الوقود الحيوي وشهرته السريعة
حتى النجار يجرح نفسه في بعض الأحيان. يمكن كتابة هذا بمهارة حول التوجيه 2003/30 / EC لعام 2003 الذي يستهدف نسبة 10٪ من المحتوى الحيوي في وقود السيارات في دول الاتحاد الأوروبي. تم الحصول على الوقود الحيوي من بذور اللفت الزيتية ومختلف الحبوب والذرة وعباد الشمس ومحاصيل أخرى. أعلن سياسيون ، ليس فقط من بروكسل ، عنهم مؤخرًا معجزة بيئية لإنقاذ الكوكب ، ولذا فقد دعموا زراعة الوقود الحيوي وإنتاجه لاحقًا بإعانات سخية. يقول مقولة أخرى أن كل عصا لها طرفان ، وقبل بضعة أشهر حدث شيء لم يسمع به ، رغم أنه كان متوقعًا منذ البداية. وقد سجل مسؤولو الاتحاد الأوروبي مؤخرًا أنهم لن يدعموا بعد الآن زراعة المحاصيل للإنتاج ، وكذلك إنتاج الوقود الحيوي نفسه ، وبعبارة أخرى ، يقدمون دعمًا سخيًا.
لكن دعنا نعود إلى السؤال الصحيح حول كيف بدأ مشروع الوقود الحيوي الساذج ، وحتى الغبي. بفضل الدعم المالي ، بدأ المزارعون في زراعة محاصيل مناسبة لإنتاج الوقود الحيوي ، وانخفض إنتاج المحاصيل التقليدية للاستهلاك البشري تدريجيًا ، وفي بلدان العالم الثالث تسارعت أيضًا في إزالة الغابات من الغابات النادرة بشكل متزايد من أجل الحصول على الأراضي لزراعة المحاصيل. من الواضح أن التأثير السلبي لم يكن طويلاً في المستقبل. بالإضافة إلى ارتفاع أسعار المواد الغذائية الأساسية ، ونتيجة لذلك ، تفاقم الجوع في أفقر البلدان ، فإن استيراد المواد الخام من بلدان ثالثة لم يساعد الزراعة الأوروبية كثيرًا. كما أدت زراعة وإنتاج الوقود الحيوي إلى زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.2 أكثر من حرق الوقود التقليدي. بالإضافة إلى ذلك ، انبعاثات أكسيد النيتروز (تقول بعض المصادر ما يصل إلى 70٪) ، وهو غاز دفيئة أكثر خطورة بكثير من ثاني أكسيد الكربون - CO.2. بعبارة أخرى ، تسبب الوقود الحيوي في إلحاق أضرار بالبيئة أكثر من الحفريات المكروهة. يجب ألا ننسى التأثير غير البسيط للوقود الحيوي على المحرك نفسه وملحقاته. يمكن أن يؤدي الوقود الذي يحتوي على كمية كبيرة من المكونات الحيوية إلى انسداد مضخات الوقود والحاقنات وإتلاف الأجزاء المطاطية للمحرك. يمكن تحويل الميثانول تدريجيًا إلى حمض الفورميك عن طريق الحرارة ، ويمكن تحويل حمض الأسيتيك تدريجيًا إلى إيثانول. يمكن أن يتسبب كلاهما في حدوث تآكل في نظام الاحتراق وفي قناة العادم أثناء الاستخدام المطول.
