ulët
Azot i lëngshëm	Miqësia ndaj mjedisit Zëvendësimi i plotë i motorit	Rrezik për të pasur një cilindër me presion të lartë në një makinë Mungesa e infrastrukturës gjatë zhvillimit aktiv	Volkswagen CooLN2Car	Lartë	Të ngjashme
Qymyri	-	-	-	E ulët	Mesatarisht i ulët
Energjia diellore	Kosto pothuajse zero Miqësia ndaj mjedisit	Zonë e madhe e nevojshme për konsumin e energjisë së baterisë	Sfida diellore	Lartë	E ulët
Dimetil eter	Numri i lartë i cetanit Miqësia ndaj mjedisit	-	Automjete eksperimentale Volvo, Nissan dhe KAMAZ	Mesatarisht i lartë	Të ngjashme
Amoniaku	Miqësia ndaj mjedisit të shkarkimeve	Prodhimi i ulët i energjisë Toksicitet i lartë	Goldsworthy Gurney Versioni special i Chevrolet Impala	Mesatare	Të ngjashme
avujt e ujit	Miqësia ndaj mjedisit	Procesi i gjatë i vënies në lëvizje të makinës Vëllimi i madh i zënë I shtrenjtë për t'u përdorur (kërkohet ngrohja e ujit) Efikasitet shumë i ulët	Stenli Steamer	Lartë	Lartë
Forca muskulore e njeriut	Miqësia ndaj mjedisit	Efikasiteti më i ulët Pa kotësi	Sinclair C5 Twike	Lartë	Lartë
Alga deti	Miqësia ndaj mjedisit	Kërkon kushte të caktuara të rritjes	-	Lartë	Lartë

Konsumi i karburanteve alternative për vitin 2011

Perspektivat për lëndët djegëse alternative janë të tilla që sot prodhuesit e automjeteve botërore po flasin për prezantimin e rreth 50 modeleve të ndryshme të fuqizuara nga karburantet alternative deri në vitin 2010. Në Evropë, Mercedes-Benz, BMW dhe MAN janë veçanërisht aktivë në këtë fushë. Dhe deri në vitin 2020, sipas rezolutës së OKB-së, e cila udhëzoi vendet evropiane të kalonin makinat në lloje alternative të karburantit motorik, automjetet që përdorin lloje alternative të karburantit pritet të rriten në 23% të flotës totale të automjeteve, nga të cilat 10% (rreth 23.5 milion njësi) bazohen në lëndë djegëse natyrore.

Automjetet e biokarburanteve

Biokarburantet - Përdorimi i biokarburanteve si etanoli (alkool etilik) ose nafta (bionaftë) që rrjedh nga bimë të rritura posaçërisht shihet përgjithësisht si një hap i rëndësishëm drejt reduktimit të emetimeve të dioksidit të karbonit (CO2) në atmosferë. Natyrisht, gjatë djegies së biokarburanteve, dioksidi i karbonit hyn në atmosferë në të njëjtën mënyrë si gjatë djegies së lëndëve djegëse fosile (naftë, qymyr, gaz). Dallimi është se formimi i masës bimore nga e cila u përftua biokarburantet ishte për shkak të fotosintezës, domethënë një procesi që lidhet me konsumin e CO2. Prandaj, përdorimi i biokarburanteve konsiderohet një "teknologji neutrale ndaj karbonit": së pari, karboni atmosferik (në formën e CO2) fiksohet nga bimët dhe më pas lirohet kur substancat që rrjedhin nga këto bimë digjen. Megjithatë, zgjerimi i shpejtë i prodhimit të biokarburanteve në shumë vende (veçanërisht në tropikët) po çon në shkatërrimin e ekosistemeve natyrore dhe humbjen e diversitetit biologjik.

Motorët e biokarburanteve përdorin energjinë diellore të ruajtur nga bimët. Energjia e lëndës djegëse fosile është energjia e lidhur e dritës së diellit, dhe dioksidi i karbonit i çliruar kur digjen lëndët djegëse fosile dikur u hoq nga atmosfera nga bimët dhe cianobakteret. Biokarburantet nuk ndryshojnë nga lëndët djegëse fosile konvencionale. Por ka një ndryshim dhe ai përcaktohet nga vonesa kohore midis lidhjes së CO2 gjatë fotosintezës dhe lirimit të tij gjatë djegies së substancave që përmbajnë karbon. Përveç kësaj, nëse fiksimi i dioksidit të karbonit ka ndodhur për një kohë shumë të gjatë, atëherë lëshimi ndodh shumë shpejt. Në rastin e përdorimit të biokarburanteve, vonesa kohore është shumë e vogël: muaj, vite, për bimët drunore - dekada.

