Первые птенцы Газовой паузы уже стали реальностью, в виде СПГ-танкеров и тепловозов на СПГ, но сам газ плохая замена жидким углеводородам, впервую очередь из-за того, что он не жидкий. Что же может, хоть в какой-то мере заменить такой неудобный своей газообразностью метан? Лауреат нобелевской премии Джордж Олах считает, что его можно заменить метанолом. И на основе метанола создать так называемую метаноловую энергетику.
Нужно сразу пояснить, что сам метанол это просто удобная форма хранения энергии.
Но чтобы в полной мере это удобство проявилось, потребуется перерабатывать метан в метанол.
Такие технологии уже существуют.
На промыслах остро стоит задача утилизации попутного газа. Существующие в настоящее время способы переработки метана слишком сложны. Для сжижения метана требуется очень дорогая и капризная аппаратура и специальные машины. По трубам его отправлять не выгодно, слишком мало. Перерабатывать в энергию невыгодно в виду отсутствия потребителей. Превратить метан в бензин по пути Фишера-Тропша – слишком сложно, требует высоких давлений и культуры производства.Исходя из вышеперечисленных факторов, напрашивается самое оптимальное решение – строить метанол установки (производство метанола из газа) на месторождении.
Уже созданы такие установки:
Олах показывает, что метанол, он же метиловый спирт, потребует очень незначительных модификаций как для существующих двигателей, так и для заправочной инфраструктуры. Во-вторых, в его производстве может быть использован даже углекислый газ.
При применении метанола в качестве топлива следует отметить, что объемная и массовая энергоемкость (теплота сгорания) метанола на 40-50 % меньше, чем бензина, однако при этом теплопроизводительность спиртовоздушных и бензиновых топливовоздушных смесей при их сгорании в двигателе различается незначительно по той причине, что высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя и снижению его теплонапряженности, что приводит к повышению полноты сгорания спиртовоздушной смеси. В результате этого рост мощности двигателя повышается на 10-15 %. Двигатели гоночных автомобилей работающих на метаноле с более высоким октановым числом чем бензин имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном карбюраторном ДВС степень сжатия для неэтилированного бензина как правило не превышает 10.1:1.
Уже сегодня вы могли бы установить раздаточный насос дозирования метанола на каждой автозаправочной станции. Вы можете с легкостью его распределять без какой-либо новой инфраструктуры. Для водорода никакой инфраструктуры нет. Создание водородной инфраструктуры является чрезвычайно дорогостоящим и проблематичным. Водород является очень летучим газом, и не существует способа его хранения или обработки в каких-либо значительных объемах без создания высокого давления.
Преимущества метанола известны давно — однако новые подвижки в синтезе метанола и устройстве топливных элементов делает этот вид топлива еще привлекательнее.Одним из подходов является производство метанола путем преобразования все еще существующих больших запасов природного газа, но совершенно другими, новыми способами.
В настоящий момент 90% мирового производства метанола (CH3OH) использует в качестве сырья метан (CH4), основной компонент природного газа. Технология современного производства метанола включает в себя две стадии: превращение метана в синтетический газ — смесь прежде всего окиси углерода и водорода — с последующей перегонкой его в метанол. Хотя эффективность этого процесса со временем возросла, избавление от промежуточного производства синтетического газа сэкономило бы огромные средства: этот процесс составляет до 70% стоимости производства метанола.
Сегодня ученные разработали методы, полностью исключающие использование синтез-газа.
Недавно открытые низкотемпературные катализаторы приносят лучшие результаты. Олах со своим коллегой Сурьей Пракашем, разработали альтернативную технологию по преобразованию метана в метанол. В ней используются галогены, такие как бром. В присутствии особых катализаторов и при температуре менее 250 градусов метан вступает в реакцию с бромом, образуя бромистый метил (CH3Br) и бромистый водород (HBr). Затем бромистый метил вступает в реакцию с водой и образует метиловый спирт. Бром из бромистого водорода поддается восстановлению посредством реакции с воздухом и повторному использованию.
Пробный экзмепляр Necar5 компании DaimlerChrysler успешно работал на метаноле.
Теоретические преимущества Преимущества метанола перед водородной:- -более энергоёмкий энергоноситель чем водород (в сравнении по объёму и весу), особенно если принимать во внимание, что для хранения водорода необходимы сосуды, выдерживающие высокое давление.
- -инфраструктура для водорода может оказаться весьма дорогой, в то время как для метанола достаточно имеющейся бензиновой инфраструктуры.