عدة قوانين
على الرغم من وجود إعلان رسمي مؤخرًا لسحب الدعم لزراعة المحاصيل لإنتاج الوقود الحيوي ، إلا أنه لا يضر أن نتذكر كيف تطور الوضع برمته حول الوقود الحيوي. بدأ كل شيء بالتوجيه 2003/30 / EC لعام 2003 ، والذي كان الهدف منه تحقيق حصة 10٪ من وقود السيارات الحيوي في دول الاتحاد الأوروبي. تم تأكيد هذه النية منذ عام 2003 من قبل وزراء الاقتصاد في دول الاتحاد الأوروبي في مارس 2007. يتم استكماله أيضًا بالتوجيهات 2009 / 28EC و 2009/30 EC التي وافق عليها مجلس أوروبا والبرلمان الأوروبي في أبريل 2010. EN 590 ، الذي يتم تعديله تدريجياً ، هو الحد الأقصى المسموح به لجزء الحجم من الوقود الحيوي في الوقود للمستهلك النهائي. أولاً ، ينظم معيار EN 590 اعتبارًا من عام 2004 الحد الأقصى لمقدار FAME (إستر ميثيل الأحماض الدهنية ، وهو الأكثر شيوعًا إستر ميثيل زيت بذور اللفت) إلى خمسة بالمائة في وقود الديزل. يسمح أحدث معيار EN590 / 2009 ، اعتبارًا من 1 نوفمبر 2009 ، بما يصل إلى سبعة بالمائة. الأمر نفسه مع إضافة الكحول الحيوي إلى البنزين. يتم تنظيم جودة المكونات الحيوية من خلال توجيهات أخرى ، وهي وقود الديزل وإضافة معيار EN 14214-2009 للمكونات الحيوية FAME (MERO). يحدد معايير الجودة لمكون FAME نفسه ، ولا سيما المعلمات التي تحد من استقرار الأكسدة (قيمة اليود ، محتوى الحمض غير المشبع) ، والتآكل (محتوى الجلسريد) وانسداد الفوهة (المعادن الحرة). نظرًا لأن كلا المعيارين يصفان فقط المكون المضاف إلى الوقود وكميته المحتملة ، فقد اضطرت الحكومات الوطنية إلى تمرير قوانين وطنية تتطلب من بلد ما إضافة الوقود الحيوي إلى وقود السيارات من أجل الامتثال لتوجيهات الاتحاد الأوروبي الإلزامية. بموجب هذه القوانين ، تمت إضافة 2007٪ على الأقل من FAME إلى وقود الديزل من سبتمبر 2008 إلى ديسمبر 2009 ، و 4,5٪ على الأقل في 2010 سنوات ، وتم تركيب 6٪ على الأقل من المكون الحيوي الإضافي لمدة 590 سنوات. يجب أن يحقق كل موزع هذه النسبة في المتوسط على مدار الفترة بأكملها ، مما يعني أنه يمكن أن يتقلب بمرور الوقت. بمعنى آخر ، نظرًا لأن متطلبات معيار EN2004 / 590 يجب ألا تتجاوز خمسة بالمائة في دفعة واحدة ، أو سبعة بالمائة منذ دخول EN2009 / 0 حيز التنفيذ ، يمكن أن تكون النسبة الفعلية للشهرة في الخزانات لمحطات الخدمة في نطاق 5-0 في المئة والوقت الحالي 7-XNUMX في المئة.
قليلا من التكنولوجيا
لم يذكر في التوجيهات أو البيانات الرسمية ما إذا كان هناك التزام باختبار القيادة بالفعل أو مجرد تجهيز سيارات جديدة. السؤال المنطقي هو أنه ، كقاعدة عامة ، لا توجد توجيهات أو قوانين تضمن ما إذا كان مزيج الوقود الحيوي المدروس سيؤدي أداءً جيدًا وموثوقًا به على المدى الطويل. قد يؤدي استخدام الوقود الحيوي إلى رفض الشكوى في حالة حدوث عطل في نظام وقود سيارتك. المخاطرة صغيرة نسبيًا ، لكنها موجودة ، ولأنها لا تخضع لأي تشريع ، فقد تم نقلها إليك بالفعل كمستخدم دون طلب منك. بالإضافة إلى فشل نظام الوقود أو المحرك نفسه ، يجب على المستخدم أيضًا مراعاة مخاطر التخزين المحدود. تتحلل المكونات الحيوية بشكل أسرع بكثير ، وعلى سبيل المثال ، فإن مثل هذا الكحول الحيوي المضاف إلى البنزين يمتص الرطوبة من الهواء وبالتالي يدمر كل الوقود تدريجيًا. مع مرور الوقت ، يتحلل لأن تركيز الماء في الكحول يصل إلى حد معين ، حيث يتم إزالة الماء من الكحول. بالإضافة إلى تآكل مكونات نظام الوقود ، هناك أيضًا خطر تجميد خط الإمداد ، خاصة إذا أوقفت سيارتك لفترة طويلة في طقس الشتاء. يتأكسد المكون الحيوي في وقود الديزل بسرعة كبيرة من أجل التغيير ، وهذا ينطبق أيضًا على وقود الديزل المخزن في خزانات كبيرة ، حيث يجب تهويتها. سوف تتسبب الأكسدة في هلام مكونات إستر الميثيل بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى زيادة لزوجة الوقود. لا تشكل المركبات شائعة الاستخدام التي تحرق الوقود المملوء لعدة أيام أو أسابيع خطر تدهور الوقود. وبالتالي ، فإن العمر الافتراضي التقريبي يبلغ حوالي 3 أشهر. لذلك ، إذا كنت من بين المستخدمين الذين يقومون بتخزين الوقود لأسباب مختلفة (داخل السيارة أو خارجها) ، فستضطر إلى إضافة مادة مضافة إلى الوقود الحيوي المخلوط ، والبنزين الحيوي ، مثل Velfobin لوقود الديزل الحيوي. ابحث أيضًا عن العديد من المضخات الرخيصة المشبوهة ، لأنها قد توفر وقودًا خارج الضمان لا يمكن بيعه في المضخات الأخرى في الوقت المناسب.
