Архивы Топливо

Создано топливо для самолетов из человеческих фекалий — полеты станут дешевле и безопаснее?

Некоторые самолеты будущего смогут летать на топливе, сделанном из человеческих фекалий. Изображение: Uhpoto

В современном мире на самолеты приходится около 2% выбросов углерода — это парниковый газ, который усугубляет изменение климата. Может показаться, что речь идет об очень малой доле, и автомобили с заводами выбрасывают в воздух гораздо больше загрязнений. Однако, с каждым годом влияние летательных средств на окружающую среду увеличивается, и эту проблему нужно как-то решать. Британская компания Firefly Green Fuels нашла выход, разработав новый тип керосина, который не основан на нефти. Сырьем для изготовления такого топлива являются человеческие фекалии, которых, как можно понять, каждый год набирается очень много. Новый тип керосина выделяет на 90% меньше углекислого газа, и это потрясающий результат.

Альтернативные виды топлива

Примерно 20 лет назад, находясь в английском графстве Глостершир, генеральный директор Firefly Green Fuels Джеймс Хайгейт научился превращать растительное масло в «биодизель» для использования в легковых и грузовых автомобилях. На сегодняшний день его компания занимается продажей оборудования для выполнения этой работы, и у нее есть множество клиентов по всему миру.

Джеймс Хайгейт, основатель компании Firefly Green Fuels. Изображение: Barclays

После этого успеха, Джеймс Хайгейт начал искать способ производства экологически чистого реактивного топлива для самолетов. В качестве сырья он и его команда попробовали использовать обработанные масла, а также пищевые отходы. По его словам, их самой главной задачей было открытие нового и дешевого сырья, которое на Земле существует в огромном количестве.

Топливо из отходов человека

Такое сырье нашлось — ими стали человеческие фекалии. Совместно с опытными химиками, компания разработала технологию, которая превращает добытые прямо из канализации отходы жизнедеятельности человека в «биологическую нефть». Речь идет о субстанции, которая очень похожа на настоящую нефть — она такая же черная, маслянистая и мутная. Самое главное, что она оказалась похожа на «черное золото» и в плане химического состава.

Из человеческих фекалий получается субстанция, похожая на нефть. Изображение: BBC

Если разогреть эту субстанцию до высоких температур, получается керосин, который по структуре соответствует авиационному топливу стандарта Jet A-1 — его можно использовать в газотурбинных двигателях воздушных судов гражданской авиации. Главным преимуществом реактивного топлива из человеческих фекалий перед топливом из нефти является то, что он оставляет после себя на 90% меньше углеродного следа. По словам Джеймса Хайгейта, фактически им удалось создать альтернативу настоящей нефти, сырье для создания которого неисчерпаемо.

Вам будет интересно: Гиперзвуковые пассажирские самолеты будут летать из Нью-Йорка в Лондон всего за 90 минут

Топливо для самолетов будущего

Но не все так хорошо, как можно сначала подумать. По расчетам создателей нового топлива для самолетов каждый человек ежегодно производит фекалии в количестве, достаточном для производства около 4-5 литров биотоплива для самолетов. Для одного перелета из Лондона в Нью-Йорк будет нужно годовое количество фекалий 10 тысяч человек. Такая же масса человеческих отходов потребуется на обратный полет.

Ученый получил керосин (справа) из человеческих фекалий (слева). Источник: BBC

Новым типом керосина точно не получится заменить обычное ископаемое топливо. Представители компании Firefly Green Fuels признают это, но при этом считают, что при массовом применении нового изобретения полеты все же удастся сделать более дешевыми и безопасными для окружающей среды. Известно, что на данный момент компания уже занимается сбором денег на строительство большого завода на территории Великобритании. Если все пойдет по плану, он будет заниматься сбором сырья для изготовления экологически чистого керосина сразу из нескольких городов с большим количеством жителей.

Чтобы оставаться в курсе научных достижений, подпишитесь на наши каналы в Дзен и Telegram. Сделайте это прямо сейчас, чтобы не забыть!

Человечество всеми силами старается отказаться от двигателей внутреннего сгорания и перейти на альтернативные виды топлива. В поисках замены совершаются весьма интересные открытия и люди делятся удивительными изобретениями. О них очень много рассказывал мой коллега Андрей Жуков — например, однажды он подробно объяснил, можно ли заправлять автомобили растительным маслом. Также ему удалось в деталях рассказать о том, как один мужчина разработал автомобиль, который движется за счет сгорания дров. Об этом вы можете почитать в статье «Автомобили на дровах — достойная альтернатива электрокарам?». Уверены, эти материалы порадуют вас новыми знаниями!

