Двигатель на спирте этиловом спирте: описание, устройство, принцип работы, плюсы и минусы, фото – 403 — Доступ запрещён

Содержание

описание, устройство, принцип работы, плюсы и минусы, фото

В укор многим людям следует ставить косность ума, что мешает видеть новые возможности и применение обычных вещей. Например, двигатель на спирту. Пускай и не самое лучшее решение среди всех возможных, но вполне рабочее. Причем вариантов воплощения есть большое количество. Существует спиртовой бензин. Но не только он. Давайте обо всем по порядку.

Вводная информация

Когда говорят о двигателе на спиртовом топливе, то обычно подразумевают ситуацию, когда добавляется 5-10 % технической или винной субстанции. Если бензина в конечном итоге получилось меньше 30 %, то лучше убрать это слово из названия. Ибо называть так топливо, когда в нем мало такого горючего – это неправильно.

Отдельно стоит затронуть обозначение. Для этого используется буква Е и цифра. Последняя указывает на процентное соотношение спирта. То есть готовая субстанция может быть обозначена как Е5, Е10, Е20, Е30 и так далее. Следует отметить, что подобное обозначение используется не везде. Иногда могут добавлять букву Е к обозначению бензина. Например – А-95Е. Он не является обычным и привычным топливом. Такая маркировка говорит о том, что приходится иметь дело со спиртосодержащим топливом, у которого октановое число равно 95-му бензину.

двигатель работающий на спирте

Заправка двигателя спиртом имеет свои преимущества и недостатки. Только ознакомившись с ними, можно решать, имеет ли смысл использовать такое топливо или нет. Следует отметить, что переделка бензинового двигателя на спирт не обязательна. Конечно, без определенной подготовки не обойтись, но сделать необходимо значительно меньше, чем может показаться на первый взгляд. Но давайте обо всем по порядку.

Какие преимущества и недостатки существуют?

Двигатель на спирту, хотя и привлекает сильными сторонами, имеет также ряд ограничений в использовании. Давайте рассмотрим это более подробно. Выделяют такие преимущества:

  • Низкая цена. Спиртовое топливо стоит меньше своего нефтяного аналога на 5-15 %.
  • По сравнению с бензином меньше загрязняет внешнюю среду.
  • Двигатель может работать при достаточно низких температурах, что положительно сказывается на его износе.
  • Уменьшается шанс возгорания при серьезной аварии.
  • При езде в жару легче удерживать невысокую температуру в двигателе.
  • Увеличивает ресурс использования моторного масла, благодаря чему можно проехать большее расстояние, не прибегая к его замене.
  • Такое топливо обладает более мягким запахом.
  • Двигатель при езде генерирует меньше шума.
заправка двигателя спиртом

Но всегда необходимо учитывать и недостатки. Они в данном случае являются следующими:

  • Не рекомендуется использовать такое топливо в старых автомобилях. Это обусловлено тем, что их топливные системы не рассчитаны на использование бензина, в который добавлен технический спирт.
  • Немного растет потребление топлива.
  • Необходимо обеспечивать специальные условия для перевозки и хранения топлива. В противном случае его качество будет существенно ухудшаться.
  • Нельзя использовать в карбюраторных автомобилях. Это увеличивает расход топлива, к тому же разъедаются детали из резины и пластмассы.
  • Заправочные станции такого типа мало распространены на просторах СНГ, поэтому возникают проблемы с пополнением топлива.
  • Хуже заводится автомобиль в зимнее время года.
  • Увеличено время прогрева при минусовой температуре.
  • Автомобили на спиртовом топливе стоят дороже.
  • Наличие большого количества плохих отзывов от людей, которые имели дело с двигателями на спирту.
  • С увеличением процента спирта в топливе, ухудшаются ездовые качества машин.

Еще немного минусов

Среди негативных моментов следует вспомнить о таких:

  • При езде в жару автомобиль может ощутимо терять мощность.
  • В некачественном топливе может образовываться вода. А в таком случае двигатель внутреннего сгорания на спирту может забарахлить и выйти из строя.
  • Двигатель может сбрасывать обороты, глохнуть, не заводиться без видимых на это причин.
  • Часто засоряется топливная система.
  • Могут лопнуть топливные шланги (актуально при длительном использовании на старых автомобилях).
  • Некоторые производители предоставляют топливо неудовлетворительного качества (впрочем, это можно сказать и об обычном бензине).
  • Для использования спиртовых продуктов необходимо модернизировать систему. Под этим подразумевается регулировка топливного насоса, а также замена деталей, что подвержены коррозии.
переделка бензинового двигателя на спирт

Подводя итог, следует сказать, что перед заливкой такой субстанции необходимо хорошо подумать о том, стоит ли это делать. Для старых авто (2010 год и дальше) и карбюраторных машин она противопоказана. В остальных случаях использовать такое топливо следует на свой страх и риск. Если это не пугает, то двигатель, работающий на спирту, – это вполне реальная вещь.

Что есть сейчас?

Споры о применении этого топлива не утихают. Но тем не менее на АЗС все чаще можно встретить дешевые виды топлива, которые позиционируются как разработки нового поколения. Коммерчески реализуемая продукция являет собой смесь обезвоженного этилового спирта (от 30 % всего объема), легких фракций углеводородов, эфиров, бензинов, стабилизаторов и присадок. Последние необходимы для того, чтобы предотвратить коррозию и сохранить резиновые детали двигателя и топливной системы.

Двигатель на этиловом спирте позволяет тратить меньше денег на заправку. А учитывая намечающуюся тенденцию на содержание биокомпонентов, вполне возможно предположить, что скоро такое топливо будет более распространено. Но здесь есть свои нюансы. Так, один автомобиль сможет продолжить работу в штатном режиме без определенных изменений, тогда как аналогичная машина, выпущенная на год раньше, будет глохнуть и сбрасывать обороты. Поэтому принимать решение о целесообразности использования такого топлива необходимо каждому человеку самостоятельно.

бензиновый двигатель на спирту

Рекомендуют не заправляться на мелких заправках, если нет уверенности в них. Ведь очень часто качество топлива у них несколько хуже, что может привести к серьезной поломке. Поэтому, несмотря на все его преимущества, многочисленные недостатки не позволяют полностью перейти на использование горючего на спирту. Хотя этот двигатель постепенно завоевывает популярность.

А что в мировой практике?

Если попутешествовать в США и по западной Европе, то можно подметить, что там широко распространено использование биоэтанола. Наиболее популярно низкосодержащее топливо, обозначаемое как Е5, Е7, Е10. Теоретически его можно залить в любой новый автомобиль. Если число больше десяти, то желательно уточнять, допускает ли автопроизводитель использование биотоплива. В Бразилии, США и некоторых странах Европейского союза продают даже Е85. Как не сложно догадаться, такое топливо содержит 85 % этанола и 15 % бензина.

Но здесь не все так просто. Система эта относительно новая, поэтому двигатель на этиловом спирте в некоторых случаях следует поберечь. Почему? Дело в том, что могут быть определенные отклонения от установленного числа. Так, для Е5 (7,10,15,20,25) подобное не допускается. А вот если надпись гласит о том, что топливо Е30, то процентное содержание может колебаться в диапазоне 30-40. Для Е60 это 50-60. А под Е85 понимают 70-85. Да и если встречается, к примеру, А-95Е, то не лишним будет поинтересоваться процентным соотношением такого топлива. Ибо октановое число – это одно, а вот количество спирта на литр – совсем другое.

Дополнительно могут быть введены другие типы обозначения. В таком случае следует узнавать все детали. И не просто ограничиться тем, что переспросил у работников заправки, но затребовать паспорт качества топлива и убедиться в том, что оно соответствует установленным стандартам.

