|
|
|
|
|
|
|
|
|
VÝROBA
Metanol je možné vyrobiť nielen z biomasy, ale aj z niektorých fosílnych
palív ako napr. zo zemného plynu alebo z uhlia. Nevýhodou výroby metanolu
z biomasy je, že jeho cena je asi dvojnásobná v porovnaní so syntetickým
metanolom vyrobeným zo zemného plynu. Zaujímavosťou tiež je, že z metanolu
je možné vyrobiť aj benzín, avšak celý proces výroby prebieha s energetickou
stratou, a preto sa nevyužíva. V niektorých prípadoch však takáto výroba
benzínu môže byť výhodná. Inou skutočnosťou je, že benzín sa dá vyrobiť
z biomasy priamo bez toho, aby bolo nutné prejsť cez uvedený medzičlánok
- výrobu metanolu.
Metanol je možné previesť na vysoko oktánové palivo pri relatívne nízkych nákladoch. Výhodou je, že takéto palivo neobsahuje síru a znečistenie z jeho spaľovania je veľmi nízke. Pre výrobu metanolu sú dôležité dve otázky: aké množstvo biomasy je potrebné na výrobu a aký je pomer získanej a vloženej energie z takejto výroby. Zo skúseností vyplýva, že z jednej tony suchej biomasy je možné vyrobiť asi 700 litrov metanolu. Na druhú otázku je možné odpovedať, že pomer získanej energie (metanol) a vloženej energie na jeho produkciu je závislý hlavne na spôsobe výroby. Pri výrobe metanolu z obnoviteľných zdrojov je tento pomer vysoko pozitívny.
POUŽITIE METANOLU V SPAĽOVACÍCH
MOTOROCH
Vozidlá jazdiace
na metanol sa z hľadiska výkonu a iných charakteristík (dojazd) podobajú
vozidlám na benzín alebo naftu. Metanol je možné použiť ako palivo v čistej
forme alebo ako zmes. Motor si však vyžaduje istú úpravu. V prípade naftových
motorov je potrebné vozidlá vybaviť pomocným zapaľovacím systémom, nakoľko
cetánové číslo metanolu je nízke. Tieto motory môžu spaľovať tiež zmes
metanolu a nafty. Už pri obsahu niekoľko percent nafty v takejto zmesi
nie je potrebné použiť zapaľovaciu sviečku.
V USA sa metanol predáva ako zmes označená M85 (85% metanolu a 15% benzínu) resp. M100 (čistý metanol). M85 je vhodný hlavne pre ľahšie vozidlá, kým M100 je určený pre dodávky a nákladné vozidlá. V súčasnosti je na cestách USA asi 15 tis. takýchto vozidiel. Z väčších automobiliek dodávajú metanolové vozidlá na trh Ford (model Taurus) a Chrysler (Dodge Intrepid). Aby mohli vozidlá jazdiť na túto zmes, vyžadujú si špeciálnu úpravu, ktorá stojí asi 250 dolárov. Ford vyvinul špeciálny motor spaľujúci čistý metanol aj pre svoj model Escort. Poslednou novinkou však je tzv. flexibilný model FFV (Flexible Fuel Vehicle), ktorý umožňuje jazdu na akúkoľvek zmes benzínu a metanolu.
Metanolom poháňané malé nákladné vozidlo vyvinula aj japonská automobilka ISUZU. Vozidlo sa vyznačuje výrazným až 65%-ným znížením emisií NOx v porovnaní s klasickým naftovým modelom. Zníženie sa dosahuje aj v prípade ostatných škodlivín a podľa výrobcu predstavuje 100% pre tuhé častice (dym), 95% pre CO, 95% pre uhľovodíky a 35% pre formaldehyd.
Japonská automobilka Mitsubishi prišla na domáci trh s dodávkou zn. Delica, ktorá je upravená pre jazdu na metanol. Vozidlo vybavené 16-ventilovým motorom o objeme 1600 cm3 s výkonom 65 kW je určené hlavne pre mestskú premávku. Zmiešavanie zmesi vzduchu a metanolu v motore kontroluje elektronický karburátor. Nízke emisie NOx a iných škodlivín sa dosahujú aj použitím trojcestného katalyzátora. Motor na metanol sa vyznačuje tichým chodom a malými vibráciami, nakoľko spaľovanie prebieha veľmi pomaly. To sa tiež prejavuje na zníženej únave vodiča pri jazde. Spotreba paliva predstavuje asi 8 l/100 km, čo je porovnateľné s benzínovým motorom.
INÉ POUŽITIE
Metanol má vysoký pomer vodíkových atómov a oveľa vyššiu energetickú
hustotu ako skvapalnený vodík. Z tohto dôvodu sa skúma aj jeho použitie
v palivových článkoch, ktoré sú veľmi perspektívnym zdrojom energie pre
motorové vozidlá (pozri nižšie). Do úvahy prichádzajú dva spôsoby výroby
vodíka z metanolu: výroba priamo v palivovom článku alebo v externom zariadení.
