 |
Жермаль Николай Эдуардович,
руководитель Немецкого Творческого Союза
Сахалинской области
Апрель 2002 г., г. Южно-Сахалинск.
ЧТО ЖЕ ВСЕ-ТАКИ ЛУЧШЕ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИКИ:
СЖИЖЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ (СПГ) ИЛИ ДИМЕТИЛОВЫЙ ЭФИР (ДМЭ)?
Руководителю международного консорциума
«Сахалинская Энергия» (СЭ)
Господину С. МАКВЕЮ
В Средства Массовой Информации
Сахалинской области (СМИ СО)
Касается ответа на вопрос, гражданина В., пользователя Интернет-сайта www. sakhalinenergy.com от прочтения Статьи «Сравнительное исследование ДМЭ и СПГ» компании «СЭ», а также Интернет-сайта vff-s.narod.ru от прочтения Статьи «ДиМетиловый Эфир – топливо для транспорта в XXI веке» Немецкого творческого Союза Сахалинской области.
Преимущества ДМЭ перед СНГ в качестве эффективно сгораемого топлива для получения полезной работы объективно и отчётливо проявляются для Двигателей Внутреннего Сгорания (ДВС) в прерывистых высокотемпературных термодинамических процессах (циклы ОТТО и ДИЗЕЛЯ), в то время, как в непрерывных среднетемпературных термодинамических процессах Паротурбинных и Газотурбинных Электростанций (циклы РЕЧКИНА и БРАЙТОНА) доказательства преимуществ ДМЭ перед СПГ ещё потребуют обоснованного подтверждения в движении времени на основе опыта и практики, которых в настоящее время пока нет.
Дело заключается в том, что СПГ превосходит ДМЭ по теплотворной способности нa единицу массы, однако СПГ уступает ДМЭ по показателям эксплуатационной безопасности использования, функциональных возможностей применения и техники универсального потребления.
Где, как и чему здесь будет отдано предпочтение – покажет будущее.
Конкуренция между ДМЭ и СПГ в хозяйственном обороте сможет показать либо наличие преимуществ ДМЭ перед СПГ в качестве абсолютного экологически чистого и унифицированного энергетического продукта, а также его способности повсюду вытеснить СПГ на энергетическом рынке, либо ДМЭ будет определённо преобладать только в энергетике среднего и тяжёлого транспорта (здесь ДМЭ применяется уже в настоящее время).
Необходимо ещё раз отметить, что бензины на основе высокооктановых изопарафинов и алкилатов лёгких фракций, получаемых из нефти или синтетическим способом из любых горючих газов по методу ФИШЕРА-ТРОППА, будут продолжать иметь повсеместный стабильный спрос и востребованы в обозримом будущем для лёгких ДВС и лёгкого транспорта.
РУКОВОДИТЕЛЬ
НЕМЕЦКОГО ТВОРЧЕСКОГО СОЮЗА
САХАЛИНСКОЙ ОБЛАСТИ
Н.Э. ЖЕРМАЛЬ
16 сентября 2002 г. № 31-II/02.
ДиМетиловый Эфир (ДМЭ) – топливо для транспорта в ХХI веке
В журнале «Нефть и Капитал» (№ 3 за 2002г. стр. 38-41) опубликована статья неизвестного автора под названием: «Газовая пауза Сахалинских Проектов может затянуться», которая, однако определённо не ориентирует читателя и не даёт правильных объяснений по поводу стойкого отсутствия в настоящее время спроса в Азиатско-Тихоокеанском регионе (АТР) на Сжиженный Природный Газ (СПГ), предусмотренного реализацией проекта «Сахалин-2» под оперативным управлением международного консорциума «Сахалинская Энергия» («СЭ»).
В этой статье ни слова не говорится о ДМЭ, как будто бы его вообще не существует, а такое только свидетельствует о том, что указанная статья написана для продолжения интриг, происков и возни с газом от сахалинских проектов и дезинформации общественного мнения.
