17.10.2018. Autor: Željko Marušić

Dossier gorivo: Nafta neće uskoro presušiti, a zamjena već postoji

Naftni i prirodni plin, vodik, biološka i sintetična goriva izgledna su alternativa, naravno uz sve prisutnije električne pogone

Varaju se svi koji misle da će naftna crpilišta uskoro presušiti i da će automobilska industrija zbog toga 'staviti ključ u bravu'. S jedne strane nove tehnologije osiguravaju sve nižu potrošnju goriva (računajući masu, gabarite i performanse), a s druge grozničavo se uvode nova goriva. Konačnog rješenja, u vidu lako dostupnog i ekološki prihvatljivog energenta za pogon automobila, poput električne energije ili vodika, još dugo neće biti. Potragu ubrzavaju sve veći problemi sa zagađenjem zraka, koje je velikim dijelom uzrokovano izgaranjem naftnih derivata. 

Situacija je posebice teška u velikim gradovima i metropolama, gdje mnogi priželjkuju rekvijem za vozila na klasični pogon. Zbog toga automobilska industrija istodobno radi čitavu lepezu energetskih projekata, kojima će sustavno riješiti, odnosno bitno smanjiti ovisnost o fosilnim gorivima. Pogon na električnu energiju riješit će velik dio problema, posebno u gradovima, a izgledne alternative se nude i u područjima plinovitih i tekućih goriva. Uglavnom se radi o poznatim tehnologijama, koje će se unaprijediti u predstojećem razdoblju. 


Da bi se gorivo učinkovito pretvaralo u koristan rad, uz najmanje štetnog ispuha, nužno je kvalitetno izgaranje za koje je najvažniji pravilan omjer masa zraka i goriva (14,7:1 kod dizelaša i 14,5:1 kod benzinaca)

Prvi je korak plin - ukapljeni naftni LPG (Liquified Petroleum Gas) i visoko komprimirani prirodni CNG (Compressed Natural Gas). Drugi su korak biološka goriva, koja se dobivaju pretežito iz uljarica te šećerne repe i trske, a treći vodikovi pogoni na gorivne ćelije (fuel-cell). Trenutačno je u velikoj ekspanziji pogon na propan-butan, koji je aktualni hit i na našem tržištu, no još veća budućnost leži u zemnom plinu, koji se pretežito (80 do 95 posto) sastoji od metana. Tog čistog energenta ima još u izobilju, a preostat će ga i kad nafte nestane. Samo neiskorišteni zemni plin, koji se na crpilištima nafte spaljuje ili ispušta u atmosferu, bio bi dostatan za pogon svih automobila u Europi! 

Strateški se svjetska (posebice europska) automobilska industrija okreće biogorivima. Premda je je gospodarski upitan, jer se velika količina energije troše na uzgoj biokultura (uključujući i umjetna gnojiva, koja se dobivaju iz nafte), ima i velikih prednosti, jer je količina ugljičnog dioksida, koji nastaje izgaranjem u motorima, približno jednaka količini koju prilikom uzgoja upijaju biljke od kojih se gorivo radi. Usto mnogim zemljama ima strateško značenje, jer smanjuje ovisnost o naftnom lobiju.


Audi već u programu ima modele 'g-tron', s benzinskim motorom koji se napaja zemnim plinom. A3 Sportback g-tron, 1.4 TFSI/110 KS, troši 3,5 kg CNG/100 km, a novi A4 Avant g-tron 2.0 TFSI/170 KS - 4 kg. Oba imaju autonomiju 400 km

Biodizel nema naftnu osnovu (nije fosilno gorivo), ali je pogodan za miješanje s dizelskim gorivom u bilo kojem omjeru. Može se koristiti u dizelskim motorima, bez ikakvih izmjena,ili uz prilagođene radne parametre. Biodizel, koji se u kemijskoj terminologiji naziva metilni ester, dobiva se procesom transesterifikacije iz biljnih ulja. Pritom se odvaja od glicerina, od kojeg se proizvode sapuni i ostali kemijski proizvodi. Mana biodizela je nešto manja ogrjevna vrijednost od ostalih goriva. Dok klasično dizelsko gorivo razvija 43 MJ topline po kilogramu, benzin razvija 41, a biodizel 37 MJ/kg. To, naravno, nije glavna mana tog goriva. Najveća je što se godišnje, s hektara kvalitetno obrađene površine, može proizvesti svega oko 1300 litara biodizela. 

To je znatno manje nego u slučaju proizvodnje etilnog alkohola, kojega se može dobiti oko 2500 litara sa hektara površine. Njegova je prednost visoka oktanska vrijednost (111) i niska temperatura isparavanja, koja hladi usisnu smjesu (efekt intercoolera), ali je ogrjevna moć 35 posto niža nego kod benzina. Zbog toga je i potrošnja 10-ak posto veća nego kod benzina.Alternativa fosilnim  gorivima je i metilni alkohol, koji se proizvodi iz zemnog plina, a vrlina mu je čisto izgaranje te je pogodan za vozila u gradskom prometu (radi boljeg paljenja miješa se sa 10 posto benzina). Ima još veći oktanski broj (114), ali mu je ogrjevna vrijednost 52 posto manja nego kod benzina. Problem obje vrste alkohola (metanola i etanola) je što nagrizaju unutrašnjost motora, posebice dijelove od aluminija, bakra, gume i plastike.


Gorivo dobiveno iz bioloških sirovina, ako se zbroje svi izravni i neizravni troškovi, ekonomski je neisplativo, a EU ga forsira zbog velike strateške vrijednosti


BIODIZEL postaje strateška sirovina u većini europskih zemalja, a proizvodi se iz uljarica (posebice uljane repice). Mana je što se iz jednog hektara obrađene površine može dobiti samo 1300 litara biodizela, a za proizvodnju se troši dosta energije i kemijskih sredstava, koji se dobivaju iz sirove nafte.

ETANOL je mješavina benzina i etilnog alkohola, kojeg se može dobiti oko 2500 litara sa hektara površine. Najpogodnija je proizvodnja iz šećerne repe i trske Prednost etanola je visoka oktanska vrijednost (111) i niska temperatura isparavanja, koja hladi usisnu smjesu (efekt intercoolera), ali je ogrjevna moć 35 posto niža nego kod benzina.

METANOL je mješavina benzina i metilnog alkohola u raznim omjerima, a dobiva se pretežito oksidacijom metana iz zemnog plina. Prednost mu je čisto izgaranje, ali djeluje vrlo agresivno na unutrašnjost automobilskog motora

TEKUĆI NAFTNI PLIN je mješavina propana i butana. Trenutačno je najizglednija alternativa benzinu te u većini zemalja EU-a postoje subvencije na ugradnju. Ukupni troškovi su upola niži nego s benzinom

KOMPRIMIRANI PRIRODNI PLIN sastoji se uglavnom od metana i nudi najčišće izgaranje. Ima ga u ogromnim količinama, a mana je skupa oprema, koja osigurava spremanje zemnog plina pri tlaku od 200 bara 

VODIK - najčišći energent koji se, uz veliki utrošak energije dobiva elektrolizom iz vode. Proizvodnja je moguća i iz zemnog plina, odnosno metanola. Najveća je mana zahtjevno spremanje u specijalne spremnike na -252°C. 



Od sredine 90-ih intenzivno se razvijaju koncepti pogonskih sustava s napajanjem vodikom, izravno iz spremnika, ili 'on-board' proizvodnjom u gorivnim ćelijama (fuel-cell)





Cindrić



Cindrić

Mazda kampanja



Vulkal gume

Autowill