- -метанол можно смешивать с бензином
- -использовать метанол удобнее водорода (которому необходимы специальные сосуды)
- -метанол можно использовать в химической индустрии как базовый материал
- -производство само по себе не является экологически абсолютно чистым
- на данный момент производство синтез-газа зависит от ископаемых энергоносителей (несмотря на то, что в теории возможно использование любых источников энергии)
- -энергетическая плотность (по объёму или весу) в половину меньше бензиновой
- метанол травит алюминий. Проблемным является использование алюминиевых карбюраторов и инжекторных систем подачи топлива в ДВС.
- гидрофильность. Метанол втягивает воду, что служит засорением систем подачи топлива в виде желе-образных, ядовитых отложений.
- -метанол, как и спирт, повышает пропускную способность пластмассовых испарений для некоторых пластмасс(например плотного полиэтилена). Эта особенность метанола повышает риск увеличения эмиссии летучих органических веществ, что может привести к повышению концентрации озона и возможно усилению солнечной радиации.
- -уменьшенная летучесть при холодной погоде: Моторы, работающие на метаноле, могут иметь проблемы с запуском и отличаются повышенным расходом топлива до достижения рабочей температуры.
- -метанол очень ядовит! Намного более, чем бензин. Принятие внутрь организма уже малой дозы (10мл) приводит к летальному исходу.
- -метанол — легковоспламеняющаяся жидкость. В отличие от водорода и других газов метанол не улетучивается, если система хранения даёт течь
- -метанол может сравнительно быстро попасть в источники питьевой воды и отравить её.
- Сам метанол не хорошая замена для дизельных топлив. Метанол может, однако, быть преобразован обезвоживанием в эфир этана, который является хорошим дизельным топливом.
В сочетании с топливными элементами нового типа метанол тем более лучше в качестве автомобильного горючего. Топливные элементы, преобразующие химическую энергию непосредственно в электричество, более эффективны, чем двигатели, сжигающие горючее.
Поскольку метанол поступает в топливный элемент напрямую,каталитический риформинг (разложение метанола) не нужен; хранить метанол гораздо проще, чем водород, поскольку нет необходимости поддерживать высокое давление, так как метанол при атмосферном давлении является жидкостью. Энергетическая ёмкость (количество энергии в данном объеме) у метанола выше, чем в таком же объеме сильно сжатого водорода. Например, современные баллоны высокого давления, позволяющие хранить водород при 800 атм., содержат 5-7 весовых % водорода по отношению к общей массе баллона. При подсчете такого "водородного" эквивалента для метанола получается 13%. Такая энергоёмкость является максимальной из всех известных систем хранения топлива для топливных элементов.
Пока что метаноловые топливные элементы слишком дороги для использования в пассажирских автомобилях. Если найдут способ их недорогого прозводства, это будет большой шаг вперед, ведь их теоретический КПД - 97%.
P.S. К сожалению книга Джоржа Олаха:" Метанол и энергетика будущего." переведена на русский язык, но не выложена в открытом доступе, потому приходится оперировать только отрывочными сведениями из интернета. Но становится понятным, что метанол не панацея от энергетического дефицита, а возможно, просто лучший выбор носителя энергии из еще более худших!
Конечно метанол не идёт из скважин, но в любом случае он не бензин/солярка )
Комментарии
Ну даже если надышаться,как сейчас ,когда бензином бывает попахивает в салоне,то мало не покажется.В общем санитары это дело задробят сходу.
Уже были такие машины, никто не умер.
А ты иследовал этот вопрос, или просто балаболишь?
Сказать прям, что исследовал - не скажу.
Но читал несколько статей, в США были такие опыты по авто на метаноле и про жертвы вдыхания паров метонола ни слова.
Пока вижу, что балаболишь лишь ты, но пока не дотягиваешь до самых любителей сказать свое решительное и ценное НЕТ.
в мире есть несколько производителей, которые продают оборудование для установки на высокофорсированные моторы всем заинтересованным
Воооот!
Высокофорсированные моторы. А кому они нужны? За форсаж надобно платить чумовые денежки. А уже сколько стоит использование форсажей - это вовсе аххххх...Удивительные суммы.
Могу сказать о том, что знаю. Есть жидкотопливные отопительные котлы. Там горит соляр или печное топливо. Горит без конденсации паров воды из дымовых газов. И на этом теряется до 13% энергии сгоревшего толпива.
И получить их - МОЖНО. Только вот конденсационный блок размером с сам котёл (тоЮ что мне объясняли), делается из нержавейки и под слабыми растворами азотной, азотистой, серной и сернистой кислот - хреново ему. И стоит такая хрень едва ли не столько же, сколько и сам котёл.
Плюс - заморочки со сливом куда то литра кислот на литр соляра. Очитсные сооружения городские их не привествуют.
Пустячок?
А сколько отличий у мотора форсированного до степени полезности метанола от обычного - я и знать не могу. Только пользователей такой байды на порядки меньше, чем обычных топтателей педалей.