Новая технология позволит автомобилям работать за счет фотосинтеза

Ученые разработали технологию, которая, возможно, позволит производить жидкое топливо для ДВС за счет фотосинтеза

Люди давно научились использовать солнечный свет в качестве источника энергии электрической, однако эффективность солнечных панелей сравнительно невысокая. Например, их недостаточно, чтобы питать электромобили. Солнечные панели, которые используют в некоторых моделях машин, предназначены лишь для того, чтобы увеличить дальность хода, так как дополнительно подзаряжают батарею. Однако теперь ученые заявляют о том, что разработали уникальную технологию, которая сможет кардинальным образом изменить автомобильную промышленность. Она основана на использовании солнечной энергии для производства жидкого топлива из воды и углекислого газа.

Экологичное топливо для автомобилей

Новая технология разработана учеными Кембриджского университета. Она пока еще находится на стадии лабораторных испытаний, однако, по мнению самих ученых применение «искусственных листьев» для производства биотоплива, может стать переломным моментом в процессе отказа от ископаемых источников энергии.

Надо сказать, что идея реализации искусственного фотосинтеза для создания топлива, уже не новая. Принцип заключается в использовании энергии Солнца для реализации химических реакций, в результате которых образуются те или иные химические вещества. Однако до последнего момента “искусственные листья” могли производить лишь простые химические вещества, представляющие собой смесь водорода и углекислого газа. Эти вещества использовались как ингредиенты для производства топлива, а также другой продукции, такой как удобрения, медицинские препарата и некоторые виды пластиков.

Искусственный лист с фотоанодом, закрепленный на металлическом стержне

Чтобы расширить возможности данной технологии, британские ученые использовали новый катализатор, созданный на основе меди и палладия. Благодаря этому искусственный лист смог синтезировать готовое топливо, такое как многоуглеродные спирты — этанол и н-пропанол, о чем исследователи сообщают в журнале Nature Energy. Это практичное топливо, которым можно заправлять обычные двигатели внутреннего сгорания.

На заправках можно встретить бензин для легковых и грузовых автомобилей, который маркируется как E10 или Super Е10. Его октановое число составляет 95, но при этом он содержит до 10% возобновляемого этанола. Подробно о производстве бензина и его альтернативах мы подробно рассказывали ранее

Преимущества топлива, полученного на основе фотосинтеза

Главное преимущество топлива, полученного путем искусственного фотосинтеза, заключается в отсутствии выбросов углерода при его использовании. Кроме того, оно полностью возобновляемое и недорогое, так как изготавливается из двух простых ингредиентов — воды и углекислого газа. Кроме того, для его производства, в отличие от других биоэтанолов, не требуется использование сельскохозяйственных угодий.

Фотореактор, в котором образуется топливо из воды и углекислого газа

Надо сказать, что использование полей для производства этанола, пожалуй, основная причина, по которой это топливо все еще не получило широкого применения. К примеру, в США 45% от всей кукурузы выращивается для производства этанола. Производство спирта путем фотосинтеза позволило бы использовать поля исключительно для выращивания продуктов питания.

Правда, технология еще далека от того, чтобы ее можно было использовать для производства топлива в промышленных масштабах. Как говорят сами ученые, она находится на стадии “доказательства концепции”. Эффективность ее все еще скромная. Однако ученые активно работают над оптимизацией поглотителей света и катализаторов, что, по их мнению, позволит повысить эффективность “искусственного листа” до приемлемого уровня. Кроме того, понадобятся другие некоторые улучшения, прежде чем устройство можно будет запустить в серийное производство.

Преимущества топлива, полученного на основе фотосинтеза. При использовании биоэтанола в качестве топлива, в атмосферу не выбрасывается углекислый газ. Фото.