Ответы на вопросы «почему?» и «зачем?»

Бензиновый двигатель на спирту берет свое начало еще с нулевых годов. Дело в том, что сам по себе бензин – это крупный источник искусственных канцерогенных веществ. При добавлении биоэтанола он обогащается кислородом и лучше горит. При этом уменьшается количество выбросов окиси углерода плюс-минус на 30 %. Учитывая такое положение, законодательно в 2005 году установили, что в бензине должно быть 2 % спирта. В 2010-м этот показатель вырос до 5 %. А к 2020 году его планируют увеличить вообще до десяти процентов! Хотя там есть определенные послабления для неадаптированного автопрома. То есть для старых автомобилей допускается поставка бензина без биоэтанола. Но при этом очень важно, чтобы в его состав не входила вода.

двигатель на этиловом спирте

На практике такого результата добиться сложно, поэтому стандартом установлено, что ее в биоэтаноле должно быть не более 0,2 %. Ибо это влияет на качество топлива, и особенно актуальна эта проблема в зимний период. Необходимо учитывать, что спирт является чрезвычайно гигроскопическим веществом. И это создает определенную опасность. Существует теоретический риск, что смесь в моторе разделится на водно-спиртовые шарики и бензин. Вследствие этого можно наблюдать перерасход топлива (ведь вода не вырабатывает энергию), детонацию, или машина вообще может не завестись. За качеством топлива следует внимательно следить, иначе напитанный водой спирт быстро превратится в льдинки.

Немного о топливе

Работа двигателя на спирту имеет свои особенности. Очень большое внимание во всей этой схеме следует уделять используемому топливу. Этанол является отличным растворителем и окислителем. Из-за этого, когда он в бензине присутствует в большом количестве, повреждаются уплотнительные прокладки и прочие пластмассовые детали. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать нержавеющую сталь.

К тому же, если автомобиль выходит из строя из-за спиртосодержащего бензина, предусмотренные страховые суммы могут не выплачиваться (или даже сама гарантия аннулируется). И опять же, не следует забывать о том, что такое топливо используется в несколько увеличенном количестве. А с наступлением холодов лучше переходить обратно на обычный бензин.

Как сделать двигатель на спирту своими руками?

В целом, вариантов здесь может быть множество. Чтобы не лезть в дебри по созданию собственных конструкций, воспользуемся самым легким путем – адаптацией двигателя внутреннего сгорания. Обычно предусматривают два варианта: частичная или полная замена дизельного топлива и бензина. Под первым подразумевается доведение доли спирта до показателя в 20 %. Для получения высоких антидетонационных качеств необходимо использовать принудительное (искровое) зажигание. Также полезно будет промыть топливную систему и устранить в ней все загрязнения. Существенным преимуществом является то, что стандартные двигатели не нужно менять в конструктивном плане для того, чтобы они могли работать на бензо-спиртовой смеси.

дизельный двигатель на спирту

Так, к примеру, «Автоваз» проводил испытания АИ-95, в котором было 10 % этанола без перерегулировки двигателя. Интерес представляли токсичность, расход топлива, динамика автомобиля. И в этом случае установили, что добавка приводит к обеднению топливовоздушной смеси, незначительно ухудшает ездовые качества (во всех режимах работы). А вот 5 % на продукцию «Автоваза» не повлияли. Поэтому, если сильно не увлекаться, можно спокойно создавать работающий двигатель на спирту.

А что с дизелем?

Этот вариант является более сложным. Следует признать, что адаптировать дизельный мотор для использования спиртосодержащих смесей не так легко, как хотелось бы. Почему? Дело в том, что этанол обладает низким цетановым числом. Чтобы улучшить положение, используется электронная система зажигания, а головка цилиндров модернизируется для того, чтобы их там разместить. Также могут понадобиться новые топливные насосы высокого давления, форсунки, система подачи горючего. Не исключено, что придется дорабатывать и геометрическую форму камеры сгорания в днище поршня. Следует сказать, что работает он практически без выделения дыма.

Также уменьшается температура, благодаря тому, что повышается теплота испарения. Хотя могут наблюдаться определенные проблемы с некоторыми отходами после работы. Больше всего внимание заслуживает СН. Но, впрочем, его можно радикально понизить, если использовать простейший нейтрализатор окислителя. Не следует забывать и о повышенном расходе топлива. К тому же для переработанного дизеля характерна повышенная дымность. То есть, как видите, дело это не легкое. Двигатель на спирту для авто является делом значительно более легким.

работа двухтактного двигателя на спирту

А для мелкой техники что?

Мотоциклы, скутеры, мопеды и им подобные средства передвижения тоже заслуживают внимания. Может ли быть организована работа двухтактного двигателя на спирту для такой небольшой техники? Да, это вполне реально. И не очень сложно. Благодаря конструктивным особенностям и принципиальной похожести на автомобильные двигатели, можно заставить работать скутеры, мотоциклы и мопеды на спирту. А если кто-то думает, что после этого будет неприятный запах алкоголя – это не верно. Заниматься подобными изменениями можно, будучи хорошо ознакомленным с конструкцией транспортного средства, а также имея полное представление о том, что необходимо сделать для перехода на биотопливо.

описание, устройство, принцип работы, плюсы и минусы, фото

Бизнес 16 августа 2018

В укор многим людям следует ставить косность ума, что мешает видеть новые возможности и применение обычных вещей. Например, двигатель на спирту. Пускай и не самое лучшее решение среди всех возможных, но вполне рабочее. Причем вариантов воплощения есть большое количество. Существует спиртовой бензин. Но не только он. Давайте обо всем по порядку.

Вводная информация

Когда говорят о двигателе на спиртовом топливе, то обычно подразумевают ситуацию, когда добавляется 5-10 % технической или винной субстанции. Если бензина в конечном итоге получилось меньше 30 %, то лучше убрать это слово из названия. Ибо называть так топливо, когда в нем мало такого горючего – это неправильно.

Отдельно стоит затронуть обозначение. Для этого используется буква Е и цифра. Последняя указывает на процентное соотношение спирта. То есть готовая субстанция может быть обозначена как Е5, Е10, Е20, Е30 и так далее. Следует отметить, что подобное обозначение используется не везде. Иногда могут добавлять букву Е к обозначению бензина. Например – А-95Е. Он не является обычным и привычным топливом. Такая маркировка говорит о том, что приходится иметь дело со спиртосодержащим топливом, у которого октановое число равно 95-му бензину.

Заправка двигателя спиртом имеет свои преимущества и недостатки. Только ознакомившись с ними, можно решать, имеет ли смысл использовать такое топливо или нет. Следует отметить, что переделка бензинового двигателя на спирт не обязательна. Конечно, без определенной подготовки не обойтись, но сделать необходимо значительно меньше, чем может показаться на первый взгляд. Но давайте обо всем по порядку.

Какие преимущества и недостатки существуют?

Двигатель на спирту, хотя и привлекает сильными сторонами, имеет также ряд ограничений в использовании. Давайте рассмотрим это более подробно. Выделяют такие преимущества:

  • Низкая цена. Спиртовое топливо стоит меньше своего нефтяного аналога на 5-15 %.
  • По сравнению с бензином меньше загрязняет внешнюю среду.
  • Двигатель может работать при достаточно низких температурах, что положительно сказывается на его износе.
  • Уменьшается шанс возгорания при серьезной аварии.
  • При езде в жару легче удерживать невысокую температуру в двигателе.
  • Увеличивает ресурс использования моторного масла, благодаря чему можно проехать большее расстояние, не прибегая к его замене.
  • Такое топливо обладает более мягким запахом.
  • Двигатель при езде генерирует меньше шума.