Pavarësisht të gjitha përfitimeve të përdorimit të biokarburanteve, rritja e shpejtë e prodhimit të tyre është e mbushur me rreziqe serioze për ruajtjen e kafshëve të egra, veçanërisht në tropikët. Një artikull rishikues mbi efektet e dëmshme të përdorimit të biokarburanteve u shfaq në numrin e fundit të revistës Conservation Biology. Autorët e tij, (Martha A. Groom), duke punuar në kuadër të Programit Ndërdisiplinor të Arteve dhe Shkencave në Universitetin e Uashingtonit në Bothell (SHBA), dhe kolegët e saj Elizabeth Grey dhe Patricia Townsend, pasi kanë analizuar një pjesë të madhe të letërsisë, ofruan një numër rekomandime se si të kombinohet prodhimi i biokarburanteve duke minimizuar ndikimin negativ në mjedis dhe duke ruajtur biodiversitetin e ekosistemeve natyrore përreth.

Kështu, sipas Groom dhe kolegëve të saj, praktika e përdorimit të misrit si lëndë e parë për prodhimin e etanolit, e adoptuar në shumë vende, dhe kryesisht në Shtetet e Bashkuara, vështirë se ia vlen të miratohet. Vetë kultivimi i misrit kërkon sasi të mëdha uji, plehrash dhe pesticidesh. Si rezultat, nëse marrim parasysh të gjitha kostot e rritjes së misrit dhe prodhimit të etanolit prej tij, rezulton se sasia totale e CO2 e çliruar gjatë prodhimit dhe përdorimit të këtyre biokarburanteve është pothuajse e njëjtë me atë të përdorimit të lëndëve djegëse tradicionale fosile. Për etanolin nga misri, koeficienti që vlerëson çlirimin e gazeve serrë për prodhim specifik të energjisë është 81-85. Për krahasim, shifra përkatëse për benzinë (karburant fosil) është 94, dhe për karburantin e zakonshëm dizel -83. Kur përdorni kallam sheqeri, rezultati tashmë është dukshëm më i mirë - 4-12 kg CO2/MJ.

Përmirësimi i vërtetë vjen nga kalimi në barëra shumëvjeçare, të tilla si një lloj meli i egër i quajtur switchgrass, një bimë e zakonshme e prerëve të barit të gjatë të Amerikës së Veriut. Për shkak se një pjesë e konsiderueshme e karbonit fiks ruhet nga barërat shumëvjeçare në organet e tyre nëntokësore dhe gjithashtu grumbullohet në lëndën organike të tokës, zonat e zëna nga këto barishte të larta funksionojnë si vende për sekuestrimin e CO2 atmosferik. Treguesi i emetimeve të gazeve serrë gjatë prodhimit të biokarburanteve nga meli karakterizohet nga një vlerë negative:

24 kg CO2/MJ (domethënë CO2 bëhet më pak në atmosferë).

Mbulesa bimore e prerive me shumë lloje mban karbonin edhe më mirë. Treguesi i emetimit të gazeve serrë në këtë rast është gjithashtu negativ:

88 kg CO2/MJ. Vërtetë, produktiviteti i barërave të tilla shumëvjeçare është relativisht i ulët. Prandaj, sasia e karburantit që mund të merret nga preri natyral është vetëm rreth 940 l/ha. Për melin kjo vlerë tashmë arrin 2750-5000, për misrin - 1135-1900, dhe për kallam sheqeri - 5300-6500 l/ha.

Është e qartë se duke zëvendësuar lëndët djegëse fosile dhe duke ulur kështu rritjen e CO2 në atmosferë, biokarburantet në fakt mund të kërcënojnë shumë ekosisteme natyrore, veçanërisht ato tropikale. Çështja, natyrisht, nuk është vetë biokarburantet, por politika e paarsyeshme e prodhimit të saj. Në shkatërrimin e ekosistemeve natyrore të pasura me specie dhe zëvendësimin e tyre me ekosisteme bujqësore jashtëzakonisht të thjeshtuara. Zhvilluesit vendosin shpresa të mëdha në përdorimin e masave të algave mikroskopike planktonike, të cilat mund të rriten në bioreaktorë të veçantë, si lëndë të para për biokarburantet. Rendimenti i produkteve të dobishme për njësi sipërfaqe është dukshëm më i lartë se në rastin e bimësisë tokësore.

Në çdo rast, është e nevojshme të vlerësohet rreziku që lind për ekosistemet natyrore gjatë kultivimit të bimëve që përdoren si lëndë e parë për biokarburantet.

© Tishinskaya Yu.V., 2014

Rëndësia e kësaj teme përcaktohet nga fakti se një anije kërkon një sasi të madhe karburanti për funksionimin e saj, gjë që ka një efekt të dëmshëm në mjedis, pasi anijet e mëdha mallrash lëshojnë çdo vit miliona metra kub dioksid karboni në atmosferë, duke shkaktuar dëmtim i madh në atmosferë dhe përshpejtim i shkrirjes së akullnajave në pole. Gjithashtu, për shkak të çmimeve të paqëndrueshme të derivateve të naftës dhe rezervave të kufizuara të këtyre mineraleve, inxhinierët janë vazhdimisht në kërkim të lëndëve djegëse alternative dhe burimeve të energjisë.

Transporti global është një burim kryesor i ndotjes pasi tregtia globale kërkon sasi të mëdha nafte dhe materiale të tjera të djegshme për anijet detare, por ndërsa më shumë vëmendje i kushtohet reduktimit të emetimeve të CO2, është e qartë se ka ardhur koha për të bërë ndryshime në sistemet shtytëse ose gjeni zëvendësues për to.

