Biopaliwa - czy mają jeszcze szanse na rozpowszechnienie?

Alkohole metylowy i etylowy są znanymi praktycznie od początków motoryzacji zamiennikami benzyny. Szczególnie etanol zdobył popularność. To zasługa tego, że może być wytwarzany z wielu typów roślin uprawnych: od kukurydzy po ziemniaki. Wydawałoby się nic prostszego - postawić instalację do destylacji alkoholu i zacząć tankować go do samochodów. Niestety istnieje kilka ograniczeń.

Po pierwsze paliwo przeznaczone do silników musi mieć bardzo małą zawartość wody, znacznie niższą niż 4-5 proc. charakterystyczne dla spirytusu spożywczego. Usuwanie resztek wody jest relatywnie drogim procesem. Kolejny problem to właściwości korozyjne alkoholu. Instalacja paliwowa musi być przystosowana stosowania do tego rodzaju paliwa. Do tego dochodzi wysokie ciepło parowania, które może nieco utrudniać uruchamianie zimnego silnika.

Z punktu widzenia kierowcy największą wadą etanolu z pewnością jest niska wartość opałowa. W odniesieniu do litra, wartość ta jest o 1/3 niższa niż w przypadku benzyny. Przekładając to na konkretne liczby: 10 litrów benzyny odpowiada ok.15 litrom etanolu. To nie jest tylko problem ekonomiczny. Układ sterujący wtryskiem musi być przygotowany to tak dużego zwiększenia dawkowania.

Alkohol etylowy ujawnia swe zalety w przypadku silników samochodów sportowych. Koenigsegg, dzięki etanolowi mógł przekroczyć 1000 KM w modelu CCXR. Dlaczego? Przede wszystkim liczba oktanowa tego paliwa może nawet przekraczać 108. To pozwala na podwyższenie stopnia sprężania lub ciśnienia doładowania. Z kolei wysokie ciepło parowania wcześniej wymieniono jako wadę. W przypadku wysilonych silników jest zaletą - alkohol parując chłodzi zasysane powietrze i zwiększa stopień napełnienia cylindrów.

W handlu paliwa oparte o etanol sprzedawane są z przedrostkiem E. Np. E85 zawiera 85 proc. alkoholu etylowego i 15 proc. benzyny. Metanol nie znalazł szerokiego zastosowania. Jego właściwości są podobne do etanolu, ale ma on jeszcze niższą wartość opałową i jest silną trucizną. Wykorzystywany jest do zasilania motocykli żużlowych wyposażonych w silniki o bardzo wysokich stopniach sprężania - nawet przekraczających 16.

Na wstępie pojawiła się wzmianka o stosowaniu olejów roślinnych, takich jakie można spotkać na półkach sklepowych. Ich wykorzystanie we współczesnych silnikach Diesla jest fatalnym pomysłem. Wynika to ze znacznie wyższej lepkości niż w przypadku oleju napędowego.

Znacznie lepszym rozwiązaniem są estry metylowe kwasów tłuszczowych będące wynikiem połączenia tych kwasów z metanolem. Estry mają podobne właściwości do oleju napędowego - należy się tylko liczyć z nieco wyższym zużyciem paliwa (niższa wartość opałowa). Również w tym przypadku producent musi zadbać o odporność układu zasilania na biopaliwo. Estry bądź ich mieszanki z olejem napędowym oznaczane są przedrostkiem B, np. B80.

Istnieją inne rodzaje biopaliw. Nie tylko produkowanych z roślin - można wykorzystać np. odpady lub odchody zwierzęce do produkcji biogazu. Można także wykorzystać algi do produkcji etanolu. Pomysłów jest wiele.

W czasie II Wojny Światowej większość produkcji benzyny pochłaniało wojsko. Wtedy popularyzacji uległ tzw. holzgas, czyli gaz drzewny. Wystarczyło ogrzewać kostkę drewna by rozpoczęło się wydzielanie palnego gazu zawierającego m. in. wodór, tlenek węgla i metan. Cała instalacja do wytwarzania gazu drzewnego montowana była w samochodzie.

Z biopaliwami wytwarzanymi z roślin jadalnych wiążą się znaczne kontrowersje. Popyt na nie powoduje wzrost cen żywności i poszerzanie obszarów świata objętych głodem. To właśnie ten problem, a nie inne ograniczenia biopaliw, stanął na przeszkodzie ich popularyzacji.

Rozwiązaniem konfliktu mają być tzw. biopaliwa drugiej generacji. Ich produkcja odbywa się z biomasy nieprzeznaczonej do celów spożywczych. Niestety biopaliwa drugiej generacji takie jak BTL (Biomass To Liquid) nadal czekają na rozpowszechnienie.