محرك ديزل
في حالة محرك الديزل ، فإن الشاغل الأكبر هو عمر نظام الحقن ، حيث يحتوي المكون الحيوي على معادن ومعادن يمكن أن تسد ثقوب الحاقن ، وتحد من أدائها وتقلل من جودة الوقود الذري. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتسبب محتوى الماء ونسبة معينة من الجليسريد في تآكل الأجزاء المعدنية لنظام الحقن. في عام 2008 ، قدم المجلس الأوروبي للتنسيق (CEC) منهجية F-98-08 لاختبار محركات الديزل ذات السكك الحديدية المشتركة. في الواقع ، أظهرت هذه المنهجية ، التي تعمل على مبدأ زيادة محتوى المواد غير المرغوب فيها بشكل مصطنع في فترة اختبار قصيرة نسبيًا ، أنه إذا لم يتم إضافة المنظفات الفعالة ، ومثبطات تنشيط المعادن ومثبطات التآكل إلى وقود الديزل ، فإن محتوى المكونات الحيوية يمكن أن يقلل بسرعة من سالكية الحاقن. .. انسداد وبالتالي يؤثر بشكل كبير على تشغيل المحرك. يدرك المصنعون هذه المخاطر ، وبالتالي فإن وقود الديزل عالي الجودة المباع بواسطة المحطات ذات العلامات التجارية يفي بجميع المعايير الضرورية ، بما في ذلك محتوى المكونات الحيوية ، ويحافظ على نظام الحقن في حالة جيدة على مدى فترة طويلة من التشغيل. في حالة التزود بالوقود بوقود ديزل غير معروف ، والذي قد يكون ذا نوعية رديئة مع وجود مواد مضافة غير كافية ، هناك خطر حدوث انسداد ، وفي حالة انخفاض التشحيم ، حتى محاصرة المكونات الحساسة لنظام الحقن. وتجدر الإشارة إلى أن محركات الديزل القديمة بها نظام حقن أقل حساسية لنظافة وتزييت الديزل ، لكنها لا تسمح بانسداد الحاقن بالمعادن المتبقية بعد أسترة الزيوت النباتية.
بالإضافة إلى نظام الحقن ، هناك خطر آخر مرتبط بتفاعل زيت المحرك مع الوقود الحيوي ، حيث نعلم أن كمية صغيرة من الوقود غير المحترق في كل محرك سوف تتسرب إلى الزيت ، خاصةً إذا كان مزودًا بفلتر DPF بدون مضافات خارجية. يدخل الوقود إلى زيت المحرك أثناء القيادة القصيرة المتكررة حتى في البرد ، وكذلك أثناء التآكل المفرط للمحرك من خلال حلقات المكبس ، وفي الآونة الأخيرة ، بسبب تجديد مرشح الجسيمات. يجب أن تقوم المحركات المزودة بفلتر جسيمات ديزل بدون مادة مضافة خارجية (يوريا) بحقن وقود الديزل في الأسطوانة أثناء شوط العادم لإجراء التجديد ونقله إلى أنبوب العادم في حالة غير محترقة. ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، هذه الدفعة من وقود الديزل ، بدلاً من التبخر ، تتكثف على جدران الأسطوانة وتخفف زيت المحرك. هذا الخطر أعلى مع وقود الديزل الحيوي لأن المكونات الحيوية لها درجة حرارة تقطير أعلى ، وبالتالي فإن قدرتها على التكثيف على جدران الأسطوانة وتخفيف الزيت بعد ذلك تكون أعلى قليلاً من الديزل النقي التقليدي. لذلك ، يوصى بتقليل الفاصل الزمني لتغيير الزيت إلى 15 كم المعتاد ، وهذا ينطبق بشكل خاص على مستخدمي ما يسمى بأوضاع الحياة الطويلة.