Aktualisht, brenda vetëm një vendi, konsumi i lëndëve djegëse motorike të prodhuara nga nafta mund të arrijë në qindra miliona tonë. Në të njëjtën kohë, transporti rrugor dhe detar janë ndër konsumatorët kryesorë të derivateve të naftës dhe do të mbeten konsumatorët kryesorë të karburanteve për motorët për periudhën deri në vitet 2040-2050.

Gjithashtu, një shtysë e rëndësishme për zhvillimin e kësaj çështjeje është fakti se, në përputhje me kërkesat e Konventës Ndërkombëtare për Parandalimin e Ndotjes nga Anijet, ka një shtrëngim sistematik të kërkesave për përmbajtjen e oksideve të squfurit, azotit dhe karbonit, si dhe grimcat në emetimet nga anijet detare. Këto substanca shkaktojnë dëme të mëdha në mjedis dhe janë të huaja për çdo pjesë të biosferës.

Kërkesat më të rrepta parashtrohen për zonat e kontrollit të shkarkimeve (ECA). Gjegjësisht:

· Detet Baltike dhe Veriore

· ujërat bregdetare të SHBA-së dhe Kanadasë

· Deti i Karaibeve

Deti Mesdhe

· Bregdeti i Japonisë

· Ngushtica e Malakës etj.

Kështu, ndryshimet në standardet për emetimet e oksidit të squfurit nga anijet detare në vitin 2012 janë përkatësisht 0% dhe 3.5% në zona të veçanta dhe në mbarë botën. Dhe deri në vitin 2020, standardet për emetimet e oksidit të squfurit nga anijet detare në këto zona do të jenë në mënyrë të ngjashme 0%, dhe në mbarë botën tashmë do të bien në 0.5%. Kjo nënkupton nevojën për të zgjidhur problemin e reduktimit të emetimeve kimike të substancave të dëmshme në atmosferë nga termocentralet e anijeve dhe kërkimin e llojeve të reja, më "miqësore" të karburantit ose energjisë për përdorim në anije.

Për të zgjidhur këto çështje, propozohet të futen inovacione në dy drejtime të ndryshme:

1) Përdorimi i llojeve të reja, më miqësore me mjedisin dhe më ekonomik të karburantit gjatë operimit të anijeve;

2) Refuzimi nga karburanti ynë i zakonshëm në favor të përdorimit të energjisë së diellit, ujit dhe erës.

Le të shqyrtojmë mënyrën e parë. Llojet kryesore të karburanteve alternative janë si më poshtë:

Bionaftë është një lëndë djegëse organike e prodhuar nga kulturat vajore.

Çmimi i bionaftës së markës është afërsisht dy herë më i lartë se çmimi i karburantit të zakonshëm dizel. Studimet e kryera në 2001/2002 në SHBA treguan se me një përmbajtje karburanti prej 20% bionaftë, përmbajtja e substancave të dëmshme në gazrat e shkarkimit rritet me 11% dhe vetëm përdorimi i bionaftës së pastër redukton emetimet me 50%;

Alkoolet janë komponime organike që përmbajnë një ose më shumë grupe hidroksil të lidhur drejtpërdrejt me një atom karboni. Alkoolet janë të ndaluara si lëndë djegëse me pikë të ulët ndezjeje;

Hidrogjeni është i vetmi lloj i karburantit, produkti i djegies së të cilit nuk është dioksidi i karbonit;

Përdoret në motorët me djegie të brendshme në formë të pastër ose si një shtesë për karburantin e lëngshëm. Rreziku i ruajtjes së tij në një anije dhe pajisjet e shtrenjta për një përdorim të tillë e bëjnë plotësisht këtë lloj karburanti jo premtuese për anijet;

Emulsioni i karburantit me ujë prodhohet në anije në një instalim të veçantë - kjo kursen karburantin, zvogëlon emetimet e oksidit të azotit (deri në 30% në varësi të përmbajtjes së ujit në emulsion), por nuk ka një efekt të rëndësishëm në emetimet e oksidit të squfurit;

Gazrat e djegshëm të lëngshëm dhe të ngjeshur bëjnë të mundur eliminimin e plotë të emetimeve të squfurit dhe grimcave në atmosferë, reduktojnë rrënjësisht emetimet e oksideve të azotit me 80%, dhe reduktojnë ndjeshëm emetimet e dioksidit të karbonit me 30%.

Kështu, mund të argumentohet se i vetmi lloj i ri karburanti, përdorimi i të cilit ndikon ndjeshëm në performancën mjedisore të motorëve të anijeve, është gazi natyror.

Le të vazhdojmë të shqyrtojmë mënyrën e dytë. Era dhe dielli janë burimet më të zakonshme të energjisë në tokë. Shumë organizata ofrojnë të gjitha llojet e projekteve për t'i zbatuar ato në jetën e përditshme.

