Вадим ДОБРОВОЛЬСКИЙ |
Фото Сергея МАМИНА

Авто биотопливо на украинских АЗС? То самое, что получают из растительного сырья и которым издавна заправляют свои авто обитатели Бразилии, США и неких государств Европы? Для большинства из нас это как и раньше кажется кое-чем мистическим, элементом их сладостной жизни. Меж тем, биотопливо — насущная необходимость: пока это единственный реальный метод уменьшить потребление нефтепродуктов и, соответственно, понизить зависимость от нефтедобывающих государств. Биотопливо продается и на украинских АЗС: мы не только лишь взяли пробы российского биобензина, да и выслали их в сертифицированную лабораторию…

В первый раз биобензин появился на украинских «заправках» в 2007 году: сертифицированное горючее на базе этилового спирта продавалось под маркой БИО-100, а его разработкой и созданием занималась украинская компания Энерго стратегии и биотехнологии (ЭСБТ). Биобензин продавался на АЗС в Киевской, Одесской, Днепропетровской и Черновицкой областях, а разработчики убеждали (со ссылкой на тесты, проведенные ГосавтотрансНИИ-проектом), что стандартный движок может переваривать «сотый биобензин» без каких-то переделок.

Тест украинского биотоплива мы желали провести еще тогда, да не успели: к середине 2007 года биобензин пропал из реализации. В скоропостижной кончине первого украинского биотопливного проекта оказались повинны высочайшие цены (биобензин стоил дороже обыденного А-95) и отсутствие законодательной базы, регламентирующей выпуск и продажу спиртовых топлив. Трения меж личной компанией-разработчиком и муниципальным концерном Укрспирт привели к свертыванию производства горючего БИО-100 на Лохвицком спиртзаводе (Полтава).

Но прошлой весной из Черновцов пришла веселая известие: там вновь появился в продаже бензин БИО-100, при этом сходу 2-ух марок — БИО-100/98 и БИО-100/96. При этом «второе пришествие» биобензина ознаменовалось открытием в Черновцах спец биотопливной АЗС.

На спец биотопливной АЗС
в Черновцах можно приобрести два вида
биобензина — БИО-100/98 и БИО-100/96.
А вот дизтопливо тут обыденное
Производитель рекламирует БИО-100, призывая приостановить глобальное потепление (надпись об этом — на животике пингвина). Но экологические достоинства биотоплив все еще остаются спорными


Очередей за биобензином нет: глобальные экологические задачи наших автовладельцев не много тревожут, а прямой экономической выгоды от покупки биотоплива нет…
Сертификат на БИО-100 оператор АЗС нам выдала по первому требованию. А вот камеры не на шуточку ужаснулась: востребовала закончить съемку и принялась звонить начальству.
С чего бы это?

Базу горючего БИО-100 составляет смесь одноатомных спиртов. Какой-то из них — этиловый. Но не тот, что применяется при производстве водки, а с огромным содержанием сивушных масел, абсолютированный (т.е. обезвоженный) и денатурированный бензином. Его-то и именуют биоэтанолом. Без сурового риска для здоровья «сжигать» биоэтанол в желудке нельзя, а вот в цилиндрах мотора — просто. Мотор можно «поить» как незапятнанным биоэтанолом (в данном случае движок нуждается в суровой адаптации), так и консистенцией биоэтанола с бензином. Если толика биоэтанола оставляет 50—60%, мотор на «спиртовую диету» можно перевести без переделки. Потому в состав горючего БИО-100 кроме биоэтанола входят легкие бензиновые фракции (которые обеспечивают пусковые характеристики консистенции), метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) и патентованный комплекс противокоррозионных и моющих присадок. Бензиновых фракций в БИО-100 — около 40%, содержание МТБЭ — приблизительно 5%, а большая толика биоэтанола варьируется зависимо от вида биобензина: в БИО-100/98 спиртовой составляющей должно быть не меньше 53%, а в БИО-100/96 — более 51%.