Но всегда необходимо учитывать и недостатки. Они в данном случае являются следующими:

  • Не рекомендуется использовать такое топливо в старых автомобилях. Это обусловлено тем, что их топливные системы не рассчитаны на использование бензина, в который добавлен технический спирт.
  • Немного растет потребление топлива.
  • Необходимо обеспечивать специальные условия для перевозки и хранения топлива. В противном случае его качество будет существенно ухудшаться.
  • Нельзя использовать в карбюраторных автомобилях. Это увеличивает расход топлива, к тому же разъедаются детали из резины и пластмассы.
  • Заправочные станции такого типа мало распространены на просторах СНГ, поэтому возникают проблемы с пополнением топлива.
  • Хуже заводится автомобиль в зимнее время года.
  • Увеличено время прогрева при минусовой температуре.
  • Автомобили на спиртовом топливе стоят дороже.
  • Наличие большого количества плохих отзывов от людей, которые имели дело с двигателями на спирту.
  • С увеличением процента спирта в топливе, ухудшаются ездовые качества машин.

Еще немного минусов

Среди негативных моментов следует вспомнить о таких:

  • При езде в жару автомобиль может ощутимо терять мощность.
  • В некачественном топливе может образовываться вода. А в таком случае двигатель внутреннего сгорания на спирту может забарахлить и выйти из строя.
  • Двигатель может сбрасывать обороты, глохнуть, не заводиться без видимых на это причин.
  • Часто засоряется топливная система.
  • Могут лопнуть топливные шланги (актуально при длительном использовании на старых автомобилях).
  • Некоторые производители предоставляют топливо неудовлетворительного качества (впрочем, это можно сказать и об обычном бензине).
  • Для использования спиртовых продуктов необходимо модернизировать систему. Под этим подразумевается регулировка топливного насоса, а также замена деталей, что подвержены коррозии.

Подводя итог, следует сказать, что перед заливкой такой субстанции необходимо хорошо подумать о том, стоит ли это делать. Для старых авто (2010 год и дальше) и карбюраторных машин она противопоказана. В остальных случаях использовать такое топливо следует на свой страх и риск. Если это не пугает, то двигатель, работающий на спирту, – это вполне реальная вещь.

Что есть сейчас?

Споры о применении этого топлива не утихают. Но тем не менее на АЗС все чаще можно встретить дешевые виды топлива, которые позиционируются как разработки нового поколения. Коммерчески реализуемая продукция являет собой смесь обезвоженного этилового спирта (от 30 % всего объема), легких фракций углеводородов, эфиров, бензинов, стабилизаторов и присадок. Последние необходимы для того, чтобы предотвратить коррозию и сохранить резиновые детали двигателя и топливной системы.

Двигатель на этиловом спирте позволяет тратить меньше денег на заправку. А учитывая намечающуюся тенденцию на содержание биокомпонентов, вполне возможно предположить, что скоро такое топливо будет более распространено. Но здесь есть свои нюансы. Так, один автомобиль сможет продолжить работу в штатном режиме без определенных изменений, тогда как аналогичная машина, выпущенная на год раньше, будет глохнуть и сбрасывать обороты. Поэтому принимать решение о целесообразности использования такого топлива необходимо каждому человеку самостоятельно.

Рекомендуют не заправляться на мелких заправках, если нет уверенности в них. Ведь очень часто качество топлива у них несколько хуже, что может привести к серьезной поломке. Поэтому, несмотря на все его преимущества, многочисленные недостатки не позволяют полностью перейти на использование горючего на спирту. Хотя этот двигатель постепенно завоевывает популярность.

А что в мировой практике?

Если попутешествовать в США и по западной Европе, то можно подметить, что там широко распространено использование биоэтанола. Наиболее популярно низкосодержащее топливо, обозначаемое как Е5, Е7, Е10. Теоретически его можно залить в любой новый автомобиль. Если число больше десяти, то желательно уточнять, допускает ли автопроизводитель использование биотоплива. В Бразилии, США и некоторых странах Европейского союза продают даже Е85. Как не сложно догадаться, такое топливо содержит 85 % этанола и 15 % бензина.

Но здесь не все так просто. Система эта относительно новая, поэтому двигатель на этиловом спирте в некоторых случаях следует поберечь. Почему? Дело в том, что могут быть определенные отклонения от установленного числа. Так, для Е5 (7,10,15,20,25) подобное не допускается. А вот если надпись гласит о том, что топливо Е30, то процентное содержание может колебаться в диапазоне 30-40. Для Е60 это 50-60. А под Е85 понимают 70-85. Да и если встречается, к примеру, А-95Е, то не лишним будет поинтересоваться процентным соотношением такого топлива. Ибо октановое число – это одно, а вот количество спирта на литр – совсем другое.

Дополнительно могут быть введены другие типы обозначения. В таком случае следует узнавать все детали. И не просто ограничиться тем, что переспросил у работников заправки, но затребовать паспорт качества топлива и убедиться в том, что оно соответствует установленным стандартам.

Ответы на вопросы «почему?» и «зачем?»

Бензиновый двигатель на спирту берет свое начало еще с нулевых годов. Дело в том, что сам по себе бензин – это крупный источник искусственных канцерогенных веществ. При добавлении биоэтанола он обогащается кислородом и лучше горит. При этом уменьшается количество выбросов окиси углерода плюс-минус на 30 %. Учитывая такое положение, законодательно в 2005 году установили, что в бензине должно быть 2 % спирта. В 2010-м этот показатель вырос до 5 %. А к 2020 году его планируют увеличить вообще до десяти процентов! Хотя там есть определенные послабления для неадаптированного автопрома. То есть для старых автомобилей допускается поставка бензина без биоэтанола. Но при этом очень важно, чтобы в его состав не входила вода.

На практике такого результата добиться сложно, поэтому стандартом установлено, что ее в биоэтаноле должно быть не более 0,2 %. Ибо это влияет на качество топлива, и особенно актуальна эта проблема в зимний период. Необходимо учитывать, что спирт является чрезвычайно гигроскопическим веществом. И это создает определенную опасность. Существует теоретический риск, что смесь в моторе разделится на водно-спиртовые шарики и бензин. Вследствие этого можно наблюдать перерасход топлива (ведь вода не вырабатывает энергию), детонацию, или машина вообще может не завестись. За качеством топлива следует внимательно следить, иначе напитанный водой спирт быстро превратится в льдинки.

Немного о топливе

Работа двигателя на спирту имеет свои особенности. Очень большое внимание во всей этой схеме следует уделять используемому топливу. Этанол является отличным растворителем и окислителем. Из-за этого, когда он в бензине присутствует в большом количестве, повреждаются уплотнительные прокладки и прочие пластмассовые детали. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать нержавеющую сталь.

К тому же, если автомобиль выходит из строя из-за спиртосодержащего бензина, предусмотренные страховые суммы могут не выплачиваться (или даже сама гарантия аннулируется). И опять же, не следует забывать о том, что такое топливо используется в несколько увеличенном количестве. А с наступлением холодов лучше переходить обратно на обычный бензин.

Как сделать двигатель на спирту своими руками?

В целом, вариантов здесь может быть множество. Чтобы не лезть в дебри по созданию собственных конструкций, воспользуемся самым легким путем – адаптацией двигателя внутреннего сгорания. Обычно предусматривают два варианта: частичная или полная замена дизельного топлива и бензина. Под первым подразумевается доведение доли спирта до показателя в 20 %. Для получения высоких антидетонационных качеств необходимо использовать принудительное (искровое) зажигание. Также полезно будет промыть топливную систему и устранить в ней все загрязнения. Существенным преимуществом является то, что стандартные двигатели не нужно менять в конструктивном плане для того, чтобы они могли работать на бензо-спиртовой смеси.