Në praktikën ndërkombëtare, tashmë ka disa projekte të zbatuara dhe të pazbatuara ende të anijeve që përdorin energjinë e erës dhe diellit për lundrimin e tyre.

Në një përpjekje për të reduktuar konsumin e karburantit në anijet e mëdha tregtare në oqeanet e botës, një grup nga Universiteti i Tokios zhvilloi projektin "Wild Challenger".

Duke përdorur velat gjigante të anulueshme me përmasa 50 metra të larta dhe 20 metra të gjera, konsumi vjetor i karburantit mund të reduktohet me pothuajse 30 për qind. Për shtytje maksimale, velat kontrollohen individualisht dhe secila vela është teleskopike me pesë nivele, duke i lejuar ato të ruhen kur moti bëhet i pafavorshëm. Velat janë të zbrazëta dhe të lakuara, të bëra nga alumini ose plastika e përforcuar, duke i bërë ato më të ngjashme me krahët. Simulimet kompjuterike, si dhe testet e tunelit të erës, kanë treguar se koncepti mund të funksionojë edhe në erëra të kundërta. Kështu, projekti "Wind Challenger" mund të bëhet me të vërtetë zhvillimi i anijeve me efikasitet të karburantit të gjeneratës së ardhshme.

Kompania “Eco Marine Power” ka zhvilluar një projekt “ Ujori", që do të thotë "Ujori". E veçanta e këtij projekti është përdorimi i paneleve diellore si vela.

Velat e tilla madje morën emrin e tyre "vela e ngurtë". Ato do të bëhen pjesë e një projekti të madh që do t'u lejojë anijeve detare të përdorin lehtësisht burime alternative të energjisë ndërsa janë në det, në rrugë dhe në port. Çdo panel vela do të ndryshojë automatikisht pozicionin duke përdorur kontrollin kompjuterik, i cili po zhvillohet nga një kompani japoneze. KEI System Pty Ltd" Panelet gjithashtu mund të hiqen gjatë kushteve të pafavorshme të motit.

Përparimet më të fundit në teknologjinë diellore nënkuptojnë se tani mund të përdoret një kombinim i paneleve diellore dhe velave, duke e vendosur këtë projekt në ballë të zhvillimeve moderne të ndërtimit të anijeve.

sistemi " Ujori» është projektuar në atë mënyrë që nuk kërkon shumë vëmendje nga ekuipazhi i anijes dhe është relativisht i lehtë për t'u instaluar. Materialet nga të cilat janë bërë vela e ngurtë dhe komponentët e tjerë të sistemit riciklohen.

sistemi " Ujori» do të bëhet tërheqëse për investime nga kompanitë e transportit detar dhe operatorët e anijeve për shkak të kthimit të shpejtë të projektit.

Mund të konkludojmë se të dyja këto mënyra janë krijuar për të zgjidhur të njëjtat probleme. Zbatimi i këtyre projekteve ka një ndikim të rëndësishëm në transportin global, duke kontribuar në një reduktim të ndjeshëm të ndotjes së mjedisit dhe në uljen e kostove të karburantit dhe mirëmbajtjes. Çfarë të zgjidhni është puna e të gjithëve. Një mënyrë më e lehtë për zbatimin është përdorimi i karburantit ekonomik, pasi kjo teknologji nuk kërkon një zëvendësim të plotë të flotës, por mund të përdoret në anijet ekzistuese, por megjithatë ruan një nivel të caktuar të kostove të karburantit dhe emetimeve të substancave të dëmshme në atmosferë. . Zgjedhja për të ndërtuar anije që përdorin burime alternative të energjisë në funksionimin e tyre, nga njëra anë, kërkon një zëvendësim të plotë të flotës, por nga ana tjetër, eliminon kostot e karburantit dhe ul ndjeshëm llojet e ndryshme të ndotjes së mjedisit.

Letërsia

1. Sokirkin V.A. E drejta ndërkombëtare detare: tekst shkollor / Sokirkin V.A.,

Shitarev V.S. – M: Marrëdhëniet Ndërkombëtare, 2009. – 384 f.

2. Shurpyak V.K. Aplikimi i llojeve alternative të energjisë dhe alternativës

karburantet në anijet detare [Burimi elektronik]. - Mënyra e hyrjes në dokument:

http://www.korabel.ru/filemanager

3. Anijet e së ardhmes [burimi elektronik]. - Mënyra e hyrjes në dokument:

http://korabley.net/news/korabli_budushhego/2010-04-05-526

4. Anijet ekonomike janë të mundshme [burim elektronik]. – Mënyra e hyrjes

dokument: http://korabley.net/news/ehkonomichnye_suda_vozmozhny/2014-01-06-

5. Sistemi Alternativ i Ujorit mund të ndryshojë transportin

[burim elektronik]. – Mënyra e hyrjes në dokument: http://shipwiki.ru/sovremennye_korabli/na_ostrie_progressa/alternativnaya_sistema_emp_aquarius.html

UDC 629,735;

ANALIZË E PËRVOJËS NË PËRDORIMIN E LIDHJEVE ALTERNATIVE NË Aeroplan

D.R.SARGSYAN

Artikulli u prezantua nga Doktori i Shkencave Teknike, Profesor B.V. Zubkov.