Чтоб найти содержание фактических смол в горючем, маленькая его порция заливается
в этот дюралевый стаканчик. Потом, под струей водяного пара эталон выпаривается, а остаток (это и есть фактические смолы) взвешивается. Приобретенные результаты дают возможность судить
о склонности горючего к смолообразованию

Для чего выпускать биобензин 2-ух марок, если в позапрошлом году продавался только БИО-100? Молвят, чтоб расширить круг покупателей. Бензин БИО-100/98 предназначен для современных движков, снаряженных лямбда-зондом, а БИО-100/96 — для машин с моторами прошлых поколений и даже, как убеждают разработчики, для карбюраторных мастодонтов. А для чего в составе биобензина нужен МТБЭ, который, как понятно, применяется для увеличения октанового числа бензина? Эта добавка относится к классу обычных эфиров и обладает фактически неограниченной растворимостью в спирте и бензине. В горючем БИО-100 она исполняет роль фазового стабилизатора, не позволяющего спирто-бензиновой консистенции расслаиваться при попадании в нее воды.

После прошлогодних конфликтов с Укрспиртом производители биотоплива стали завозить биоэтанол из Молдавии. Но, придя к некому консенсусу с госчиновниками, в конце прошедшего года возобновили выпуск БИО-100 на Лохвицком спиртзаводе — из кукурузы и сладкой свеклы, выращиваемых на полях собственных фермерских хозяйств. Но часть нужного биоэтанола (около 20%) как и раньше поступает из Молдавии.

Производитель утверждает, что стоимость биотоплива формируется исходя из себестоимости производства, но практически она «привязана» к ценам на обыденный бензин. Биобензин чуток дешевле бензина А-95 — 5,0 грн за литр БИО-100/98 и 4,8 грн за литр БИО-100/96.

Аппарат для разгонки нефтепродуктов АРНС предназначен для определения фракционного состава горючего и автоматом фиксирует температуру начала и конца кипения, также промежные характеристики
Рентгено-флуоресцентный анализатор АС-2М определяет массовую долю серы в горючем:
результаты выводятся на монитор присоединенного к системе компьютера


Газохроматографический комплекс на базе газового хроматографа «Кристалл 2000М» предназначен для анализа сложных многокомпонентных консистенций. С его помощью определялась большая толика биоэтанола в биобензине

1-ая биотопливная АЗС (под своим брендом ESBT) заработала в Черновцах в конце апреля, а на данный момент компания реализует биобензин в Хмельницкой, Ивано-Франковской и Винницкой областях. Открыть первую брендовую биотопливную АЗС в Киеве и начать реализацию биобензина на АЗС других компаний планируется весной.

Но мы решили не дожидаться, когда «спиртовой бензин» доберется до столицы, а направились за ним в Черновцы — на ту специализированную АЗС, с которой и начался «второй приход» биотоплива на украинские «заправки». На расположенной у окраины Черновцов «спиртовой» АЗС давки нет: за те полчаса, что мы отбирали пробы и проводили фотосъемку, сюда никто не заехал… На другой схожей АЗС в Черновцах ажиотажа тоже не было: к колонкам с обыденным бензином и соляркой машины подъезжали одна за одной, а топливораздаточный пистолет с наклейкой «БИО-100» покоился в собственном гнезде.

Работники АЗС не смогли толком поведать о новеньком горючем — только выдали нам маркетинговую брошюрку, из которой нереально почерпнуть сколько-либо стоящую информацию. Потому доверимся спецам — сотрудникам сертифицированной киевской лаборатории Испытательного центра горюче-смазочных материалов (ВЦ ПММ), аккредитованного в Государственном агентстве по аккредитации Украины. Мы попросили их проверить биобензин на соответствие техническим условиям «Топливо моторное «БИО-100» ТУ У 24.6-33616799-001:2006», которые были разработаны в 2006 году компанией ЭСБТ вместе с УкрНИИНП МАСМА. Конкретно эти ТУ регламентируют высококачественный и количественный состав биобензина, так как других отраслевых либо муниципальных эталонов на данный вид горючего в стране просто нет.

Без помощи других мы провели только зрительный осмотр образцов — сделали это прямо на месте отбора проб. Осадка и помутнения горючего мы не увидели: обе пробы имеют желтый колер, который при преломлении солнечных лучей приобретает зеленоватый либо голубий отлив — все в согласовании с ТУ. Соответствующий запах бензина тоже отсутствует — от обеих емкостей «несет» спиртом.

Лабораторные тесты начались с головного — с определения большой толики биоэтанола, величина которой и обуславливает главные характеристики спиртового горючего. И сходу — противный сюрприз. После анализа проб в газохроматографическом комплексе оказалось, что в нормативные значения не укладываются оба эталона. Бензин БИО-100/98 содержит 51% биоэтанола — на 2% меньше, чем требуют ТУ. А в бензине БИО-100/96 большая толика спирта составляет всего 27,1% — практически вдвое ниже нормы! Может быть недостача восполнена бутанолом, который тоже относится к одноатомным спиртам? Как досадно бы это не звучало, на хроматограмме отсутствует пик, который по собственной форме и величине соответствовал бы бутанолу. Означает, львиную долю в данном биотопливе — кроме 27,1% спирта и 2,5% МТБЭ — составляют бензиновые фракции.

Почему в «спиртовом бензине» оказалось так не достаточно спирта? Нарушены правила хранения, вышло смешение с обыденным бензином? Чуть ли: на той АЗС, где мы брали пробы, продается только биобензин да обычное дизтопливо. Бодяжничество? Тоже непонятно: АЗС принадлежит компании ЭСБТ. Более того, разбавлять биобензин обыденным бензином экономического смысла нет: себестоимость производства биотоплива чуток ниже, и добавление в него бензина не сулит выгоды. Потому единственной предпосылкой «недостачи» спирта в биотопливе можно считать нарушение технологии производства.

К счастью, горючее не теряет свои главные эксплутационные характеристики: не ослиной же мочой его разбавили, а обыденным бензином. То, что формально «некондиционное» горючее БИО-100/96 все таки применимо для использования в движке, показал тест на определение октанового числа. Измеренное по моторному способу октановое число оказалось равным 86,9 — при норме 86,0. А вот 2-ой эталон, напротив, в норму не уложился: октановое число горючего БИО-100/98 составило 87,6 единиц — при норме 90,0. Это очень удивительно, так как толика этанола в «девяносто восьмом» биобензине только на 2% ниже нормы.

Фракционный состав определяется по температуре перегонки различных толикой горючего. Для БИО-100 нормируются три температуры перегонки: 10% горючего должно перегоняться при температуре не выше 65°С, 50% — при температуре не выше 80°С, а 90% горючего — при температуре не выше 110 °С. «Девяносто восьмой» биобензин уложился во все перегонки, а вот фракционный состав горючего БИО-100/96 оставляет вожделеть наилучшего. Бензиновых фракций в «девяносто шестом» намного больше, чем должно содержаться в соответсвии с ТУ — поэтому 90% его объема перегоняется при температуре аж 153°С, а конец кипения приходится на 202°С (при норме 180°С). Такое горючее не будет стопроцентно сгорать и приведет к ухудшению пусковых параметров мотора. Подымется расход: по топливной экономичности спиртовое горючее и так проигрывает обыкновенному бензину, а в этом случае можно смело представить, что перерасход будет приметно выше тех 5—10%, о которых заявляет производитель.

Один из важных эксплуатационных характеристик спиртового горючего — коррозионная активность. Спирт является наисильнейшим органическим растворителем и интенсивно разъедает резиновые и пластмассовые детали топливной системы. Чтоб этого избежать, в состав биотоплива необходимо вводить специальную присадку, повышающую значение кислотного параметра pH. Какое конкретно хим соединение применяется в БИО-100, разработчики не молвят, ссылаясь на коммерческую тайну. Но заглавие добавки для нас не настолько принципиально — главное, что значение pH у обоих образцов существенно выше обсужденных в технических критериях 7,5 единиц. Так, у БИО-100/96 оно равно 8,3, а у БИО-100/98 — 9,3. Это означает, что по своим противокоррозионным свойствам биотопливо немногим отличается от обыденного бензина — и безобидно для резинотехнических деталей мотора.

Для определения октанового числа биобензина употреблялся моторный способ. Тест проводился на универсальной установке УИТ-65, базу которой составляет одноцилиндровый движок с изменяемой степенью сжатия

Экологические достоинства спиртового горючего в сопоставлении с нефтяными аналогами исследованы не вполне и остаются спорными — в том числе и для ученых, которые имеют диаметрально обратные представления. Замеров на содержание углекислого и угарного газов в «выхлопе» мы не проводили, ограничившись только одним «экологическим» тестом: мы проверили количество содержащейся в биотопливе серы. Ее сгорание приводит к образованию серной кислоты, которая самым губительным образом оказывает влияние и на чистоту атмосферы, и на ресурс мотора. В биоэтаноле серы быть не может, а вот в бензиновых фракциях она есть всегда. ТУ на биотопливо очень либеральны к содержанию серы: ее максимально допустимая концентрация не должна превосходить 0,04%, что соответствует экологическим нормам Euro 2, действующим сейчас для всего украинского горючего. Оба эталона c не малым припасом уложились в нормативы: содержание серы в БИО-100/96 составило 0,0075%, а в БИО-100/98 — всего 0,0016%. Означает, по этому показателю украинское биотопливо отвечает более жестким нормам — соответственно Euro 3 (менее 0,015% серы) и Euro 4 (менее 0,006% серы)!

Оба эталона уложились в строгие европейские нормативы по содержанию бензола (менее 1%) — и, соответственно, в ТУ У 24.6-33616799-001:2006 (менее 5% бензола).

Что касается фактических смол и ароматичных углеводородов, впрямую влияющих на токсичность выхлопа и образование нагара на свечках, то спиртовое горючее наименее вредоносно для мотора, чем обыденный бензин — ведь в самом спирте ни смол, ни «ароматики» нет. Потому и нормируемые значения этих характеристик для БИО-100 значительно ниже, чем для обыденного бензина. А что проявили наши эталоны? Содержание фактических смол в «девяносто восьмом» биобензине — 5,0 мг/100 см³ (вчетверо меньше, чем допускают ТУ), «ароматики» — всего 6,5% (нормы допускают 10%). В горючем БИО-100/96 из-за завышенного содержания бензиновых фракций концентарция смол составила 6,2 мг/100 см³ (при норме 10 мг/100 см³), а тест на «ароматику» этот биобензин «завалил»: 20,6% при норме 15%.

Итак, для чего нам биотопливо? Можно ли заливать его в бак собственной машины и какой в этом смысл?

Нашего брата не проведешь: была бы настоящая выгода — как, к примеру, в случае с переводом мотора на газ — на биотопливных АЗС стояла бы очередь из желающих заправиться. Но очередей нет. Цены на бензин остановили собственный рост, а биобензин только немногим дешевле — к тому же, с учетом его завышенного расхода (на 5—10%) разница в цены нивелируется совсем. Так для чего рисковать? Ведь мы обычно не доверяем всему новенькому, неизведанному. И наше исследование показало, что опаски не лишены оснований: продающееся биотопливо пока не на сто процентов отвечает нормам, которые предложили сами же разработчики. И хотя приобретенный нами биобензин полностью годен для использования в ДВС современных автомобилей, неуверенность осталась: а вдруг в последующий раз в биотопливе окажется больше не бензиновых фракций, а этилового спирта, который в огромных количествах вредоносен для мотора?

При всем этом компания ЭСБТ собирается вывести на украинский рынок биодизель. Для чего?

Таковой ходовой продукт, как авто горючее, всегда было прибыльно создавать и продавать. И делать это прибыльно вдвойне, если есть собственная сырьевая база и нужные производственные мощности (кроме Лохвицкого спиртзавода, выпуск биотоплива скоро будет развернут к тому же в Виннице), также прямые договоренности с украинскими НИИ, осуществляющими научное сопровождение проекта. Себестоимость производства БИО-100 чуток ниже, чем обыденного бензина — потому у компании ЭСБТ огромные планы. С началом продаж биодизеля производитель расчитывает занять до 5% топливного рынка Украины и, может быть, начать экспорт биотоплива в Европу.

Мы тоже ждем с нетерпением возникновения украинского биодизеля — и непременно проведем его экспертизу. Может тогда наши опаски по поводу свойства российского биотоплива совсем рассеятся?

Результаты лабораторных испытаний образцов биотоплива БИО-100/98 и БИО-100/96 на соответствие ТУ У 24.6-33616799-001:2006
Показатель
Способ испытаний
БИО-100/98
БИО-100/96
Нормированное значение
Результаты анализа
Нормированное значение
Результаты анализа
Детонационная стойкость по моторному способу
ГОСТ 511-82
более 90
87,6
более 86
86,9
Концентрация свинца, гм/дм³
ГОСТ 28828-90
менее 0,013
–
менее 0,013
–
Плотность при температуре 20°С, кг/дм³
ГОСТ 3900-85
710–790
не проводился
710–790
не проводился
Массовая толика серы, %
ASTM D 4294-86
менее 0,04
0,0016
менее 0,04
0,0075
Концентрация фактических смол, мг/100 см³
ГОСТ 1567-2006
менее 20
5,0
менее 10
6,2
Значение pH
ГОСТ 11362-90
не ниже 7,5
9,3
не ниже 7,5
8,3
Наличие механических примесей и воды
отсутствуют
отсутствуют
отсутствуют
отсутствуют
Фракционный состав:
температура начала перегонки, °С
ГОСТ 2177-99
не ниже 30
48
не ниже 30
48
10% перегоняется при температуре, °С
не выше 65
55
не выше 65
55
50% перегоняется при температуре, °С
не выше 80
75
не выше 80
73
90% перегоняется при температуре, °С
не выше 110
80
не выше 110
153
конец кипения, °С
не выше 180
175
не выше 180
202
остаток в пробирке, %
менее 1,5
0,5
менее 1,5
1,2
остаток и утраты
менее 4
2,0
менее 5
3,0
Суммарная массовая толика ароматичных углеводородов, %
ASTM D 6733-01
менее 10
6,5
менее 15
20,6
Массовая толика бензола, %
ASTM D 6733-01
менее 4
0,69
менее 5
0,75
Большая толика биоэтанола, %
ASTM D 6733-01
более 53
51,0
более 51
27,1
Красноватым цветом выделены значения, не надлежащие нормативным характеристикам
Биобензин и биодизель

Био аналог бензинового горючего — биоэтанол, который представляет собой обезвоженный этиловый спирт наибольшей крепости (99,5°). Биоэтанол получают при переработке хоть какого растительного сырья с высочайшим содержанием крахмала. Один из более всераспространенных методов производства — брожение. Но топливный этанол пить нельзя — он не только лишь ужаснее очищен от альдегидов и сивушных масел, но вприбавок денатурирован бензином.

По своим свойствам биоэтанол приметно отличается от бензина: он обладает высочайшим октановым числом (104—108 единиц по исследовательскому способу), но наименьшей теплотой сгорания (23,5 МДж/кг, у бензина — 44 МДж/кг). В качестве авто горючего биоэтанол применяется как в чистом виде, так и в консистенции с бензином. Зависимо от содержания спирта биотопливные консистенции обозначаются Е5, Е10, Е85 и т.д. (где Е — от британского ethanol, а числа — большая толика спирта в процентах). Злость к резинотехническим деталям и гигроскопичность (ею в особенности характеризуются консистенции с низким содержанием спирта) ограничивают применение биобензинов в стандартном ДВС.

Существует био аналог и у дизельного горючего. Это биодизель, получаемый в процессе переэтерефикации — хим реакции растительных масел (к примеру, рапсового либо соевого) с метанолом либо этанолом. Получаемые при переработке сои и рапса метиловые либо этиловые эфиры жирных кислот уже можно считать готовым авто топливом. Но наименьшая теплота сгорания, завышенная вязкость и злость к резине и пластику, которыми биодизель отличается от нефтяного ДТ, делают работу мотора на нем неосуществимой без падения мощности и значимого сокращения ресурса. Также вырастает расход горючего. Потому биодизель соединяют с минеральным дизтопливом, толика которого составляет от 80 до 95%. Достоинства биодизеля — более высочайшее цетановое число (51—61 против 45 у обыкновенной солярки) и наилучшие смазывающие возможности. Биодизельные консистенции обозначаются буквенно-цифровыми индексами: B5, B10 и т.д.

Горение спирта

Этиловый спирт, как понятно, пылает. Но по сопоставлению с бензином при сжигании спирта тепла выделяется практически вдвое меньше, ведь содержание углерода в этаноле ниже. А присутствие в молекуле этилового спирта атома кислорода приводит к уменьшению расхода воздуха (для полного сгорания 1-го килограмма этанола нужно 9 кг воздуха, а бензина — 14,9 кг воздуха), обеднению топливовоздушной консистенции и, как следствие, — к падению мощности мотора. Правда, отчасти уменьшение мощности нивелируется более высочайшим октановым числом спирта.

Увеличение детонационных параметров алкоголесодержащих бензинов просит от систем подачи горючего другого метода работы — а именно, более ранешнего угла опережения зажигания. В современных движках управляющая электроника сделает это сама, а вот обладателям карбюраторных автомобилей при переходе на биотопливо корректировать угол опережения придется без помощи других.

Обедненная смесь позволяет сберегать горючее но, вкупе с тем, приводит к завышенному содержанию окислов азота (NOx) в выхлопных газах, что по современным экологическим нормам неприемлемо. Но, при работе на спиртовых топливах электрический блок управления движком будет принудительно обогащать смесь — потому расход горючего возрастает на 5—15%. Соответственно, придется почаще заправляться и больше растрачивать средств на горючее.

Норматив? Сейчас-сейчас…

Украинская законодательная база по биотопливу существует только в эмбрионе. Муниципального эталона (ДСТУ), регламентирующего состав и характеристики бензинов на спиртовой базе, до сего времени нет: он «бродит» кое-где в недрах УкрНИИНП МАСМА, который занимается разработкой данного документа — и не понятно, когда его вышлют на согласование в Госстандарт и профильные министерства. Все же, горючее БИО-100 реализовывается полностью законно — так как есть технические условия «Топливо моторное «БИО-100» ТУ У 24.6-33616799-001:2006», которые были разработаны компанией Энерго стратегии и биотехнологии вместе с УкрНИИНП МАСМА в 2006 году.

Данные технические условия верно нормируют только содержание основного компонента БИО-100 — этилового спирта (биоэтанола). В горючем БИО-100/98 его должно быть более 53% (в больших толиках), а в горючем БИО-100/96 — 51% и выше. Соотношение других составляющих — легких бензиновых фракций и метил-трет-бутилового эфира — разработчики приняли согласно своей патентованной рецептуре: около 40% бензина и приблизительно 5% МТБЭ.

Утверждая, что горючее БИО-100 можно использовать в стандартных бензиновых движках без какой-нибудь адаптации, компания ЭСБТ опирается на результаты исследовательских работ, проведенных ГосавтотрансНИИ-проектом. Но ресурсными испытаниями, которые посодействовали бы выявить воздействие спиртового горючего на движок при долговременной эксплуатации, никто не занимался — ни украинские профильные НИИ, ни сами разработчики. Потому у автолюбителя, который решит перевести собственный автомобиль на «спиртовую диету», нет никакой гарантии, что через какое-то время ему не придется ехать на сервис для диагностики и ремонта топливной системы.

Отсутствие госстандарта на биотопливо — суровая причина бояться за качество БИО-100: на самом деле, производитель (он же и разработчик) горючего ни перед кем не отчитывается. И, как проявили наши тесты, опаски эти никак не беспочвенны.