А между тем, Россия может воспользоваться последними достижениями научно-технического прогресса в каталитической химии углеводородов и осуществить революционный реформаторский рывок в экономике, путём широкомасштабного производства из Природного Газа (ПГ) – ДМЭ – нового, универсального, эффективного и экологически чистого энергетического продукта, крайне необходимого, прежде всего, в качестве топлива для транспортных средств.
С середины ХХ века в мире начались ускоренные добыча, переработка (сжижение) и потребление ПГ, которые к началу ХХ1 века приобрели грандиозные масштабы и достигли уровня, порядка 1000 млрд. м3 в год (или в массовом эквиваленте порядка 700 млн. тонн).
В этот период времени были наработаны технологии по СПГ, а также способы и средства его загрузки, транспортировки, разгрузки и хранения.
ПГ на 95-97% состоит из метана (СН4), а остальные 3-5% приходятся на этан (С2Н6), пропан (С3Н8), бутан (С4Н10), примеси серы (S) и воды (Н2О).
Сжижается СН4 на основе криогенной техники (с помощью компрессорно-детандерных машин, приводимых в действие газотурбинными и дизельными двигателями) при температуре -161,5С° или 111,5К, при этом объём СПГ в сравнении с ПГ уменьшается в 600 раз, а удельный расход энергии на сжижение составляет 2,7-3,3 кВтч/кг (от сжигания первичного энергоносителя, поступающего в технологический процесс – ПГ).
Удельная теплотворная способность СН4 составляет 55 МДж/кг или 39,0 МДж/м3 (здесь и далее теплотворная способность топлива будет указана по верхнему пределу энтальпии образования Н2О в виде жидкости при 27С° или 300К) и является очень высокой в ассортименте топлив.
Горит СН4 в соответствии со следующей химической реакцией:
СН4+2О2=СО2+2Н2О – 890 кДж/Моль СН4.
Себестоимость получения СПГ в промышленных масштабах составляет 0,07 $/кг.
СПГ и ПГ оказались весьма удобными, эффективными и экологически чистыми видами топлива, пригодными везде, но …, кроме ТРАНСПОРТА.
Приспособить СПГ для транспорта людям не удалось.
Десятки, сотни и даже тысячи единиц транспортных средств, работающих на СПГ при специализированном обслуживании их квалифицированными специалистами, вовсе не означает, что на СПГ в мире можно перевести сотни миллионов транспортных устройств, управляемых обычными людьми.
Причин этому много, но главные из них заключаются в объективных неудобствах транспортировки и трудностях обеспечения безопасной эксплуатации сосудов с СПГ на транспортных единицах.
Так, масса баллона, вмещающего 1 кг СПГ под высоким давлением должна составлять порядка 8 кг, причём ездить, конечно, можно, однако, всё же такая тара для топлива является слишком обременительной, а в условиях бездорожья, тряски и аварий транспортных средств использование на них СПГ чрезвычайно взрывоопасно.
Кроме того, в процессах производства, транспортировки, распределения и потребления СПГ теряется порядка 10% его массы, которая, испаряясь и попадая в атмосферу, способствует парниковому эффекту, точно также, как это происходит с выбросами в атмосферу углекислого газа (диоксида углерода или СО2), причём для хранения СПГ требуются дополнительные затраты энергии на его охлаждение.
Есть у СН4 и другие, более глубинные и принципиальные недостатки, которые не позволяют ему стать альтернативным топливом для транспорта, а именно: главным образом, его химическая инертность и плохая растворимость в Н2О.
Тем не менее, Транснациональные Нефтегазовые Корпорации (ТНК), в частности Группа Роял Датч Шелл, и заинтересованно-зависимые от них разного рода лоббисты, в частности из Администрации Сахалинской Области (СО), искусственно создают иллюзии и намеренно муссируют тенденциозную информацию о якобы в целом благоприятном климате в бизнесе СПГ, в том числе, и для применения его на транспорте.
Однако, рынок и конкуренция не подтверждают такого.