Artikulli analizon përvojën e përdorimit të lëndëve djegëse alternative në avion, llojet dhe karakteristikat e karburanteve. Përshkruhen kërkesat për LNG dhe furnizimin me energji elektrike.

Fjalët kyçe: lëndë djegëse alternative, llojet e lëndëve djegëse alternative, gazi natyror i lëngshëm (LNG), siguria e fluturimit (FS).

Hyrje

Kërkesa gjithnjë në rritje për udhëtime ajrore gjatë viteve të fundit të zhvillimit ekonomik, si dhe inxhinierisë dhe teknologjisë, ka krijuar një nevojë më të madhe për burime karburanti. Si rezultat, inxhinierët e shumë kompanive kryesore të prodhimit të avionëve në vende të ndryshme, përfshirë Rusinë, filluan zhvillimet për t'i ofruar aviacionit një lloj të ri karburanti. Një numër i madh alternativash ndaj vajgurit po shqyrtohen: biokarburantet, vaji sintetik, gazi natyror i lëngshëm (LNG), hidrogjeni. E gjithë përvoja e akumuluar që nga fluturimi i parë në botë me lëndë djegëse alternative (avioni Tu-155 në 1988) tregon efikasitetin, efektivitetin e kostos dhe mirëdashjen mjedisore të zhvillimeve në këtë drejtim.

Aviacioni rus po shqyrton mundësinë e përdorimit të LNG-së, veçanërisht për shkak të rezervave të gazit natyror, si dhe gazeve që lidhen me prodhimin e naftës, të cilat ndizen në fusha gjatë prodhimit të naftës. Në këtë fazë të zhvillimit të aviacionit civil, projektet më afër zbatimit janë helikopterët dhe aeroplanët që përdorin si lëndë djegëse gaze të lidhura të lëngshëm të marrë gjatë prodhimit të naftës (propan dhe butan).

Ri-pajisja e avionëve kërkon kosto minimale - vetëm modifikime të rezervuarëve të karburantit dhe sistemeve të furnizimit me karburant për motorët. Është gjithashtu e nevojshme të sigurohen aeroportet me stacione mbushjeje kriogjenike, magazinimin e karburantit dhe infrastrukturën e shpërndarjes së LNG-së në objektet e magazinimit. Në këtë fazë kërkohet jo vetëm pjesëmarrja e kompleksit industrial të aviacionit, por edhe pjesëmarrja e kompanive prodhuese të gazit për të krijuar infrastrukturën e duhur.

Përvoja e aplikimit

Ata filluan të kërkonin një alternativë për karburantin e avionëve në mesin e shekullit të njëzetë. Historia e punës në OKB A.N. Tupolev për karburantet alternative shkon prapa në vitet '60. - edhe atëherë u shqyrtua mundësia e transferimit të termocentraleve të projektuara në Byronë e Projektimit A.N. Avion Tupolev me hidrogjen të lëngshëm.

Në mesin e viteve '70. Akademia e Shkencave të BRSS, së bashku me një numër institutesh kërkimore dhe byro projektimi, zhvilluan një program kërkimi dhe zhvillimi për futjen e gjerë të lëndëve djegëse alternative në ekonominë kombëtare. Kështu më 15 prill 1988, Tu-155 u ngrit në qiell për herë të parë me një motor eksperimental NK-88 që punonte me karburant kriogjenik, i cili kreu pothuajse 100 fluturime duke përdorur LNG dhe hidrogjen. Në tetor 1989, ky avion bëri një fluturim demonstrues përgjatë rrugës Moskë-Bratislavë-Nice (Francë) deri në Kongresin e 9-të Ndërkombëtar për Gazin Natyror. Në korrik 1991, avioni fluturoi në linjën Moskë-Berlin për të marrë pjesë në Kongresin Ndërkombëtar të Gazit Natyror.

Gjatë zhvillimit të këtij avioni, u krijua një bazë eksperimentale për testimin e krio-

u krijuan pajisjet gjenetike dhe ekipi i vetëm në botë i specialistëve të kualifikuar në fushën e aviacionit kriogjenik. Si rezultat i kësaj pune, u identifikuan mënyra për të krijuar sisteme dhe pajisje kriogjenike të avionëve dhe aeroporteve. Sidoqoftë, Byroja e Dizajnit A.N. Tupolev vazhdoi punën në nivelin e propozimeve teknike, projekteve të avionëve kriogjenikë të modifikuar Tu-204 (Tu-204K), Tu-334 (Tu-334K); ), avion i ri rajonal Tu-136. Përveç kësaj, këta avionë do të jenë në gjendje të përdorin njëkohësisht lëndë djegëse alternative dhe vajguri të aviacionit, duke i bërë ata më të gjithanshëm dhe të besueshëm. Modifikimet më të zhvilluara të avionit Tu-204 (Tu-204K) dhe projekti i avionit të ri rajonal Tu-136, duke marrë parasysh veçoritë e karburantit kriogjenik (Fig. 1).

