Метанол в качестве альтернативного транспортного топлива в США: варианты устойчивой и/или энергетически безопасной транспортировки

Введение

Метанол был назначен в качестве альтернативного топлива для транспорта в течение последних сорока лет. Несмотря на значительные усилия по реализации концепции метанола в качестве практического транспортного топлива в США, в том числе Калифорнии, это не удалось в больших масштабах. Эта статья охватывает все важные аспекты метанола в качестве транспортного топлива.

Ключевые слова:

метанол; транспортировка; использование; производство.

Текст статьи

Метанол используется в качестве транспортного топлива в США и в Китае. Гибкие в использовании топлива транспортные средства и заправочные станции для смесей метанола от М3 до М85 были развернуты. Метанол не стал существенным топливом в США из-за его введения в период быстрого падения нефтяных цен, которые устраняют экономические стимулы, и отсутствие сильной пропаганды метанола. Метанол был смещен этанолом в качестве кислородсодержащих соединений в бензиновых смесях. Тем не менее, эти программы продемонстрировали, что метанол является жизнеспособным видом топлива.

Крупномасштабное производство метанола из природного газа и угля является хорошо разработанной технологией. Цены на метанол сегодня являются конкурентоспособными с углеводородными топливами (на основе энергии). Существует прогресс в экономической конверсии биомассы в метанол с использованием термо-химических процессов. Существует достаточное количество природного газа и угля для того, чтобы использовать невозобновляемый метанол в качестве переходного топлива к возобновляемым источникам метанола из биомассы. Разнообразие возобновляемого сырья позволяет США постоянно транспортировать био-метанол.

Анализ энергоэффективности жизненного цикла утилизации биомассы в топливный бак показывает, что метанол намного лучше, чем дизель Фишера-Тропша и топлива вида метанол в бензин. Это значительно лучше, чем этанол, если в обоих случаях используется термо-химический процесс.

Термохимические установки для производства метанола являются дорогостоящими – они примерно в 1,8 раза дороже, чем эквивалентные (с точки зрения того же годового объема производства энергии топлива) заводы биохимического этанола.

Метанол имеет привлекательные возможности для использования на транспорте:

• Это жидкое топливо, которое может быть смешано с бензином и этанолом, и может быть использовано при помощи современных технологий в транспортных средствах при минимальных дополнительных расходах.
• Это высокое октановое число топлива с характеристиками сгорания, которые позволяют двигателям, специально разработанным для метанольного топлива, соответствовать лучшим КПД дизелей при соблюдении действующих правил выбросов загрязняющих веществ.
• Это безопасное топливо. Токсичность (смертность) сравнима или лучше, чем бензин. Он также быстро разлагается (по сравнению с нефтяным топливом) в случае разлива нефти.
• Производится из возобновляемой биомассы, метанол является привлекательным зеленый сокращение парниковых газов вариант транспортировки топлива в долгосрочной перспективе.
• Существуют несколько способов для введения метанола в топливную инфраструктуру (легких смесей или тяжелых) и в транспортные средства (легкие условия эксплуатации или тяжелые). Оптимальные подходы различны в разных странах и на различных рынках.

Для введения метанола в рынок, метанольные транспортные средства и инфраструктура должны быть развернуты одновременно.

В то время как значительные инвестиции должны быть сделаны для развертывания большого масштаба метанола в транспортном секторе, нет никаких технических препятствий, как с точки зрения применения транспортного средства, так и распределительной инфраструктуры. Для сравнения, технология производства биохимического этанола из целлюлозной биомассы недостаточно разработана.

Метанол из невозобновляемого угля или природного газа может быть использован в качестве мостовой опции к переходу на возобновляемые источники метанола для устойчивой транспортировки. Метанол может легко быть сделан из природного газа или угля (имеются многочисленные поставки в США), так что можно было бы разработать большие масштабы производства, инфраструктуры и использования транспортных средств. В результате транспортная система может быть затем переведена на использование возобновляемых источников метанола. Следует далее отметить, что такая система также поддается использованию возобновляемого этанола.