Сегодня много говорят об улучшении экологии и экономичности автомобиля. Необходимо  использование топлива, альтернативного бензину и другим продуктам, получаемым из нефти. Одним из лучших путей решения проблемы является применение в качестве топлива спирта, в основном, этилового – этанола. Использование спирта в двигателе внутреннего сгорания почти не приводит к выделению ядовитых веществ, а производство не требует больших затрат и полностью обеспечивается энергией солнца через фотосинтез растений, поэтому баланс углекислого газа в атмосфере не изменяется. Наибольшие успехи в использовании альтернативного топлива достигнуты в Бразилии, приблизительно половина автомобилей в стране потребляет спирт вместо бензина. 

Будучи в Бразилии, ознакомился с использованием спирта, производимого из сахарного тростника, посетил небольшую ферму-завод, был на автозаправочных колонках, беседовал с автовладельцами и мастерами по переоборудованию автомобилей. Помещаю свои (и сына Владимира) фотографии, впечатления об этой поездке и некоторые размышления.

Сахарный тростник в этой стране вырастает почти без ухода, высоким, густым и сочным.

В конце сезона 2-3 работника убирают тракторной косилкой тростник и подают его в зубчатые  вальцы,  которые  разминают стебли.

Затем тростник складывают в одну из ям, выстланную непромокаемой тканью с отверстием в нижней ее части, примешивают дрожжи, кажется, увлажняют и утрамбовывают, затем  укрывают такой же  тканью.

Через некоторое время жидкую брагу, содержащую спирт, выпускают из ямы через отверстие в ее дне, и она поступает самотеком по трубе в перегонный аппарат, расположенный под склоном.

Здесь ещё один работник топит печь под чаном перегонного аппарата, используя тот же тростник из предыдущей отработавшей ямы, немного просушенный.

Спирт испаряется из браги и по трубке, охлаждаемой водой (холодильник), поступает в емкости.  На складе их немало.

Хозяин фермы-завода выполняет финансово-административные и все остальные функции обслуживания, а также направляет немного спирта в дополнительный перегонный аппарат.

После 2-ой перегонки, внесения добавок и последующей выдержки получается для личного употребления неплохой напиток, вроде рома.

Технический спирт этого заводика не очень годится для автомобилей – в нем слишком много воды. А в спирте на автоколонках Бразилии полагается содержание воды не более 7%. Поэтому выпускаемую здесь продукцию отправляют на химическое предприятие, где спирт в ректификационных колоннах доводят до нужной концентрации. Потом в спирте растворяют немного добавок и продают его владельцам автомобилей. 

        На каждой автоколонке есть также кран для заправки машин бензином, но в Бразилии не продают чистый бензин,  всегда есть добавка спирта, в некоторых сортах  до 23%. 

Цена спирта меньше, чем цена бензина. В настоящее время в Бразилии соотношение цен таково

                                               K₁= 1.96 реала/ 2.79 реала = 0.7 

Но и калорийность спирта меньше, чем у бензина. Поэтому его нужно затрачивать больше, пропорционально соотношению калорийностей 

                                               K₂ =43(МДж/кг)/30(MДж/кг) = 1.43 

Произведение этих коэффициентов близко к единице 

                                                        K₁*K₂ = 0.7*1.43 ≈1 

Отсюда видно, что бразильский потребитель в деньгах ничего не выгадывает. Он даже проигрывает, потому что в спирте всегда растворено некоторое количество  воды.  Однако в городах мало бензиновой гари, а  государство от спирта имеет хороший доход и не зависит от диктата нефтяных магнатов. 

Имеются сообщения, что при правильном изготовлении и хорошей регулировке, коэффициент полезного действия двигателя на спирте получается больше, чем у такого же двигателя на бензине. Это может уменьшить расходы потребителя. 

Следует отметить, что показанное здесь полукустарное производство является не очень эффективным – оно позволяет получить из сахарного тростника приблизительно 8% спирта. Современные бродильные и перегонные аппараты могут выдавать  до 15 -20% спирта, но они намного дороже и требуют квалифицированного обслуживания. В Бразилии сахарного тростника много, земли для него хватает не в ущерб другим сельхозкультурам и лесам, но квалифицированной рабочей силы недостаточно, а сложное дорогое оборудование пока что не по карману большинству фермеров. 

Для того, чтобы обычный автомобиль с карбюраторным двигателем ездил на спирте в нем необходимо сделать небольшие изменения: увеличивают отверстия в жиклерах, чтобы увеличить подачу топлива для сохранения номинальной мощности двигателя; вставляют прокладку между блоком и головками цилиндров другой толщины, чтобы получить нужную степень сжатия; заменяют бензобак на нержавеющий, чтобы не прохудился, и устанавливают в моторном отсеке небольшой бачок с бензином (с красной крышкой, виден на фото), который  снабжает карбюратор только во время работы стартера, чтобы холодный двигатель лучше заводился. 

 Использование бензина с малой добавкой спирта (советуют до 15%) не требует в обычных автомобилях никаких переделок. В настоящее время в Бразилии продаются также автомобили,  работающие без переделки на обоих этих топливах в любом их соотношении. 

Спирт можно получать и из других растений, даже почти не содержащих сахара. Известно, что в Израиле была фирма, которая разрабатывала производство спирта из водорослей. Предполагалось, что в пустынных местах Негева будут созданы мелкие озерца с морской  или подземной соленой водой и в них поселят некие водоросли. Периодически водоросли будут выгребать и производить  из них много дешевого технического спирта. Земли, не используемой под сельхозкультуры, в пустыне много, солнца предостаточно и соленая вода у нас  – не дефицит. Из водорослей, при помощи геномодифицированнвх бактерий, которые разлагают и преобразуют целлюлозу и/или другие соединения, удается получать спирта до 28% от сухого веса исходного продукта – больше, чем из сахарного тростника.  Однако эта фирма куда-то пропала, похоже, что перебралась в Калифорнию, а  хорошее дело в Израиле заглохло. Жаль.

Подробности:

1.Григорий Колпаков. Спирт из водорослей вместо нефти. http://m.gazeta.ru/science/2012/01/20_a_3969361.shtml

2. Леонид Попов. Генетики заставили бактерии производить спирт из микроводорослей. http://www.membrana.ru/particle/17446

3..  Владимир Романченко. Водоросли — топливо будущего? http://www.3dnews.ru/editorial/it_algae

4. Dieret. Этанол в качестве жидкого топлива. http://rea.org.ua/dieret/Fuels/ethanol.html

5. Википедия. Биотопливо. http://ru.wikipedia.org/wiki  

6. Greenbang. Corn ethanol curse strikes again.  http://www.greenbang.com/corn-ethanol-curse-strikes-again-algae-fuels-have-large-footprint_13325.html

            7. Гершон Белицкий. Автомобиль на алюминии. http://www.elektron2000.com/article/1177.html

8. И ещё приблизительно 244 000 публикаций показывает поисковик Google по набору ключевых слов: «спирт  водоросли бактерии топливо автомобиль». Прочитать их все не реально, но видно, что кроме указанных выше и ещё нескольких (десятков), бóльшая  часть из них является  перепечатками  друг у друга,  многие публикации не по теме.