Так, в АТР СПГ от реализации Проекта «Сахалин-2» со стоимостью 0,53 $/кг (по Технико-Экономическому Обоснованию (ТЭО) 1997 г.) не находит сбыта не только по причине его дороговизны, но и вообще от отсутствия даже потенциальных потребителей, отчего «газовая пауза Сахалинских проектов», можно сказать, затянулась навсегда по линии СПГ.
В итоге, многообещающая в начале своего пути газовая энергетика в части СПГ уже прошла пик своей активности и находится в конце своего пути, а поэтому должна уступить место новым, ещё более эффективным средствам и способам в углеводородной энергетике, главным образом, на транспорте.
Таковы объективные законы научно-технического прогресса в экономике.
25% всех мировых энергетических ресурсов в виде самых высококачественных жидких углеводородных энергоносителей потребляется для приведения в движение Двигателей Внутреннего Сгорания (ДВС) транспортных средств.
Жидкие углеводороды получают путём прямой перегонки или крекинга нефти, при этом в технологических процессах они последовательно выкипают в диапазоне следующих температур:
Петролеумный эфир 30-90С°
Бензины 60-150С°
Керосин 100-200С°
Лигроин 150-360С°
Дизельное топливо 210-540С°
Каждая из этих перечисленных фракций сама состоит из смеси порядка 100-200 различных по своей химической структуре углеводородов, при этом при переходе от более лёгкой к более тяжёлой фракции увеличиваются размеры и разветвлённость молекул углеводородов, а также, соответственно, увеличивается их температура вспышки и самовоспламенения.
При использовании жидких топлив в процессах их сжигания в рабочих камерах ДВС при температуре порядка 2500С° или 2773К молекулы углеводородов вначале расщепляются на отдельные атомы, после чего вступают в реакцию с кислородом (О2) горючей смеси, выделяя тепло, которое затем преображается в механическую работу нагрузки транспортного средства.
Всё это подтверждается на практике на основе теорий химической кинетики, горения и термодинамики.
Коэффициент полезного действия (КПД) всех ДВС, работающих на жидких углеводородах, в среднем, не превышает 35%, а всё остальное в виде сбросной теплоты уходит в окружающую среду и загрязняет её вредными выбросами.
Для полного использования жидкого топлива в ДВС объективно существует непреодолимый барьер, заключающийся в том, что дальнейшее серьёзное увеличение КПД и уменьшение вредных выбросов от ДВС невозможно из-за того, что Энтальпия (тепловой эффект) жидких углеводородов в существенной степени в данной температурно-дисперсной ситуации расходуется на нежелательное расщепление молекул азота воздуха (N2) и последующее их окисление в окислы азота (NОх).
Кроме этого, при резко переменных нагрузках тяговых ДВС происходит повышенное потребление жидкого топлива и выбросов вредных веществ, а именно:
при увеличении нагрузки в ДВС возрастает потребление топлива и возникает нехватка молекул О2 воздуха и избыток атомов углерода (С), отчего в выбросах преобладает чрезмерное количество ядовитых молекул СО и несгоревших атомов С в виде сажи,
при уменьшении нагрузки в ДВС снижается потребление топлива и возникает избыток молекул О2 воздуха и недостаток атомов С, отчего в выбросах преобладает чрезмерное количество молекул NОх, при этом падает тепловое напряжение в рабочих объёмах ДВС и теряется их мощность.
В ДВС жидкие углеводороды горят неравномерно и неровно из-за своего разнокалиберного химического состава и отсутствия удовлетворительной дисперсии (распыления) частиц топлива (особенно для высококипящего дизельного топлива), отчего происходят механические судороги (детонация) движущихся частей ДВС в рабочих камерах, падение КПД и неустойчивая работа ДВС.
В результате всего этого проблемы полного и эффективного сжигания горючего и получение высокого КПД в ДВС на основе жидких углеводородов остаются объективно неразрешимыми.
Если принять установившуюся температуру в камерах сгорания ДВС Т1=2500С° или 2773К, а температуру на его наружной поверхности Т2=27С° или 300К, то в соответствии с основами термодинамики можно получить от такого ДВС теоретический КПД на уровне 89%.