И квалификация у них....Мало-мало на порядки выше, чем у обычных пользователей.
Так что, извините, Ваш пример несколько "не из общеупотребимых". А мы должны понять, что пользователями будут и "блондинки на всю голову" и Бог весть кто.
От того, что на могиле будет плита с надписью "помер по дурацки" - она не перестанет быть могилой, к тому же - преждевременной.
"блондинистый" аргумент убедил наповал)
Нормальный такой аргумент! Я, например, радиоинженер, с техникой дружу, руки заточены правильно- но от авто мне надо только сесть и поехать. Не, ну там масло проверить, мелкое ТО, колесо поменять могу - а больше пусть мастеры делают на станциях.
Тем более в современные тачки без спецкомпа лучше не лезть, дороже выйдет...
1. метанол (60-80%)
2. нитрометан (5-20%)
3. касторовое масло (8-25%).
Пионером что ли не был?
У нас вместо нитрометана был диэтиловый эфир.
Подозреваю,что на них ездили доктора химических наук.
По сути - нужно метан пережигать на водород и ПРОПАН. Водород - на ЭХИТах пускать на электричество, а пропан, пропанол - на топливо. Тоже гадость, но не столь ядовитая.
По сути - нужно метан пережигать на водород и ПРОПАН. - энергетически это дорого. нужна дешевая ЭЭ. Будет дешевая ЭЭ - хоть из диоксида углерода воздуха получай метанол и далее по списку...
Водород - на ЭХИТах пускать на электричество, а пропан, пропанол - на топливо - там изомеры нужны, что бы высокое октановое число получить, изомеризация - опять эенргия.
Но в общем - вы все верно говорите. Та же СПБТ - вполне себе безвредная штука.
Ну, то что наиболее тупые алкоголики будут дохнуть в массовых количествах при широком внедрении метанола - это только плюс.
Использовать нефть, как это делается сейчас - это то же самое, что топить печь книгами (известное высказывание Менделеева устарело - так как бумажными деньгами топить печь - самое то :-)
При всем при этом хотелось бы каких то прорывов в альтернативных методах концентрации энергии - сверхпроводящие высокотемпературные индуктивности, химические аккамуляторы с плотностью энергии доведенной до теоретического предела, и что-нибудь из области фантастики - какой-нибуь ХЯС наконец...
Самое ценное в метаноле это то, что с ним возможно, наконец-то, пойдут в широкое внедрение топливные элементы. Конечно, в любом случае нужно переходить на электропривод для автотранспорта. ДВС - это парово й двигатель 21 века.
паровой двигатель 21-го века- это паровая турбина, и она изрядно обгоняет ДВС по КПД.
а чтобы были прорывы- надо сначала сделать прорыв в области массового образования- физку и логику в школах поправить населению, и тогда быть может внуки таки и чего-нибудь прорвут.
Нифига не обгоняет. КПД паровых турбин и дизелей зависли в районе 40%. Но по моторесурсу паротурбинный агрегат в разы обгоняет дизель.
Увы, алкоголь потребляют массово.
Машинка на фотке зачОтная: А-класс!!!
Ездим уже 3 года на А-170 дизель, автомат - бесподобно!;-))
Маленькая...
Для семьи из 3-х человек больше не надо. Багажник ОЧЕНЬ вместительный, экономичная.
Кому как. Большой багажник в эс-классе, т семья помещается.
Хммм... Багажник 390 литров... У меня в машине типа купе - багажник 425л. Для меня скажем так - достаточный объем, но шибко вместительным не назову.
Слушайте, ну я же не вожу в ней по 20 мешков картошки! А раз в 2-3 недели по полной затариться в маркете хватает... Зачем сарай-то за спиной возить?
Непонятно, почему метанол, а не этанол?
Дороже. Ну и ВВП и бюджет за счет водки на сколько % делается?
Из метана легко получается метанол, а не этанол.
В интернетах пишут, что производство этанола из метана в два раза дороже, чем производство метанола. И по затратам и по оборудованию. Но из этого невозможно сделать выводы.
А сколько стоит производство метанола? Дороже или дешевле производства, транспортировки и оборудования по регазификации сжиженного природного газа?
Короче, из статьи вообще ни черта непонятно.
Автор собирается попутным природным газом запитать транспорт будущего? Но он же сам пишет, что его мало!
Ты не понял.
Попутный газ тупо сжигается, а ведь его можно перерабатывать в метанол.
А на метаноле ездить на самом месторождении и в окружающих деревнях.
Это если не глобально, а на местном уровне.
А глобально все равно придется переходить на газ метан, так как нефти все меньше.
Почему бы газ метан не преобразовывать в более удобный метанол?