Efikasiteti i karburantit i avionëve Tu-334K dhe Tu-330LNG praktikisht nuk do të ndryshojë nga baza Tu-334 dhe Tu-330. Të gjithë këta avionë mund të konvertohen për të përdorur LNG brenda 3-4 viteve. Vëmendje të veçantë meriton projekti i avionit kriogjenik rajonal të ngarkesave-pasagjerë Tu-136 me dy motorë turboprop TV7-117SF, të aftë për të përdorur LNG, hidrogjen të lëngshëm dhe karburant propan-butan me modifikime të vogla.

Llojet dhe veçoritë e lëndëve djegëse alternative

Lëndë djegëse alternative më e zakonshme është gazi natyror i lëngshëm (LNG). Gazi i përket kategorisë së lëndëve djegëse kriogjenike. Karakteristikat termofizike dhe termike tregojnë një numër avantazhesh të karburanteve të kondensuar të aviacionit (ACF) mbi karburantin tradicional të avionëve TS-1. Ekzistojnë gjithashtu lëndë djegëse sintetike të prodhuara nga qymyri, gazi, biomasa dhe vaji vegjetal. Por sinteza e substancave të tilla kërkon kosto shtesë për përpunimin e qymyrit, biomasës dhe vajrave bimore, të cilat janë më të shtrenjta se vajguri dhe shoqërohen me të njëjtat probleme burimesh dhe mjedisore. Prandaj, vështirë se mund të konsiderohet si premtuese. Alkoolet (etili dhe metil) dhe amoniaku gjithashtu mund të zëvendësojnë vajgurin, por ato janë pothuajse dy herë më të fuqishme.

nxehtësia e djegies, prandaj konsumi specifik i tyre do të jetë më i madh. Përveç kësaj, shkarkimi nga djegia e këtyre lëndëve djegëse përmban okside të dëmshme të azotit dhe karbonit.

Si një alternativë ndaj vajgurit për aviacionin, karburanti kriogjen mund të konsiderohet - hidrogjeni i lëngshëm H2 dhe hidrokarburet e lehta nga metani CH4 në pentan C5H12.

Përparësitë e hidrogjenit si lëndë djegëse aviacioni përfshijnë si më poshtë:

Së pari, vlera më e lartë kalorifike për njësi masë, e cila jep konsum specifik të karburantit afërsisht tre herë më pak se ai i vajgurit. Kjo bën të mundur përmirësimin e ndjeshëm të performancës së fluturimit të avionëve;

Së dyti, burimi më i madh ftohës për njësi të masës (12-15 herë më shumë se vajguri), i cili mund të përdoret në mënyrë efektive për të ftohur motorët e nxehtë dhe pjesët e avionit;

Së treti, një temperaturë e rritur e ndezjes automatike dhe emetim më i ulët, i cili do të ketë një efekt pozitiv në funksionimin e dhomës së djegies.

Sidoqoftë, karburanti i hidrogjenit ka disavantazhe të natyrshme që kërkojnë zgjidhjen e problemeve komplekse teknike. Hidrogjeni i lëngshëm është seriozisht inferior ndaj karburantit standard të avionit për sa i përket vlerës kalorifike vëllimore për shkak të densitetit të tij të ulët (pothuajse 11 herë më pak se vajguri), i cili përkeqëson ndjeshëm karakteristikat e përgjithshme të peshës së avionit kur kalon nga karburanti i avionit në hidrogjen.

Përparësitë e hidrokarbureve të lehta hyjnë gjithashtu në kategorinë e avantazheve të hidrogjenit, por ato dallohen nga disponueshmëria e tyre dhe kostoja e ulët e prodhimit (Tabela 1).

Tabela 1

Karakteristikat termofizike dhe termike të hidrogjenit, përbërësve hidrokarbur ASKT dhe karburantit të aviacionit TS-1

Treguesi H (hidrogjen) CH4 (metan) C2H6 (etan) C3H8 (propan) C4H10 (butan) C5H12 (pentan) TS-1

M 2.016 16.04 3007 44.10 5812 7215 140

t pl., C -259,21 -182,49 -183,27 -187,69 -138,33 -129,72 -60

C -252,78 -161,73 -88,63 -42,07 -0,50 36,07 180

t l.s., C 6,43 20,76 94,64 145,62 137,83 165,79 290

pl. kg/m 77,15 453,4 650,7 733,1 736,4 762,2 835

balon, kg/m 71,05 422,4 546,4 582,0 601,5 610,5 665

Qn, kJ/kg 114480 50060 47520 46390 45740 45390 43290

Qv.pl, kJ/dm 8832 22700 30920 34010 33680 34550 36150

Qv, kip, kJ/dm 8136 21150 25970 27000 27530 27710 28900

Nisp, kJ/kg 455,1 511,2 485,7 424,0 385,5 3575 287

dhe, C 510 542 518 470 405 284 -

^n, cm/s 267 33,8 40,1 39,0 37,9 38,5 39

CH, %(vol) 4,1 5,3 3,0 2,2 1,9 - 1,2

St,%(vol) 75,0 15,0 12,5 9,5 8,5 - 7,1

Ro, J/(kg C) 4157,2 518,8 276,7 188,6 143,2 115,5 59,4

Ja, kg ajër/kg karburant 34,5 17,19 16,05 15,65 15,42 15,29 -

LNG - (metani) dendësia e tij (edhe në pikën e vlimit) është 1.7 herë më e madhe se ajo e vajgurit, gjë që çon në nevojën për të rritur vëllimin e rezervuarëve të karburantit me më shumë se 1.5 herë (me intensitet të barabartë energjie). Përveç kësaj, metani ka një gamë shumë të ulët pranie në fazën e lëngshme (-20 C) dhe një temperaturë të ulët kritike (-82,6 C). Kjo e bën të nevojshme