Так, к примеру, «Автоваз» проводил испытания АИ-95, в котором было 10 % этанола без перерегулировки двигателя. Интерес представляли токсичность, расход топлива, динамика автомобиля. И в этом случае установили, что добавка приводит к обеднению топливовоздушной смеси, незначительно ухудшает ездовые качества (во всех режимах работы). А вот 5 % на продукцию «Автоваза» не повлияли. Поэтому, если сильно не увлекаться, можно спокойно создавать работающий двигатель на спирту.

А что с дизелем?

Этот вариант является более сложным. Следует признать, что адаптировать дизельный мотор для использования спиртосодержащих смесей не так легко, как хотелось бы. Почему? Дело в том, что этанол обладает низким цетановым числом. Чтобы улучшить положение, используется электронная система зажигания, а головка цилиндров модернизируется для того, чтобы их там разместить. Также могут понадобиться новые топливные насосы высокого давления, форсунки, система подачи горючего. Не исключено, что придется дорабатывать и геометрическую форму камеры сгорания в днище поршня. Следует сказать, что работает он практически без выделения дыма.

Также уменьшается температура, благодаря тому, что повышается теплота испарения. Хотя могут наблюдаться определенные проблемы с некоторыми отходами после работы. Больше всего внимание заслуживает СН. Но, впрочем, его можно радикально понизить, если использовать простейший нейтрализатор окислителя. Не следует забывать и о повышенном расходе топлива. К тому же для переработанного дизеля характерна повышенная дымность. То есть, как видите, дело это не легкое. Двигатель на спирту для авто является делом значительно более легким.

А для мелкой техники что?

Мотоциклы, скутеры, мопеды и им подобные средства передвижения тоже заслуживают внимания. Может ли быть организована работа двухтактного двигателя на спирту для такой небольшой техники? Да, это вполне реально. И не очень сложно. Благодаря конструктивным особенностям и принципиальной похожести на автомобильные двигатели, можно заставить работать скутеры, мотоциклы и мопеды на спирту. А если кто-то думает, что после этого будет неприятный запах алкоголя – это не верно. Заниматься подобными изменениями можно, будучи хорошо ознакомленным с конструкцией транспортного средства, а также имея полное представление о том, что необходимо сделать для перехода на биотопливо.

Источник: fb.ru

Российские инженеры разработали работающий на воде и спирте двигатель для наноспутников

Самарский университет

Российские инженеры создали электротермическую двигательную установку для спутников формата CubeSat, работающую на смеси дистиллированной воды и этилового спирта. Добавление спирта позволит рабочей смеси не замерзать при низких температурах на орбите. Прототип двигателя будет установлен на наноспутнике SamSat-M, сообщает Самарский национальный исследовательский университет имени Королева.

Новый двигатель относится к типу электротермических. В них реактивный импульс создается не за счет химической реакции топлива с окислителем, как в жидкостных ракетных двигателях, а благодаря нагреву рабочего тела. В качестве рабочего тела может использоваться вода, которая при достаточном нагревании превращается в пар, выходящий через сопло и придающий спутнику импульс.

Инженеры из Самары решили добавить в воду, используемую в качестве рабочего тела, этиловый спирт. В полученной смеси доля спирта составляет около 40 процентов. Благодаря добавлению спирта смесь будет иметь пониженную температуру замерзания, что упростит поддержание ее в жидком состоянии в условиях пониженных температур на орбите.

Разработчики создали прототип двигателя, его масса с рабочим телом составляет 1,55 килограмма, из которых на рабочее тело приходится примерно 450 граммов. Расчетный суммарный импульс скорости двигателя при использовании на спутнике формата CubeSat составляет 80 метров в секунду.

Модель спутника SamSat-M

Самарский университет

Помимо использования необычной смеси в качестве рабочего тела инженеры также создали новую нагревательную установку. В ней используются суперконденсаторы, позволяющие ускорить нагрев рабочего тела.

Впервые двигатель планируется испытать на спутнике SamSat-M. Он будет выполнен в формате CubeSat 3U и имеет размер 10 × 10 × 30 сантиметров. Предполагается, что сборка спутника будет завершена в 2018 году. В случае, если испытания на орбите будут признаны успешными, инженеры планируют развернуть мелкосерийное производство двигателей.

Существуют и другие проекты электрических двигателей, использующих необычные материалы в качестве рабочего тела. К примеру, недавно Европейское космическое агентство испытало прямоточный ионный двигатель, использующий воздух из окружающей атмосферы. Предполагается, что небольшие спутники с таким двигателем смогут практически неограниченно находиться на орбитах с высотой 200 или менее километров. Кроме того, существуют проекты создания двигателей, использующих в качестве рабочего тела магнитную жидкость и даже космический мусор.

Григорий Копиев

Этанол – топливо для автомобилей по-бразильски. История успеха

 
     Бразилия – уникальная страна, которой удается удовлетворять почти 50% внутреннего спроса на топливо за счет этанола. Две трети автотранспорта страны способно ездить на спирту, такими рекордными показателями использования экологичного топлива не может похвастаться больше никто.

     Цена производства и вопрос рентабельности этанола складывается из множества факторов: сельскохозяйственной культуры, из которой получают спирт, размера средней зарплаты рабочего и технологии переработки сырья. Одно время в США тоже пытались совершить перевод автомобилей на этанол, однако столкнулись с непреодолимыми сложностями. Климатические условия не позволяют выращивать в Америке сахарный тростник – вместо него использовали менее эффективную кукурузу, а ситуация на рынке труда не позволяет платить американскому рабочему бразильскую зарплату. Поэтому от идеи США пришлось отказаться.

    Начало экономического бума в Бразилии пришлось на 1970-е годы. На рубеже 1973-74-х стране нужно было в срочном порядке решать сразу две проблемы: трехкратный рост цен на нефть и значительное падение спроса на предмет экспорта №1 – сахар. В этой ситуации глава государства Эрнесто Гизель принимает судьбоносное решение о старте государственного проекта по переводу автомобилей на спирт. Параллельно решалась проблема по стимуляции поставщиков сахара, оказавшихся в кризисе. С 1975 года вступает в силу закон, обязывающий АЗС разбавлять бензин этанолом в пропорции не меньше 80% к 20%. Компании, изъявившие желание построить предприятия по переработке спирта, получили кредиты под минимальные проценты. Государство стало оптом закупать спирт у производителей и одновременно подняло цены на бензин, добившись рентабельности использования этанола в качестве топлива. Успехи оказались ошеломительными: к 1979 году было отмечено пятикратное увеличение объемов производства.

     К началу 80-х все крупнейшие автоконцерны, производящие и экспортирующие машины в Бразилию, были обязаны выпускать автомобили, способные ездить на чистом спирту. Граждане, пожелавшие переоборудовать свои бензиновые авто под новый вид топлива получили льготы. Все эти события развивались совместно с широкомасштабной рекламной компанией, в ходе которой жители Бразилии: высшее руководство, звезды спорта, культурные деятели и простые граждане отдавали предпочтение машинам на спирту. В 1985 году Бразилия праздновала новую победу – согласно статистике половина автопарка страны ездила на этаноле.

     К несчастью, с 1985-го года начинается инфляция, и экономика Бразилии вступает в затяжной кризис, который продлится до 1995 года. Скачкообразное понижение цен на нефть приводит к тому, что бензин становится дешевле этанола. Одновременно начинают расти цены на сахар. Кризисная ситуация вынуждает правительство страны урезать финансирование «спиртовых» проектов, объемы производства этанола резко сокращаются. Тем не менее, от этанола не отказались полностью – к концу 80-х львиная доля продаваемых в стране машин была способна ездить на спирту. Но поскольку топлива для этих авто катастрофически не хватало, в период с 1990 по 1995-й годы автопроизводители вновь занялись выпуском продукции под бензин. Однако на всю выпускаемую продукцию продолжает действовать правило 80-20, по которому каждая АЗС страны должна добавлять в бензин минимум 20% этанола. Возможно, именно эта мера спасла «спиртовую» программу от свертывания и положила начало новому витку бразильской автомобильной истории.

     Конец 90-х ознаменовался появлением новых типов двигателей, способных потреблять как обычный бензин, так и «гибкое топливо» – смесь этанола и бензина в пропорции 85% к 15%. В силу снова вступают льготы для экологичных двигателей, сделавшие авто на этаноле примерно на 2% дешевле бензиновых собратьев. Большую роль во внедрении этанола сыграла традиционно низкая себестоимость изготовления спирта в Бразилии: около $0.8 за галлон, в то время как в США галлон стоит $1-1.30. Минимальные цены на спирт – часть государственной политики страны: таможенный сбор с экспортируемого этанола составляет 30%.

    К 2006-му году результаты повсеместного применения спирта оказались следующими: 4,3 млн. транспортных средств работают полностью на спирту, остальные 17 млн. используют в качестве топлива смесь спирта с бензином. 5 из 6 бразильских АЗС продают чистый этанол. Переход на новый вид топлива дал работу почти 10 миллионам бразильцев; за последние 30 лет благодаря этанолу страна значительно снизила свою зависимость от цен на нефть (этанол заменил Бразилии 1.50 млрд. баррелей нефти).

   Совершенствование технологии производства спирта из тростника позволило удвоить полезный выход продукции и в 2 раза сократить себестоимость по сравнению с концом 70-х. Трудно переоценить экологический эффект перехода на спирт: воздух в бразильских мегаполисах стал значительно чище. Массовое внедрение спиртового топлива в рамках одной страны привело к появлению рынка экспорта: Бразилия импортирует этанол в Японию, США и Индию. За ходом бразильского эксперимента наблюдает все мировое сообщество, такие страны, как Швеция, Южная Корея и Филиппины уже имеют государственную программу по переходу на спирт.

   Подводя итоги бразильского эксперимента, нужно отметить, что хотя внедрению этанола в качестве основного топлива сопутствовало немало проблем, результаты национального проекта положительные. Бразилии удалось создать огромный рынок рабочих мест, избавиться от нефтяной «зависимости», снизить нагрузку на окружающую среду, и самое главное – на практике доказать реальность перехода на возобновляемый вид топлива в рамках целого государства.

    Источник

Спирт вместо бензина — автомобильное топливо будущего | Моторное масло — ГСМ

Какая связь между спиртом, его крепостью и автомобильным бензином? Оказывается, такая связь давно существует. Уже на протяжении многих десятилетий в разных странах, в том числе и нашей, постоянно ведутся работы и реализуются проекты использования спирта в качестве автомобильного топлива или как добавки к нефтяному автобензину и дизельному топливу.

Объектом пристального изучения является не только винный этиловый спирт, но и метиловый (метанол), хотя ядовитость последнего общеизвестна. Ядовит не только сам метанол, но и его пары в воздухе, предельно допустимая концентрация (ПДК) которых равна 5 мг/м3. Несмотря на столь отрицательный фактор, метанол рассматривается в качестве серьезной альтернативы нефтяным автомобильным топливам.

Основная цель работ в области «спиртовой топливной энергетики» заключается в увеличении ресурсов горючего для автотранспорта за счет использования альтернативных энергоносителей, которые, в отличие от нефтяных, характеризуются возобновляемой и, следовательно, неограниченной сырьевой базой.

Земные запасы нефти, этого ценного углеводородного сырья для нефтехимических производств, а также источника энергии, в определенной степени ограничены. Сроки их исчерпания в целом и в отдельных нефтесодержащих регионах планеты, по расчетам различных специалистов, составляют от 50 до 80 лет.

 

Россия по запасам нефти занимает восьмое место в мире (менее 7 млрд тонн), добывая ежегодно около 300 млн тонн и перерабатывая на отечественных заводах порядка 170 млн тонн нефти в год. Разделив 7 млрд на 300 млн, не нужно пугаться полученному числу в 23,3 года, поскольку практически ежегодно увеличивается количество открытых нефтяных месторождений, а вслед за ними возрастает объем новых разведанных запасов нефти.

Расчет и прогноз запасов нефти является сложной задачей, граничащей с искусством, которая заключается в оценке совокупности выявленных или доказанных запасов, а также измеренных, отмеченных, подразумеваемых, неоткрытых, потенциально рентабельных и умозрительных (классификация, принятая в США).

 

Спирты как автомобильное топливо

К идее использования спиртов в качестве автомобильного топлива неоднократно обращались специалисты и ученые на протяжении всего пути развития двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и автомобильной техники. Так, еще в 1902 г. на интернациональном конкурсе в Париже демонстрировалось более 70 карбюраторных двигателей, работающих на этиловом спирте и его смесях с нефтяным бензином.

В 1906-1907 гг. Парижское автобусное общество успешно эксплуатировало городские автобусы на смеси 50% спирта и 50% бензина, которая была дешевле бензина и менее пожароопасна. После снижения цен на бензин эксплуатацию автобусов перевели на смесь спирта с более дешевым бензолом в аналогичной пропорции. В это же время спирт и смеси спирта с бензином стали широко использоваться в качестве топлива для автомобилей в Германии. Техническая служба отдела правительственных сообщений Германии скрупулезно обобщила все данные эксплуатации таких автомобилей и пришла к выводу о значительном преимуществе нового вида топлива. Соответствующие статистические данные показали, в частности, что на 1 л смеси бензин-этанол автомобили проходили в среднем 7,5 км, а на чистом бензине — 5,8 км. При этом средняя скорость движения автомобилей составляла, соответственно, 69 и 70 км/ч. Согласитесь, что для начала прошлого века это очень приличный показатель.

В 1914 г. в России были проведены испытания целого ряда автомобильных двигателей для установления особенностей их работы при замене бензина на спирт. На основе проведенных опытов преподаватель Императорского Московского технологического училища инженер Н.Р. Бриллин сделал 21 декабря 1914 г. доклад в аудитории Политехнического Российского общества, в котором указал на такие положительные факторы при работе двигателей на спирте, как более устойчивая работа и увеличение мощности на 5%. Была также высказана рекомендация о необходимости снабжения карбюратора подогревательным устройством, реализующим для улучшения пусковых качеств спиртовых двигателей тепло выхлопных газов. В заключение своего доклада инженер Н.Р. Бриллин отметил, что перевод эксплуатации автомобилей с бензина на спирт выгоден экономически и легко обеспечивается технически.

В этот же период работы по внедрению спирта в качестве автомобильного топлива были начаты и в Америке. В 1905-1907 гг. под эгидой Геологического комитета США проведено более 2000 испытаний основных моделей карбюраторных двигателей на спирте и спиртобензиновых смесях.

