ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Диссоциация спиртов

Спирты, такие как метанол и этанол, для повышения эффек­тивности при их сжигании в качестве автомобильного топлива предварительно должны пройти процесс диссоциации. Для эндотермической диссоциации спир­тов может использоваться теплота выхлопных газов двигателя.

На увеличение эффективности топлива оказывают влияние следующие фак­торы:

1) продукты диссоциации имеют большую теплоту сгорания, чем исходные спирты;

2) продукты диссоциации имеют высокий детонационный порог и поэтому допускают более высокую степень сжатия, что повышает эффективность термодинамического процесса;

3) обедненные смеси также могут быть использованы, так как водород (основной продукт диссоциации) имеет широкий диапазон воспламе­няемости.

По практическим соображениям диссоциация спирта должна проходить прямо в транспортном средстве непосредственно перед использованием топлива, так как только жидкости могут перевозиться в автомашине. Спирты диссоциируют до водорода и монооксида углерода или, если для сдвига равновесия реакции будет использоваться вода, до водорода и углекислого газа. Прямая диссоциация метанола идет при температурах от 250 до 350 °С, в то время как паровой ри- форминг может быть осуществлен при 200 °С. Равновесие при этом сдвигается в сторону почти полной диссоциации. Для того чтобы избежать нежелательного развития реакции, необходим тщательный подбор катализаторов.

Автомобильная система включает в себя каталитический конвертер, состоящий из испарителя перегревателя, реактора и охладителя. Метанол при подводе теп­ла от охлаждающей двигатель жидкости испаряется и выходит из испарителя при температуре около 80 °С. Он направляется в перегреватель, в котором выхлопные

газы двигателя нагревают его до температуры 250 °С. Горячие пары спирта далее поступают в реактор, ще в условиях дополнительного подогрева выхлопными газами происходит их диссоциация в присутствии катализатора. Для увеличения объемной производительности смесь водорода и углекислого газа (с небольшим количество-.' примесей) охлаждается до 100 °С перед подачей в двигатель.

Экспериментальные исследования показали, что при переводе на диссоции­рованный спирт КПД двигателя автомобиля «Шевроле» мощностью 65 кВт на 48 % был выше по сравнению с его работой на бензине. Коэффициент комп­рессии при этом увеличивался от 8,3:1 до 14:1.