krijimi i modeleve të reja rezistente ndaj të ftohtit për mbylljen e materialeve për rezervuarët, pajisjet dhe linjat e karburantit, si dhe izolimin termik me cilësi të lartë në temperaturë të ulët që parandalon vlimin e shpejtë të metanit dhe ngrirjen e strukturës.

Ndryshe nga vajguri, metani do të duhet të furnizohet në dhomën e djegies së motorit në formë të gaztë për të eliminuar gjendjen dyfazore, e cila eliminon plotësisht përdorimin e njësive standarde të karburantit, komunikimeve, manifoldeve dhe injektorëve. Kjo e ndërlikon ndjeshëm dizajnin e motorit dhe në disa raste e bën të pamundur modifikimin e tij për të fuqizuar nga dy lloje karburanti.

Për shkak të këtyre vetive të njëjta të metanit të lëngshëm, do të kërkohen mjete shumë të mëdha dhe të shtrenjta tokësore për transportin, ruajtjen, furnizimin me karburant, etj., të ngjashme në parametrat e tyre me ato të hidrogjenit. Pajisjet shtesë të bazës së karburantit kriogjenik të aeroportit duhet të përfshijnë objekte speciale magazinimi të pajisura me mbrojtje termike, mjete për ruajtjen e gjendjes kriogjenike të karburantit dhe pajisje për të parandaluar humbjen e tij, si dhe një rrjet pajisjesh pranuese dhe shpërndarëse, një flotë automjetesh speciale. me kontejnerë me termoizolim etj.

Në të njëjtën kohë, për sa i përket vlerës masive kalorifike, metani tejkalon vajgurin me 14%, gjë që do të sigurojë rrezen e fluturimit dhe ngarkesën. Metani i lëngshëm ka një kapacitet ftohës 5 herë më të lartë se ai i vajgurit, gjë që bën të mundur përdorimin e burimit të ftohësit për ftohjen e pjesëve dhe përbërësve të motorit. Përvoja në funksionimin e motorëve me turbina me gaz të përdorur si mbingarkues në stacionet e kompresorëve të tubacioneve të gazit dhe që punojnë me gaz natyror ka treguar se jetëgjatësia e shërbimit të motorëve të tillë rritet me 25%.

Siguria e fluturimit kur përdorni LNG

Llojet kryesore të rreziqeve të krijuara nga vetitë specifike të gazeve të hidrokarbureve të lëngshëm, përfshirë LNG-në, si dhe kushtet e prodhimit, ruajtjes, transportit dhe karburantit të tyre përfshijnë: ndezshmërinë (rrezikun nga zjarri), rrezikun e shpërthimit, aktivitetin kimik, ekspozimin ndaj temperaturave të ulëta. , toksiciteti. Rregullat e sigurisë për prodhimin, ruajtjen dhe shpërndarjen e gazit natyror të lëngshëm (LNG) në stacionet e shpërndarjes së gazit të tubacioneve kryesore të gazit (MGS MG) dhe stacionet e kompresorit të mbushjes së gazit të automobilave (stacionet e mbushjes me CNG) përmbajnë kërkesa organizative, teknike dhe teknologjike për organizimin e sigurisë së prodhimit , zbatimi i të cilit është i detyrueshëm për të gjitha ndërmarrjet, prodhuese dhe transportuese të LNG, në projektimin dhe funksionimin e komplekseve të prodhimit, magazinimit dhe shpërndarjes së LNG.

Për të siguruar funksionimin e sigurt të karburantit të tillë, është e nevojshme të ketë metoda cilësore dhe sasiore për vlerësimin dhe krahasimin e çdo lloj rreziku. Vlerësimi cilësor dhe sasior, d.m.th. Përcaktimi i llojit dhe shkallës së rrezikut lejon një analizë krahasuese të karburantit të kondensuar sipas kritereve të rrezikut dhe në të ardhmen të zyrtarizojë detyrën e zgjedhjes së mjeteve dhe metodave teknike për funksionimin e sigurt të sistemeve të karburantit që përdorin LNG, si dhe ruajtjen dhe transportimin e tij. .

Kërkesat për kandidatët për marrjen e një Certifikate të Përgatitjes Teknike për mirëmbajtjen e avionit bazohen në ato karakteristika që ndikojnë drejtpërdrejt në sigurinë e fluturimit dhe përfundimin në kohë të detyrave të prodhimit.