В последующие годы и до настоящего времени работы по внедрению на автотранспорте спиртовых топлив постоянно расширялись и, если в начальный период они проводились, в основном, с целью повышения мощности двигателей, то в дальнейшем приобрели большое значение для экономии ограниченных нефтяных ресурсов и снижения отрицательного воздействия отработавших газов (ОГ) двигателей на окружающую среду. Результаты испытаний автомобилей на спиртовых топливах показали, что при этом практически в два раза снижается концентрация в ОГ экологически опасных оксидов углерода, азота и несгоревших углеводородов.

 

Бразильская «находка»

В настоящее время спирты заняли твердую позицию в системе топливообеспечения мирового автомобильного парка. В странах Южной, Центральной Америки и США первенство завоевал этанол, что объясняется значительными ресурсами в этих регионах растительного природного сырья для его производства (биомасса, солома, древесные, кукурузные отходы и т.п.). На европейском континенте, с меньшими ресурсами зеленой массы, но с более развитой химической промышленностью, первое место занял метанол, основным сырьем для получения которого является как природный, так и нефтяной газ.

Масштабы использования спиртов в качестве автомобильного топлива постоянно возрастают. Только в США получают более 7,5 млн м3 топливного этанола в год с тенденцией роста его производства. Метанола в Америке для вовлечения его в состав бензина производят всего лишь 200 тыс. м3 в год.

В Бразилии для обеспечения горючим автомобильного парка страны производство этанола увеличено до 12 млн м3 в год. Дополнительно, около 300 тыс. м3, Бразилия ежегодно закупает этанол у других стран. Весь «бразильский» этанол получают из отходов при переработке сахарного тростника. 40% бразильского автопарка эксплуатируется на чистом этаноле, 60% — на спиртобензиновой смеси.

В странах Западной Европы для использования в составе автобензинов в пределах от 6 до 15% ежегодно потребляется около 20 млн тонн метанола.

В России для производства топливных спиртов имеется достаточно серьезная сырьевая, технологическая и промышленная база. Отечественные мощности уникального гидролизного производства этанола уже сейчас могут обеспечить получение до 160 тыс. тонн этанола в год.

Объем производства метанола превышает 1,4 млн тонн в год.

Уже пять нефтеперерабатывающих заводов отрасли провели все необходимые исследования и испытания для выпуска бензинов АИ-92, содержащих в своем составе 5% этанола, и получили соответствующие разрешения Госстандарта России (допуск к производству и применению).

В середине 80-х годов прошлого столетия в нашей стране были проведены широкомасштабные испытания (включая эксплуатационные) автобензинов с добавкой 5 и 15% метанола. Для исключения расслоения спирто-бензиновой смеси с 15% метанола в ее состав был введен стабилизатор — изобутиловый спирт, в концентрации 7%. Бензины маркировались как БМ-76/5 и БМ-76/15 (бензин, метанолсодержащий). В целом положительные результаты испытаний указали на необходимость разработки более дешевого и обеспеченного ресурсами стабилизатора, а также на необходимость замены ряда деталей и узлов из резины и пластмассы в системе питания автомобилей, средств транспортирования и заправки, на более стойкие в условиях контакта со спиртобензиновыми смесями.

К сожалению, межведомственная неразбериха тех лет и последующий экономический кризис 90-х годов не позволили реализовать результаты многолетних испытаний для развития в нашей стране столь перспективного направления топливной энергетики.

 

«Спиртовая энергетика» — за и против

Какие же свойства этилового и метилового спиртов позволяют им на равных конкурировать с нефтяными автомобильными топливами? Из данных, представленных в таблице, видно, что спирты значительно отличаются от бензина в основном по трем показателям:

Детонационная стойкость, теплота сгорания и теплота испарения. Высокие антидетонационные свойства спиртов позволяют повысить степень сжатия бензинового двигателя до 12-14 единиц и, соответственно, увеличить мощность и КПД двигателя. Из данных на рисунке также хорошо видно, как повышаются значения показателей детонационной стойкости бензина (октановые числа по моторному (ОЧМ) и исследовательскому (ОЧИ) методам) при добавлении в бензин спиртов. По данной характеристике спирты практически не отличаются эффективностью действия от широко применяемого много лет в составе автобензинов синтетического высокооктанового кислородсодержащего компонента метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ), что также видно на рисунке. При этом следует отметить, что МТБЭ, получаемый из метанола и изобутилена, по своей цене превосходит спирты в два и более раз.

Объемная и массовая энергоемкость (теплота сгорания) спиртов на 40-50% ниже по сравнению с бензином, что видно из данных таблицы. Но при этом теплопроизводительность спиртовоздушных и топливовоздушных смесей при их сгорании в двигателе различается незначительно.

Высокое значение теплоты испарения спирта способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя, снижению их теплонапряженности и повышению полноты сгорания спиртовоздушной смеси, что в результате способствует росту мощности двигателя на 10-15%.

Однако повышенная, по сравнению с бензином, теплота испарения спиртов и их смесей с бензином обуславливает трудности при холодном запуске двигателя.

О снижении токсичности ОГ двигателей при использовании спиртовых топлив отмечено выше. Вместе с этим положительным фактом отмечается повышенная в 2-4 раза концентрация в ОГ формальдегида в случае применения метанола и ацетальдегида при применении этанола. Спирты и их смеси с бензином характеризуются повышенной агрессивностью по отношению к цветным металлам, пластмассам и некоторым маркам резин, стойким при контакте с нефтяными бензинами.

Главным эксплуатационным недостатком спиртобензиновых смесей является их повышенная склонность к расслоению при попадании в смеси воды, что заставляет использовать в их составе специальные стабилизаторы (сложные спирты, сивушные масла и т.п.).

Подводя итог краткому обзору положительных и отрицательных эксплуатационных свойств спиртов и нефтяных бензинов, следует отметить их примерно равный баланс.

Дальнейшее развитие на автотранспорте «спиртовой энергетики» будет зависеть в основном от темпов сокращения промышленных запасов нефти и роста себестоимости ее добычи.

Необходимо также отметить, что эффективное применение спиртовых топлив требует значительного повышения уровня технического состояния всех средств хранения и транспортирования горючего, заправки техники и самих систем питания автомобилей. В противном случае спирт будет растворять отстоянную воду на дне резервуаров и топливных баков и «терять» октановое число, а спиртобензиновые смеси будут расслаиваться. Применение спиртовых топлив требует также постоянной зачистки технических средств от смолистых отложений и загрязнений, накапливающихся на стенках и дне резервуаров, цистерн и продуктопроводов. При избытке таких загрязнений они будут прекрасно растворяться в спиртовом горючем и поступать вместе с ним в камеру сгорания двигателя со всеми отрицательными последствиями.

В свете изложенного вспомните, уважаемые автовладельцы, когда в последний раз вы сливали осадок из топливного бака автомобиля и насколько загрязнен этот самый бак?

Несмотря на отмеченные трудности, спиртовые горючие все более широко применяются на автотранспорте практически во всех странах мира. Так что, возможно, в ближайшем будущем все мы узнаем, что при оценке бензина необходимо еще и измерять его крепость. Но при соответствии данного показателя установленным требованиям заливать такой бензин можно будет только в бензобак автомобиля.

В заключение следует отметить, что спирты положительно зарекомендовали себя при их использовании в качестве добавки к дизельным топливам. При этом исследователями и специалистами было выявлено столь много особенностей применения таких топлив и найдено столь много новых технических решений, что это тема отдельной статьи.

Ода спирту

Этиловый спирт и война — вещи практически неразделимые. Я вообще осмелюсь утверждать, что без этилового спирта воевать никак не можно, именно этому и посвящена эта статья. Ода этиловому спирту!Ода спирту

Многое дает и еще многое может дать этиловый спирт, если к нему найти правильный подход. Дело ведь не только в наркомовских 100 граммах, которые известны всем и каждому. Из этилового спирта получается целый список химических продуктов, часть из которых прямо, и другая часть косвенно связана с военным делом. К примеру, применение большинства типов взрывчатки, таких, как тротил или аммонал, невозможно или очень затруднительно без детонаторов — промежуточных зарядов мощной и достаточно чувствительной взрывчатки.

Один из типов такой взрывчатки, этиленгликольдинитрат (ЭГДН), может быть произведен из этилового спирта. Спирт превращается в этилен, этилен далее в окись этилена, которая гидратируется в этиленгликоль, который в свою очередь, подвергается нитрированию. ЭГДН может детонировать при очень маленьком диаметре заряда, всего 2 мм, что делает его очень важным для производства детонаторов к широкому списку боеприпасов. Другой тип взрывчатки для снаряжения детонаторов — пентаэритриттетранитрат (более известный как ТЭН), также требует применения одного из производных этилового спирта — ацетальдегида. Итак, два весьма распространенных типа взрывчатки для снаряжения детонаторов в своем производстве зависят от этилового спирта. Уже этого достаточно, чтобы объявить спирт «военно-значимым материалом», ибо без детонаторов снаряды, мины и гранаты не взорвутся.

Но обо всем по порядку. Отвергнем завет Венички Ерофеева «и немедленно выпил» и посмотрим, что еще военно-значимого можно из этилового спирта произвести.

Технологические цепочки

Химических продуктов, которые производятся из этилового спирта, а также с применением его самого или каких-либо производных от него веществ, довольно много. Продукты эти самые разнообразные, от горючих газов до резины и твердых пластмасс. Если сделать обзор цепочек превращения этилового спирта в различные продукты, то получится древо с несколькими основными ветвями.

Тут надо подчеркнуть, что речь идет о возможных и когда-либо применявшихся реакциях, но в современной промышленности далеко не все перечисляемые ниже продукты получаются непременно из этилового спирта. Он считается дорогим сырьем, и потому часто заменяется нефтью или природным газом. Однако, ввиду того, что нефти и газа в войне вполне можно лишиться, то имеет смысл рассматривать альтернативы, в том числе и варианты с использованием этилового спирта.

Я бы выделил четыре основные технологические ветки переработки этилового спирта в военно-значимые материалы.

Первая: непосредственная переработка этилового спирта. В этой веточке такие важные для военного хозяйства продукты: бутадиен, этилнитрат и диэтиловый эфир.

Бутадиен — важнейший полупродукт для получения синтетического каучука. Этот процесс был разработан в СССР С.В. Лебедевым в 1927 году в условиях, приближенных в военным, когда крупнейшие производители натурального каучука Великобритания и Франция резко сократили поставки этого важного сырья в Советский Союз. Это обстоятельство поставило вопрос о создании собственного производства резины ребром и Лебедев сумел эту проблему разрешить. Бутадиеновый каучук надолго стал основным видом синтетического каучука, применяемого для производства автомобильных шин, обуви, а также промышленных резино-технических изделий (вроде транспортерных лент) и изоляции кабелей.

Этилнитрат — жидкая взрывчатка, аналогичная нитроглицерину. Взрывается от удара, трения, огня, а также от контакта с щелочными металлами (например, металлическим натрием). В основном применялся в качестве нитрирующего агента, а также в качестве добавки к дизтопливу, но может применяться в качестве взрывчатки, особенно в смеси с аммиачной селитрой.

Диэтиловый эфир — получается очень просто, перегонкой смести этилового спирта и серной кислоты. Военно-значимое применение его в трех сферах: как средство наркоза в хирургии, как растворитель нитратов целлюлозы в производстве порохов, а также как компонент моторного топлива и средство для пуска бензинового двигателя (пусковая жидкость «Арктика» или ее современные аэрозольные аналоги).

Вторая: продукты переработки этилена, получаемого из этилового спирта. Получить этилен из спирта сравнительно нетрудно (но в современной промышленности этилен получают пиролизом нефти или природного газа), можно непосредственной дегидратацией на катализаторе, с получением воды и этилена, можно нагреванием смеси этилового спирта и концентрированной серной кислоты.

Этилен — в смеси с кислородом сам по себе применялся в качестве средства наркоза в медицине. Далее, полимеризация этилена дает столь распространенный и важный материал, как полиэтилен, имеющий очень широкое применение. Полиэтилен имеет и военное значение, в частности, как упаковочный материал для продовольствия и боеприпасов.

Хлорэтан — получается с участием соляной кислоты и применяется как средство наркоза в медицине. Также служит полупродуктом для получения этилбензола (также служит компонентом высокооктанового бензина), который перерабатывается в стирол.

Стирол — полимеризацией превращается в один из важнейших видов пластиков, в полистирол, а также применяется как компонент для производства напалма. Прекрасный, густой и липкий напалм можно получить как добавлением в бензин растворенного полистрола, так и стирола.

Ода спирту
Напалм — хорошая штука

Также, поскольку иногда стирол полимеризуется со взрывом, вероятно возможно создать взрыво-зажигательный боеприпас на основе этого эффекта. Это было бы интересно с военно-хозяйственной точки зрения, поскольку в этом случае не используется ценная азотная кислота.

Кроме того, все эти вещества в газообразном состоянии создают взрывоопасные смеси с воздухом, что позволяет использовать их в боеприпасах объемного взрыва. К примеру, пары стирола создают взрывоопасную концентрацию при 1,1% к объему воздуха, и к тому же стирол весьма токсичен и вызывает сильное раздражение легких.

Третья: окись этилена, получаемая из этилена. Сама по себе окись этилена чрезвычайно горючая и взрывоопасная, особенно в смеси с воздухом, в силу чего использовалась в боеприпасах объемного взрыва. Сжиженной окисью этилена снаряжали авиационную бомбовую кассету CBU-55, с тремя бомбами BLU-73 по 32,6 кг окиси этилена в каждой. Такая бомба имела зону поражения с диаметром в 100 метров и уничтожала густую растительность на площадке диаметром в 30 метров. В СССР была аналогичная авиабомба, снаряженная окисью этилена — ОДАБ-500.

Ода спирту
ОДАБ-500

Акрилонитрил — с участием синильной кислоты из окиси этилена образуется полупродукт для получения полимера, применяемого в производстве синтетического каучука, а также для получения искусственного волокна — нитрона (он же акрил), широко используемого текстильного волокна. Кроме того, сам по себе акрилонитрил (он же цианистый винил) может быть использован в качестве зажигательно-отравляющего вещества: разлитая жидкость образует горючие и взрывоопасные пары. Пары акрилонитрила токсичны, имеют удушающее и раздражающее воздействие, а при сгорании он выделяет синильную кислоту.

Ода спирту
В мае 2013 года в Бельгии, на железнодорожной станции недалеко от Гента, несколько вагонов с акрилонитрилом опрокинулись, загорелись и взорвались

Четвертая: этиленгликоль, получаемый гидратацией окиси этилена. Сам по себе он используется как компонент антифризов, тормозной жидкости, а также есть сведения об использовании его в качестве смазочного масла.

При нитровании этиленгликоль дает уже упомянутую выше взрывчатку ЭГДН. Она еще до Второй мировой войны стала более дешевым заменителем нитроглицерина (глицерин производят из животных жиров) в производстве динамита и нитроцеллюлозных порохов. Нитрование этиленгликоля производится так же, и на том же оборудовании, что и нитрование глицерина.

Есть и полимерная форма этиленгликоля — полиэтиленгликоль, вязкая жидкость, гель или твердое вещество. Используется очень широко в качестве компонента твердых ракетных топлив, смазочных материалов, парфюмерной продукции.