При использовании биоэтанола в качестве топлива, в атмосферу не выбрасывается углекислый газ

Самое главное, по словам исследователей, то, что они смогли доказать способность “искусственных листов” генерировать сложные молекулы за счет энергии Солнца. Остальное, как говорится — дело техники.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Напоследок напомним, что в настоящее время перспективным считается еще один вид возобновляемого топлива — водород. Что самое интересное, водород начали добывать из скважин подобно природному газу, о чем мы рассказывали ранее. По мнению некоторых ученых, этот газ не только образуется в недрах нашей планеты, но и возобновляется благодаря некоторым естественным процессам. Однако водород, в отличие от этанола, менее практичен и более опасен. Поэтому продолжаем с интересом наблюдать, получится ли у ученых довести технологию фотосинтеза топлива до совершенства.

Как производится бензин и что будет, если он исчезнет?

Бензин является самым популярным видом топлива, но когда-нибудь он исчезнет. А что потом?

В настоящее время во многих странах наблюдается повышение цен на бензин. Так, в середине мая стоимость топлива в США обновила исторический максимум — галлон бензина, что чуть меньше четырех литров, в среднем подорожал на 4,452 доллара. По данным аналитической компании Navigant Research, в мире насчитывается около 1,2 миллиарда машин, причем 95% из них это легковушки. Поэтому не удивительно, что за ценами на топливо следит настолько много людей и колебания стоимости заставляет людей нервничать. В 2022 году бензин стал довольно дорогим удовольствием, так что возникает вопрос — а что будет, если этот вид топлива полностью исчезнет? Давайте разберемся, как он производится, в каких сферах кроме автомобильной используется и существуют ли какие-либо хорошие альтернативы.

Как производят бензин

Для начала стоит разобраться, откуда бензин берется. Сырьем для изготовления топлива является нефть, запасы которого в мире заметно сокращаются — то есть, в какой-то момент истории человечества, бензин действительно исчезнет. Существует два основных способа получения бензина, один старый и эффективный, а второй — новый и гораздо лучше.

Сырьем для производства бензина является нефть

Получение бензина путем прямой перегонки

Это самый древний способ получения бензина, который использовался во времена первых бензиновых двигателей. Суть этого метода заключается в банальном нагреве нефти и выпаривания из него нужных веществ. Химический процесс происходит в закрытой емкости с отведенной трубкой. Во время нагрева нефти при температуре от 35 до 200 градусов Цельсия, из него выпаривается бензин. Нагрев от 150 до 305 градусов дает керосин, а до 360 градусов — дизельное топливо.

Прямая перегонка нефти дает бензин плохого качества

Главный минус этого метода заключается в том, что в результате получается очень мало бензина. Из одного литра нефти выпаривается всего лишь примерно 150 миллилитров топлива. К тому же, полученный бензин имеет очень низкое качество — октановое число составляет 50 – 60 единиц. А ведь для современных автомобилей нужно топливо с октановым числом 92 – 95 единиц.

Октановое число — одно из главных свойств бензина

Октановое число — это показатель, который характеризует, насколько хорошо то или иное топливо устойчиво к возгоранию внутри топлива. Если октановое число меньше, чем требуется для определенного автомобиля, топливо начнет воспламеняться раньше необходимого. Это создает неконтролируемый взрыв, который усиливает нагрузку на цилиндро-поршневую группу.

Получение бензина при помощи крекинга

Сегодня бензин более эффективно получать путем крекинга. Если говорить просто, нефть разлагают на разные составные части при помощи химических и физических процессов. По сути, из сложных молекул углеводорода делают более простые, из которых состоит бензин. Такой подход позволяет получать из литра нефти гораздо больше топлива. Причем оно оказывается гораздо лучше по качеству — октановое число составляет около 70 – 80 единиц.

Сегодня бензин обычно производится путем каталитического крекинга

Чтобы полученным из нефти бензином можно было заправить автомобиль, его октановое число повышают до нужных показателей, добавляя вспомогательные вещества. Одним из таких веществ является тетраэтилсвинец — очень ядовитое соединение, которое уменьшает риск возникновения неконтролируемых взрывов.

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ЦЕНА НА НЕФТЬ? КАК ОНА ВЛИЯЕТ НА ЖИЗНЬ ЛЮДЕЙ? ЧИТАЙТЕ ТУТ.

Где используется бензин?

В конце XIX века, когда автомобили были редкостью, бензин использовался в качестве антисептика, средства для чистки и топлива для примусов. Для справки, примус — это нагревательный прибор, который работает на жидком топливе. В этих приборах было невозможно использовать керосин, потому что он слишком пожароопасен. Когда машины с двигателями внутреннего сгорания стали более распространены, бензин стал одним из основных видов топлива. Конкуренцию ему мог составить разве что дизель, который обладал более высоким коэффициентом полезного действия.

Бензиновый примус был обязательным атрибутом советского туриста

Помимо автомобилей, бензин используется в авиации — к этому топливу выдвигаются более высокие требования. Вдобавок к этому, в промышленности часто используются бензины-растворители, которые необходимы в производстве клеев и красок. Бензин является хорошим средством для обезжиривания тканей, кожи и других материалов. В общем, в отличие от конца девятнадцатого века, сегодня бензин играет очень важную роль в жизни людей.

Бензин бывает и авиационным

А ЧТО ВЫ ЗНАЕТЕ ПРО ЭТИЛИРОВАННЫЙ БЕНЗИН? УГАДАЙТЕ, ПОЧЕМУ ОН ЗАПРЕЗЕН ВО ВСЕМ МИРЕ? ВОТ ОТВЕТ.

Что использовать вместо бензина?

Запасы нефти в мире заканчиваются. На данный момент компании перерабатывают «легкую» нефть, которая добывается достаточно просто. Но через сотни или десятки лет нефть придется искать на очень больших глубинах, что еще сильнее увеличит ее стоимость. А в какой-то момент полезное ископаемое полностью исчезнет, а вместе с ним — и бензин. К счастью, сегодня уже существуют хорошие альтернативы.

С каждым годом нефти в мире становится все меньше

Газовое топливо для автомобилей

Некоторые автомобили уже сейчас оснащены двигателями, которые работают на пропан-бутане или метане. Первый вид топлива тоже изготавливается из нефти, поэтому он исчезнет вместе с бензином. А вот метан является природным и является хорошей альтернативой. Существует мнение, что газовое топливо портит двигатели. Но есть свидетельства, что газовые двигатели наоборот, работают без капитального ремонта на 2 года дольше, чем бензиновые. У газового топлива есть один плюс — он дешевле бензина. Минусом, как минимум на данный момент, является ограниченное количество заправочных станций. Но в будущем их может стать больше.

Существует много видов транспорта на метане

Биоэтанол как топливо

Биоэтанол — это этиловый спирт, который производится из растительного сырья вроде сахарного тростника и кукурузы. На биоэтаноле могут работать только автомобили «Flex-Fuel», которые оснащены многотопливным двигателем. Это довольно хороший вид топлива, но у него есть как минимум два больших минуса. Во-первых, биоэтанол не настолько эффективен, как бензин и другие виды горючего. Во-вторых, при его производстве вырубаются тропические леса, то есть наносится большой вред природе.

Автомобиль «Flex-Fuel», работающий на этаноле

Водородное топливо

Еще одной хорошей альтернативой бензину является водород. Пожалуй, это самый экологически чистый вид автомобильного топлива. Если говорить по-простому, вместо бензобака в автомобили ставятся топливные элементы, в которые под большим давлением заправляется водород. Когда водитель нажимает на педаль газа, водородный элемент взаимодействует с кислородом и вырабатывается электричество. Энергия раскручивает электромотор и транспорт начинает движение. У этого топлива тоже есть два минуса. Во-первых, добыча водорода стоит дорого. Во-вторых, топливные элементы с водородом могут взорваться.

Водородные автомобили обладают большими перспективами, но довольно опасны

Электрический транспорт

Наконец, в будущем люди могут пересесть на электрические автомобили. Многие компании уже начали выпускать модели с электрическими двигателями. Скорее всего, после исчезновения бензина, автомобили будут работать именно на электричестве — упомянутые выше альтернативы хороши, но имеют слишком много минусов и их производство плохо налажено. Впрочем, электромобили все чаще критикуются, потому что их аккумуляторы быстро выходят из строя и выбрасываются, после чего наносят природе непоправимый вред. Так что быть уверенными в их успехе полностью нельзя.

Самая популярная марка электрических автомобилей — это Tesla

ПОДПИШИТЕСЬ НА НАШ КАНАЛ В ДЗЕНЕ. ТАМ ЕСТЬ СТАТЬИ, КОТОРЫЕ ВЫ ЕЩЕ НЕ ВИДЕЛИ.

А как думаете вы, на какое топливо перейдет человечество в случае исчезновения бензина? Своим мнением делитесь в комментариях. Также читайте про автомобили на дровах — удивительно, но они существуют.

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30