Këto përfshijnë:

A - mosha;

B - aftësia psikofizike për të kryer punën e ardhshme;

B - formimi bazë (universitar, kolegj, shkollë teknike, shkollë profesionale, etj.);

D - trajnim i veçantë për të punuar në një lloj të caktuar avioni ose AT, njohuri për një avion specifik, qëllimin dhe përmbajtjen e mirëmbajtjes së tij, teknologjinë për kryerjen dhe kontrollin e cilësisë së punës në të, pajisjet e përdorura;

D - aftësia për të kryer punë të parashikuara nga funksionet, e drejta për të kryer të cilën përfaqëson Certifikata e kërkuar;

E - përvojë e përgjithshme e punës në pajisjet e aviacionit.

Siç ka treguar një analizë e kërkesave për funksionimin e sigurt të avionit Tu-154 gjatë karburantit dhe ruajtjes së karburantit (LNG), personeli inxhinierik dhe teknik i IAS duhet të dijë specifikat e përdorimit të këtij lloji të karburantit.

LITERATURA

1. Lëndët djegëse alternative të aviacionit / Punimet e takimit për aviacionin ndërkombëtar dhe ndryshimet klimatike. Dokumenti ICAO HLM-ENV/09-WP/9.- Montreal, 08/10/09.

2. www.tupolev.ru Teknologjia kriogjenike.

3. Rregullat e sigurisë për prodhimin, ruajtjen dhe shpërndarjen e gazit natyror të lëngshëm (LNG) në stacionet e shpërndarjes së gazit të tubacioneve kryesore të gazit (MGS MG) dhe stacionet e kompresorit të mbushjes së gazit të automobilave (stacionet e mbushjes me CNG) PB 08-342-00.

EKSPERIENCA E ANALIZËS SË KARBURANTEVE ALTERNATIVE NË Aeroplan

Në artikull është paraqitur teknika e kryerjes së vlerësimeve të ekspertëve të veprimtarisë së ndërmarrjes së aviacionit të avionëve civilë që synojnë rritjen e nivelit të sigurisë së fluturimeve.

Fjalët kyçe: rritje e nivelit të sigurisë së fluturimeve, pyetje, ndërmarrje të aviacionit, vlerësime ekspertësh.

Sarkisian David Robertovich, i lindur në 1982, u diplomua në MSTU GA (2010), student i diplomuar i MSTU GA, autor i 2 punimeve shkencore, fusha e interesave shkencore - siguria e fluturimit, karburanti alternativ, riparimi dhe modernizimi i avionëve.

100 vjet pasi braktisën fare varkat me vela, ndërtuesit e anijeve po kthehen sërish te energjia e erës në një përpjekje për të ulur kostot e karburantit.
Këtu janë disa projekte të anijeve të transportit që përdorin burime alternative për të ofruar ngarkesë.

Eco Marine Power - panelet diellore funksionojnë si vela

Kompania japoneze Eco Marine Power (EMP) vendosi të krijojë një anije lundrimi dhe një anije të teknologjisë së lartë në të njëjtën kohë, duke zëvendësuar velat tradicionale me .

EMP është një kompani inovative që aplikon teknologji të reja në projektimin dhe ndërtimin e anijeve detare. Inxhinierët dhe studiuesit e kompanisë i kanë vendosur vetes synimin për të zhvilluar motorë më miqësorë me mjedisin për transportin detar dhe lumor, në mënyrë që të reduktojnë burimet tradicionale të energjisë dhe dëmin e shkaktuar nga përdorimi i tyre në mjedis.

Në vend të velave tradicionale, ata përdorën panele diellore të kontrolluara. Së pari, zona e tyre e madhe dhe prania e një mekanizmi rrotullues të kontrolluar do të lejojë që panelet të përdoren si vela të rregullta. Dhe së dyti, energjia elektrike e akumuluar gjatë udhëtimit do të përdoret për të fuqizuar motorët gjatë manovrimit të anijes në port.

Sistemi rrotullues i çdo paneli diellor ju lejon ta poziciononi në mënyrë të përsosur në erë ose ta hiqni plotësisht në mot të keq. Kur palosen horizontalisht, panelet diellore do të kenë ende sipërfaqet e tyre aktive përballë dritës së diellit dhe do të ngarkojnë gjithashtu bateritë në bord.

Përfaqësuesit e EMP pretendojnë se ngurtësia dhe besueshmëria e dizajnit të velat e tyre të teknologjisë së lartë mund t'i rezistojë edhe stuhive shumë të forta në det, dhe për këtë arsye anija do të qëndrojë në det dhe do të lëvizë në kursin e miratuar edhe kur anijet me vela konvencionale nuk munden. Përveç kësaj, velat e reja kërkojnë mirëmbajtje minimale.
Inxhinierët EMP kanë llogaritur se pajisja e një anijeje konvencionale me vela kaq unike do të zvogëlojë konsumin e karburantit me 20%, dhe nëse anija është e pajisur edhe me motorë elektrikë shtesë, atëherë konsumi do të zvogëlohet pothuajse përgjysmë - me rreth 40%.

Të njohura në kategorinë: