Tytuł pozycji:
Potencjał użytkowo-eksploatacyjny butanolu jako paliwa alternatywnego do zasilania silników ZI
Coraz bardziej surowe przepisy w zakresie ograniczania szkodliwych składników spalin emitowanych przez silniki spalinowe wymuszają konieczność stosowania na coraz szerszą skalę paliw alternatywnych. Biorąc pod uwagę te wymagania, alkohole stanowią atrakcyjną alternatywę jako komercyjnie wykorzystywane paliwa, w tym zarówno jako paliwa samoistne, jak i w mieszankach z benzyną lub olejem napędowym. Stosowanie paliw alkoholowych może być jednym z istotnych czynników przyczyniających się do ograniczenia emisji szkodliwych składników spalin do atmosfery – pod warunkiem dobrej znajomości właściwości paliw i ich optymalnego wykorzystania. Etanol i butanol są alkoholami uważanymi za najbardziej perspektywiczne biokomponenty do obecnie stosowanych paliw konwencjonalnych. Odznaczają się one korzystnymi właściwościami użytkowo-eksploatacyjnymi i proekologicznymi, pozwalającymi zmniejszyć udział paliw węglowodorowych do zasilania silników, jak i ograniczyć emisję składników szkodliwych do atmosfery, w tym CO2. Dotychczas zdecydowanie większe zastosowanie znalazł etanol, mieszany w różnych proporcjach z benzyną i w wielu krajach powszechnie stosowany do zasilania silników ZI. Wynika to prawdopodobnie ze znacznie większej liczby prac badawczych o znaczeniu poznawczym oraz utylitarnym, które pozwoliły na wcześniejsze i szersze wykorzystanie etanolu jako samodzielnego paliwa lub domieszki do paliwa. Jednak w mieszaninach z benzyną, stosowanych jako paliwa do silników ZI, butanol wykazuje kilka istotnych zalet w porównaniu z etanolem. Butanol jest znacznie mniej higroskopijny, lepiej mieszalny z benzyną i ma większą wartość opałową, co przekłada się na mniejsze zużycie paliwa. Gdy butanol jest mieszany z benzyną, jego blendingowa prężność par jest mniejsza niż w przypadku etanolu, co ułatwia spełnienie wymagań normy EN 228. Największe wady butanolu w stosunku do etanolu w zastosowaniu do paliw stanowiących mieszanki z benzyną to mniejsza wartość liczby oktanowej i mniejsze ciepło parowania oraz większa gęstość i lepkość, co może przyczyniać się do większej względem etanolu skłonności do tworzenia szkodliwych osadów, zarówno w obszarze układu wtrysku paliwa, jak i silnika. W sumie butanol ma większy potencjał w porównaniu do etanolu w zakresie właściwości użytkowo-eksploatacyjnych w zastosowaniu do mieszanek paliw benzynowoalkoholowych do silników ZI.
Increasingly stricter rules apply to the protection of the environment, including reduction of emissions of noxious car engine exhaust fumes, enforce necessary the use of alternative fuels on an increasingly wider scale. Taking into account these requirements alcohols constitute an attractive alternative as a commercially used fuels including both as selfcontained fuels as well as in blends with petrol or diesel oil. Application of the alcohol fuels may be an important factor that will help to cut emissions from the transport sector, provided good knowledge of fuel performances and optimal use of them. Ethanol and butanol are the alcohols which are considered to be the most promising biocomponents to the currently used conventional fuels. They have many varied and positive exploitation properties as well as proecological which allow to reduce share of hydrocarbon fuels to power IC engines and reduce harmful emissions as well greenhouse gases into the atmosphere. So far, ethanol was applied more widespread, mixed with petrol in variable proportions and in many countries used to power the SI engines. This is probably due to the substantially more quantities of research of cognitive and utilitarian meaning which allowed earlier and wider utilization of the ethanol as a selfcontained fuel or blending component. However in blends with petrol, used as a fuels for SI engines, butanol shows a few significant advantages in comparison with ethanol. Butanol is significantly less hygroscopic, better miscible with petrol and characterised with higher calorific value which contributes to lower fuel consumption. Once the butanol is mixed with petrol its blending vapour pressure is lower than that of the ethanol making easier conformity with the standard EN 228. The most significant disadvantageous of the butanol in comparison with ethanol in application to fuels designed as a petrol blends is lower octane number and lower heat of vaporization as well as higher density and viscosity which, in turn, may lead to higher against ethanol tendencies to create harmful deposits both in the area of engine as well as in the fuel injection system. In brief butanol has greater potential against ethanol as regards the performance characteristics in the case of petrol-alcohol blends designed for SI car engines.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).