EMISIE
Emisie vozidiel na metanol závisia od vstupného materiálu, z ktorého
bol metanol vyrobený. Metanol vyrobený z dreva a použitý ako náhrada
za benzín sa vyznačuje nižšími emisiami všetkých škodlivín (v priemere
o 20% až 70 %). Nahradenie nafty za metanol v naftových motoroch znamená
podstatné zníženie emisií tuhých častíc (dymu). Ekologické prednosti metanolu
použitého v nákladnom vozidle v porovnaní s naftou sú dokumentované v nasledujúcej
tabuľke:
VÝHODY METANOLU
Metanol
má v porovnaní s klasickými palivami niekoľko výhod a nevýhod. Výhodou
je, že výrobné technológie sú v praxi odskúšané, spoľahlivé a široko využívané
(výroba alkoholu !?). Výhodou metanolu v porovnaní s etanolom je, že pre
jeho výrobu existuje širší potenciál vstupných surovín. Metanol má v porovnaní
s benzínom výhodu aj v tom, že má vyššie oktánové číslo približne
105. Benzín má oktánové číslo medzi 92 a 98. Vyššie oktánové číslo umožňuje
vyššiu kompresiu a následne lepšiu účinnosť motora. Pre naftové motory
je to cetánové číslo, ktoré je pre palivo rozhodujúce. Čím nižšie cetánové
číslo, tým dlhší čas je potrebný pre kompresné zapálenie. Metanol sa vyznačuje
tým, že má nižšie cetánové číslo ako nafta.
Výhodou tiež je, že metanol má vysokú kalorickú hodnotu, umožňuje vyššiu účinnosť spaľovania v motore, má nižšiu teplotu horenia, produkuje menej škodlivín a vo všeobecnosti predstavuje menšie riziko. Navyše v porovnaní s etanolom je metanol lacnejší. S metanolom sa tiež ľahšie zaobchádza ako s benzínom, pretože je menej prchavý, je bezpečnejší pri dopravných nehodách a prípadný požiar sa dá uhasiť aj vodou, pretože metanol je rozpustný vo vode. Požiar je možné veľmi jednoducho zlikvidovať aj na malú vzdialenosť od ohňa, čo je dôsledok nízkej teploty plameňa.
NEVÝHODY METANOLU
Nevýhodou metanolu je, že spôsobuje rýchlejšiu koróziu kovových
materiálov, má detergentný účinok (odstraňuje oleje z miest, kde sú potrebné)
a negatívne vplýva na plastické materiály. Tieto nevýhody je možné zmierniť
použitím odolnejších materiálov vo vozidlách napr. ocele. Inou nevýhodou
je, že metanol má neviditeľný plameň. Pridaním asi 15% benzínu do metanolu
sa však plameň stáva viditeľným. Nevýhodou je tiež toxicita metanolu tak
pri vdýchnutí ako aj pri pôsobení na kožu (riziko pri čerpaní paliva).
V benzínových motoroch metanol spôsobuje väčšie problémy pri štartovaní
pri teplote pod bodom mrazu. Predhriatie paliva podobne ako v prípade nafty
tento problém pomáha vyriešiť.
Ford Taurus jazdiaci na metanol
Nevýhodou
metanolu je aj formaldehydový zápach vznikajúci pri studených štartoch
a zahrievaní vozidla. Dobu, počas ktorej tento zápach vzniká, sa podarilo
skrátiť používaním okysličovacích katalyzátorov na dve minúty. Definitívne
odstránenie týchto emisií by malo priniesť zavedenie systému zohrievania
zmesi pred vstupom do katalyzátora.
Energetická hodnota metanolu je asi o polovicu nižšia ako nafty,
preto vozidlá na metanol potrebujú zhruba dvakrát toľko paliva na dosiahnutie
toho istého dojazdu. Podľa analýzy uskutočnenej v Japonsku zahrňujúcej
32 nákladných a dodávkových vozidiel s hmotnosťou 2 tony jazdiacich na
metanol po cestách Tokya bola priemerná spotreba metanolu 50 l/100 km.
Porovnateľné naftové vozidlá mali spotrebu 21 l/100 km. Napriek tejto skutočnosti
sa tieto vozidlá vyznačujú najdlhším dojazdom spomedzi tých, ktoré využívajú
alternatívne palivá.
Nevýhodou metanolu je, že je takmer dvojnásobne drahší ako normálny benzín, navyše pre zaobchádzanie s ním sa v niektorých krajinách (napr. USA) vyžaduje osobitný bezpečnostný kurz.