Ода спирту
Различные сорта полиэтиленгликоля

Интересно также и то, что полиэтиленгликоль используется в качестве связующего материала при изготовлении твердых сплавов (карбида вольфрама, кобальта, титана, тантала), применяемых в металлорежущих инструментах и для изготовления сердечников бронебойных снарядов.

Также из этиленгликоля можно получить столь важный и распространный пластик как полиэтилентерефталат, более известный как ПЭТ, используемый для изготовления пластиковых бутылок, а также для получения полиэфирных волокон, доминирующих в современной текстильной промышленности.

Как видим, продуктов, которые можно получить из этилового спирта, очень много, и они покрывают почти весь спектр неметаллических военно-значимых материалов. Но этим значение этилового спирта не ограничивается.

Спиртовое топливо

Уже в своем исходном виде этиловый спирт имеет для военного хозяйства большое значение как моторное и ракетное топливо. В качестве моторного топлива может использоваться этанол в чистом виде (96%-ной крепости или абсолютный), так и в качестве присадки к бензину. Без модификации двигателя можно использовать присадки этилового спирта до 30% к объему топлива. Несмотря на то, что биоэтанол в качестве топлива стал модным сравнительно недавно, уже в 2000-е годы, тем не менее, до начала Второй мировой войны по этой дороге сходила Италия. Страна, практически лишенная запасов топлива (очень мало угля, очень мало нефти — годовая добыча около 4-5 тысяч тонн; Италия представляет собой один из наиболее ярких образчиков военной экономики, в которой почти отсутствовала нефть), вынуждена была искать замену. Наряду с другими вариантами, в ход пошел винный спирт, получаемый из винограда, который крестьян заставляли продавать государству.

В Германии этанол использовался в качестве ракетного топлива (B-Stoff — 75%-ный водный раствор этилового спирта) для баллистической ракеты Aggregat-4 (более известной, как V-2; однако так ее в немецких документах не называли).

В этом качестве этиловый спирт представляет собой важный заменитель нефтяного топлива, причем как моторного, так и реактивного. В условиях потери нефти переход на топливный этиловый спирт — самое разумное решение.

Лес — источник обороноспособности

Мой интерес к этиловому спирту как военно-значимому материалу вызван еще и тем, что его можно производить в больших количествах из древесины. Это далеко не единственный способ, для производства этилового спирта используется также зерно или картофель — пищевое сырье, этиловый спирт также получают из этилена, получаемого пиролизом нефти или природного газа. Но в военных условиях древесина — это самый доступный вид сырья.

В СССР, в частности, для военно-промышленных нужд была разработана и доведена до совершенства технология получается гидролизного спирта, в котором исходным сырьем выступали отходы древесины. Обычно это были обрезки роспуска бревен на пиломатериал, иногда дровяной лес. В принципе, годится любое растительное сырье с содержанием целлюлозы. На 10 литров спирта в гидролизном производстве расходовалось 56 кг сухой (или порядка 80-85 кг свежей) древесины, 4,5 кг серной кислоты, 4,3 кг негашеной извести, 3,6 кубометра воды и 4,18 квтч электроэнергии. Из тонны сухой древесной массы могло получиться 170 литров спирта, но некоторые заводы получали даже больше — 200-220 литров.

Ода спирту
Большинство советских гидролизных заводов ликвидировано. На фото руины Архангельского гидролизного завода, который был запущен в 1941 году

Как видим, технология гидролизного спирта весьма экономичная и эффективная, к тому же у нее есть ряд ценных побочных продуктов (таких как фурфурол, уксусная кислота, метиловый спирт, гипс, остатки древесины, пригодные на топливо или пиролиз, дрожжевой белок, пригодный на корм животным).

Запасы леса, а также вообще всякого вида деревьев, кустарников и многолетних трав с высоким содержанием целлюлозы (таких, как лен, конопля, борщевик Сосновского и другие), позволяют довольно быстро наладить производство этилового спирта, даже в том случае, если оно будет производиться полукустарными методами. К немаловажным достоинствам гидролизного производства спирта относится также возможность его рассредоточения по огромной территории, что сделает спиртовую промышленность малоуязвимой к ударам противника.

Описание продукции, которую можно получить из этилового спирта, необходимо для понимания важного военно-хозяйственного момента — лес почти полностью обеспечивает потребности в военно-значимых материалах. Из древесины можно получить целлюлозу для производства порохов, а спектр продукции из этилового спирта покрывает потребности во взрывчатке, моторном топливе, смазочных материалах, синтетическом каучуке, искусственных волокнах. То есть лес позволяет одеть, обуть, вооружить и оснастить армию, даже в том случае, если нефтегазовая промышленность полностью потеряна.

Водка

Ну и, конечно, водка. Трудно привести хотя бы одну войну, отгремевшую в ХХ веке, на которой бы противоборствующие войска совершенно обошлись бы без спиртного в том или ином его виде. Во Второй мировой войне дело доходило до массовой выдачи водки.

Скажем, в Красной Армии ежедневная выдача 100 граммов водки солдатам и офицерам действующей армии была официально введена с 1 сентября 1941 года. В это время армия в месяц потребляла от 43 до 46 цистерн водки (каждая по 25 кубометров, то есть 1075-1150 кубометров водки, то есть около 1,1 млн. литров). Однако с 15 мая 1942 года порядок выдачи изменился, водку стали выдавать только бойцам передовой линии, в подразделениях, ведущих наступательные операции. Выдача выросла до 200 граммов в день, но есть сведения, что было положено выдавать не всем, а только наиболее отличившимся. Остальным 100 граммов водки было положено только в праздники (10 государственных праздничных дней и день формирования части). С 25 ноября 1942 года 100 граммов водки стали выдавать снова всем бойцам передовой линии, а тыловым частям и раненым полагалось по 50 граммов в день. В силу того, что армия выросла в численности, потребление водки также увеличилось. Скажем, план снабжения Наркомата обороны на октябрь 1942 года предусматривал поставку 2,2 млн. литров водки. С 3 мая 1943 года снова было принято решение, что водка положена только солдатам и офицерам частей, ведущих наступление, остальным же водка снова полагалась только в праздники.

Ода спирту
Выдача наркомовских 100 гОда спирту
Немцы тоже не отставали в выпивке

К слову сказать, армия потребляла сравнительно немного водки и лишь небольшое количество производимого в стране спирта. В 1940 году в СССР производилось 85,7 млн. декалитров спирта-сырца (857 млн. литров), после потери части территории и производства, выпуск спирта в 1942 году сократился до 286 млн. литров, а к 1944 году упал до 112 млн. литров. Поскольку спирт-сырец имеет крепость, близкую к водочной, то армия в 1942 году выпила 0,7% всего производства спирта-сырца. Основная же часть произведенного спирта пошла на технологические нужды.

Употребление водки на фронте в целом, по оценке воевавших (причем как с советской, так и с немецкой стороны: в Вермахте тоже практиковалась выдача шнапса, причем наибольшая именно в 1941 году) имело негативные результаты. Выдача водки перед атакой неизменно вела к огромным потерям, в таких «пьяных» атаках часто гибли целые подразделения. Опытные фронтовики от водки обычно воздерживались; так было больше шансов выжить. Однако надо отметить, что столь массовая выдача водки имела свои веские причины, отчасти перевешивавшие негативные эффекты. Водка — наиболее массовый и доступный антидепрессант, повышающий устойчивость войск к стрессовым условиям войны.

Вот такая получилась ода спирту. Надеюсь, что после этого понятно, что воевать без этилового спирта никак не можно.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о