Экономическими расчетами я конечно не занимался, это просто идея нобелевского лауреата, как бы!
При попадании в воду(машина падает с моста) все умирают.
Бутанол(не изомер, бутанол-1) - куда лучше... октан сотня, токсичность не высокая, гидрофильность приемлимая, несложно превратить в дибутиловый эфир(отличный дизель!), кипит +117.2 ,замерзает при -90, не агрессивен к металлам. Получать сложновато, но тоже можно, даже из синтез-газа, отходов полиэтилена, полипропилена и резины(нежелательно, серы многовато, а бутилмеркаптан пахнет СКУНСОМ!), можно из бутана, можно и из древисины; бутанол-ацетоновым алкоголизом, хотя это долго и дороже.
Метанол можно получать чуть ли не на кухне.
А бутанол сомневаюсь.
И это самый главный его плюс.
Думайте сами, но бутанол ЛУЧШЕ, у него энергоёмкость сравнима с бензином, а выхлоп чище и главный плюс - НЕИЗМЕННОСТЬ ДВС! А на метанол переводить - надо устраивать шаманские пляски с двигателем, да и температурный режим сгорания бутанола сравним с бензином, детонация паров у бутанола меньше, а пары метанола бахают очень сильно!(присутствовал при этом).
Да, но его получать сложнее!
Иначе конечно никто бы не устраивал пляски с метанолом.
И что? 95й евро бензин тоже получается из нефти совсем не просто. НПЗ стоит много миллиардов.
Так ведь и строят заводы по получению синтетических жидких топлив из метана, товар получается качественный, но издержки производства слишком велеки.
Поэтому и надо в каждом случае считать EROEI, а не заниматься словоблудием, как этот нобелевский автор.
Сложнее - не значит невозможно. Надо пошарить по катализу... есть процесс быстрого и недорогого получения бутанола, хотя изобутанол получать дешевле на порядок - он тоже подойдёт, как неплохое топливо, которое опять-же более энергоёмкое, нежели метанол. Его умеючи можно и изомеризовать до бутанола...
Не гонитесь за стоимостью топлива, если обслуживание ДВС станет дороже и потребует переделки, которая сделает его несовместимым со старым-добрым бензином - от этого не выиграет конечный потребитель. изобутанол хорошо получается из отходов пластмасс, почти любых: полипропаилен, полиэтилен, полистирол и прочие... тут есть над чем подумать!
Насколько я знаю, еще в 1 мировую были броневички, которые ездили на этаноле и метаноле.
Мы же сможем повторить те технологии, я думаю?
Можем.))) А смысл?! Топливный цикл в РФ надо менять, тогда и будет толк! А покуда производители гонятся только за баблом - ЛЮБЫЕ реформы будут уходить только им в карман, а пострадают обыватели.
При мировом кризисе за который многие на этом ресурсе думают, как и я, последует сильная регионализация экономики.
Может и такая, что потребуется переходить на гаражное примитивное производство.
Пример Северной Кореи такой:
Вы догадывается что это?
Тенденции развития в данной отрасли говорят о том, что КПД повышается, если поставить там унитазы вместо сидений.
Зачётная фотка)))
Вы бы или по делу говорили или шутили бы смешнее!
А то за двумя зайцами....получается.
Рагионализация - это дезинтеграция в пределах страны, а на машине стоит банальная штука - газогенератор на дровах.)))
Это крайняя степень регионализации, а я говорю о регионализации по типу деглобализации.
Когда страны отпадают от мировой экономики и обязаны производить все необходимое у себя на месте, что не может не вызвать переход на более простые технологии.
И чем он лучше водорода?
Тем, что как мантры повторяется про вес сосудов, где он под давлением, и ни слова про криогенные.
Противники водорода, говорят, про аварийность и возможное повреждение... но мне не хотелось бы быть рядом с авто из которого вытекает метанол. А что же будет творится на АЗС, если метанол станет массовым?!
Не слышали про взрывоопасность водорода?
Про водородную коррозию металла?
Про большую утечку водорода при хранении?
И еще есть много прелестных вещей!
На заре автомобилестроения, перечисленные вами вопросы, относились к автомобилю на бензиновом двигателе))) Их смело можно адресовать и к авто на метаноле)
И, вообще, почему мы рассуждаем о химическом топливе, где авто на тории? Прошло 4 года, после заявления директора Laser Power Systems, Чарльза Стевенса http://www.caradvice.com.au/132921/the-thorium-powered-car-eight-grams-one-million-miles/
Я не вижу авто с "вечным" топливом!)
Хотите "вечняк"? Запрягайте вместо лошадей учёных, которые предлагают дурость - вечный движок! Дураки в науке не переведутся!
Это станет прорывом в области выращивания моркови!
Страницы