На практике с учётом указанных термодинамических ограничений, тепловых и механических потерь иметь такой КПД от ДВС никак невозможно, и можно только бесконечно стремиться приблизиться к такому КПД.
В течение всего ХХ века учёные и инженеры искали смеси, составы и композиты в качестве эффективного и экологически безопасного топлива для ДВС и находили удачные вещества, однако получать их в промышленных масштабах и в больших количествах с приемлемой стоимостью не было реальной возможности.
Экологически чистые ДВС с высоким КПД порядка 75% уже давно построены и работают, но только пока на уровне опытных демонстрационных установок.
Топливом для таких ДВС служит Н2, а продуктом его сжигания является Н2О.
Горение Н2 происходит на основе следующей химической реакции:
2Н2 + О2 = 2Н2О – 2 х 286 кДж/Моль Н2О.
Удельный тепловой эффект (143 МДж/кг) от сжигания Н2 в 3-3,5 раза превосходит бензины, теплотворная способность которых составляет 42-48 МДж/кг.
Несмотря на столь существенные энергетические и экологические преимущества Н2, по многим причинам технического, технологического и экономического характера массовое внедрение водородного ДВС на транспорте пока невозможно.
В мае 1939 года во время швартовки к эллингу вблизи Нью-Йорка от случайной искры взорвался, упал и сгорел самый крупный для того времени германский дирижабль «Гинденбург», наполненный Н2, при этом погибли несколько десятков человек, после чего произошло ещё несколько ужасных катастроф на космодромах и с космическими аппаратами, связанными с использованием Н2.
Страх перед горюче-взрывной мощью Водорода, или «синдром Гинденбурга» преследует учёных и инженеров и до настоящего времени.
Сжижается Водород при температуре -253С° или 20К.
Для сжижения Н2 требуются существенные затраты энергии, причём для хранения жидкого Водорода требуются сосуды с более чем внушительной толщиной стенок из-за мощного избыточного давления Н2 внутри сосуда, при этом масса баллона, вмещающего 1 кг жидкого Водорода, составляет порядка 80 кг, отчего на транспортном средстве, где такие баллоны будут установлены в качестве ёмкости для водородного горючего, далеко не уедешь….
К этому необходимо добавить стремление Н2 к диффузии и текучести через стенки сосудов и к охрупчиванию материалов, из которых изготовлены сосуды для хранения Н2.
Удельный расход энергии на сжижение Н2 составляет 30-40 кВтч/кг от сжигания первичного энергоносителя (метана), а себестоимость получения Н2 в промышленных масштабах достигает порядка 3 $/кг.
В данном случае водородная энергетика вступила в противоречия с водородной техникой, технологией и экономикой: оказалось, что в лоб Н2 взять нельзя и прямолинейно очень непросто заставить его служить человеку.
Поэтому, чтобы справиться с Водородом, в голове у специалистов всегда сидела мысль о том, чтобы получать Водород непосредственно на борту и расходовать его немедленно в движении транспортного средства, а для этого нужно иметь в качестве промежуточного топлива подходящее безопасное вещество, которое можно было бы на экономически целесообразном уровне производить в больших количествах.
Миром управляет энергия.
Однако, на пороге ХХI века мир оказался в закритической ситуации от всё продолжающегося неэффективного использования топлива на транспорте и недопустимого загрязнения им окружающей среды, так как все усилия изобретателей по повышению КПД и снижению вредных выбросов от ДВС транспортных средств, работающих на жидких углеводородах, не принесли серьёзных успехов.
Разумеется, в этом плане было сделано очень многое, но все попытки существенно изменить здесь ситуацию и кардинальным образом решить проблему, чтобы найти для ДВС транспорта другое, гораздо более эффективное и экологически чистое топливо, не принесли ожидаемых успехов.
Наконец, в последнем десятилетии ХХ века после многочисленных проб, ошибок и опыта мировое сообщество нашло такое топливо – это ДМЭ (химическая формула – CH3OCH3)
Как химическое вещество ДМЭ получен достаточно давно и изучен достаточно хорошо (хладон, пропеллент, растворитель и др.), но широкую известность ДМЭ получил лишь в последнее время как новое, универсальное, эффективное и экологически чистое топливо, прежде всего, необходимое для ДВС транспортных средств и полученное, благодаря серьёзным успехам физической химии в области катализа углеводородных реакций.