الغازولين
كما ذكرنا سابقًا ، فإن الخطر الأكبر في حالة البنزين الحيوي هو اختلاط الإيثانول بالماء. نتيجة لذلك ، سوف تمتص المكونات الحيوية الماء من نظام الوقود والبيئة. إذا أوقفت سيارتك لفترة طويلة ، على سبيل المثال في فصل الشتاء ، فقد تواجه مشاكل في البدء ، وهناك أيضًا خطر تجميد خط الإمداد ، وكذلك تآكل مكونات نظام الوقود.
لعدة تحولات
إذا لم يتركك التنوع البيولوجي تمامًا ، فاقرأ الأسطر القليلة التالية ، والتي ستؤثر هذه المرة على اقتصاد العمل نفسه.
- تبلغ القيمة الحرارية التقريبية للبنزين النقي حوالي 42 ميجا جول / كجم.
- تبلغ قيمة التسخين التقريبية للإيثانول حوالي 27 ميجا جول / كجم.
يمكن أن نرى من القيم أعلاه أن الكحول له قيمة حرارية أقل من البنزين ، مما يعني منطقيًا أن يتم تحويل طاقة كيميائية أقل إلى طاقة ميكانيكية. وبالتالي ، فإن الكحول له قيمة حرارية أقل ، والتي ، مع ذلك ، لا تؤثر على قدرة المحرك أو عزم دورانه. ستتبع السيارة نفس المسار ، حيث تستهلك وقودًا أكثر وهواءًا أقل نسبيًا مما لو كانت تعمل بالوقود الأحفوري النقي العادي. في حالة الكحول ، تكون نسبة الخلط المثلى مع الهواء 1: 9 ، في حالة البنزين - 1: 14,7.
تشير أحدث لوائح الاتحاد الأوروبي إلى نسبة 7٪ من المكونات الحيوية في الوقود. كما ذكرنا سابقًا ، يحتوي 1 كجم من البنزين على قيمة حرارية تبلغ 42 ميجا جول ، و 1 كجم من الإيثانول 27 ميجا جول. وبالتالي فإن 1 كجم من الوقود المختلط (7 ٪ من المكونات الحيوية) لها قيمة حرارية نهائية تبلغ 40,95 ميجا جول / كجم (0,93 × 42 + 0,07 × 27). من حيث الاستهلاك ، هذا يعني أننا بحاجة إلى الحصول على 1,05 ميجا جول / كجم إضافية لتتناسب مع حرق البنزين العادي غير المخفف. بمعنى آخر ، سيزداد الاستهلاك بنسبة 2,56٪.
لوضعها من حيث الأرقام العملية ، دعنا نأخذ هذه الرحلة من PB إلى Bratislava Fabia 1,2 HTP في إعداد 12 صمامًا. نظرًا لأن هذه ستكون رحلة على الطريق السريع ، فسيكون الاستهلاك المشترك حوالي 7,5 لترًا لكل 100 كيلومتر. على مسافة 2 × 175 كم ، سيكون الاستهلاك الإجمالي 26,25 لترًا. سنحدد سعرًا مقبولًا للبنزين بقيمة 1,5 يورو ، وبالتالي فإن التكلفة الإجمالية ستكون 39,375 1,008 يورو. في هذه الحالة ، سندفع XNUMX يورو مقابل جراحة العظام الحيوية المنزلية.
وبالتالي ، تظهر الحسابات أعلاه أن التوفير الفعلي للوقود الأحفوري هو 4,44٪ فقط (7٪ - 2,56٪). لذلك لدينا القليل من الوقود الحيوي ، لكنه لا يزال يزيد من تكلفة تشغيل السيارة.
استنتاج
كان الغرض من المقالة هو الإشارة إلى آثار إدخال مكون حيوي إلزامي في الوقود الأحفوري التقليدي. هذه المبادرة غير الحكيمة من قبل بعض المسؤولين لم تتسبب فقط في حدوث فوضى في زراعة وأسعار المواد الغذائية الأساسية ، وإزالة الغابات ، والمشاكل الفنية ، وما إلى ذلك ، ولكنها أدت في النهاية أيضًا إلى زيادة تكلفة تشغيل السيارة نفسها. ربما في بروكسل لا يعرفون المثل السلوفاكي "قسوا مرتين واقطعوا مرة واحدة".