Это новое обстоятельство, а также озабоченность Правительств развитых стран, оказавшихся под мощным давлением общественности в защиту окружающей среды, дали существенный импульс для создания бума на ДМЭ.
Долгое время ДМЭ был побочным продуктом в синтезе Метанола (метилового спирта, химическая формула СН3ОН), весьма ценного химического и энергетического продукта, а открытие ДМЭ в качестве универсального топлива на первый взгляд было несколько банальным и состояло в том, что он после некоторых изменений в технологии стал главным продуктом, а Метанол остался побочным продуктом
В последнее время после интенсивных исследований ДМЭ его ценность ещё более возросла, так как была открыта возможность для экономически целесообразного получения из ДМЭ полиэтилена и пропилена.
Существует несколько соперничающих между собой технологий производства ДМЭ, одной из которых является технология Российской Академии Наук, официально переданной Правительству РФ для исполнения 21 мая 2001 года.
Тем временем, консорциумы по опытно-промышленному выпуску ДМЭ стали расти как грибы после дождя, и среди их образующих можно упомянуть следующие компании: Мицубиси, Мицуи, Марубени, Тоё Инжиниринг, Джапан ДМЭ Компани, Иточу, Хитачи, НКК (все – Япония), Холдер Топсё (Дания), Тотал Фина ЭЛФ (Франция), Эйр Продакт (США), Бритиш Петролеум(Великобритания), Лурги (Германия) и др.
Выпуск ДМЭ в мире резко возрос, в настоящее время составляет десятки млн. тонн и продолжает бурно расти, при этом в некоторых государствах (Швеция, Дания) общественный транспорт был немедленно переведён на ДМЭ.
Уже в настоящее время можно сделать уверенный прогноз о том, что через 15-20 лет весь тяжёлый и средний транспорт в мире полностью перейдёт на ДМЭ.
В итоге, с помощью использования ДМЭ в некотором промежутке времени в качестве эффективного и экологически чистого топлива человеческая цивилизация сможет вплотную приблизиться к тотальному применению Н2.
И последнее.
В начале 2002 года японская компания НКК самостоятельно провела маркетинговые исследования по ДМЭ и установила, что потребность ДМЭ в АТР в 2002 году составит 167 млн. тонн.
Как это ни парадоксально, но лёгкий юмор приведённой поговорки отражает квинтэссенцию сущности каталитических физико-химических процессов в производстве и потреблении ДМЭ, где под понятием «умный» имеются в виду молекулы или их части реагирующих веществ, получивших «благословение» от катализатора на снижение энергии активации при вступлении в химическую реакцию.
В промышленном масштабе ДМЭ (СН3ОСН3) получают путём конверсии ПГ (СН4) с дозированно-ограниченным доступом О2 воздуха в синтез-газ, состоящий из СО и Н2, последующего образования метанола (СН3ОН) в среде водяного пара (Н2О) на медь-цинк-алюминиевых катализаторах при температуре 200-300С° или 473-573К и давлении 5-8 МПа и далее дегидратации (конденсация) метанола (СН3ОН) в ДМЭ (СН3ОСН3).
В упрощённом виде классические экзо и эндотермические химические реакции в непрерывном технологическом процессе последовательно идут следующим образом:
2СН4 + О2 =2СО + 4Н2 – 2 х 36 кДж/Моль СН4
2СО+ 4Н2= 2СН3ОН + 2 х 128 кДж/Моль СН3ОН
2СН3ОН – Н2О = СН3ОСН3 + 6,3 кДж/Моль СН3ОСН3.
В результате этого физико-химического процесса удельный расход энергии на образование 1 Моль СН3ОСН3 составляет 190,3 кДж/Моль или 4,0 МДж/кг или 1,1 кВтч/кг без учёта энергии, затраченной на создание давления и температуры в процессе, которая составляет, ориентировочно, 1,1 кВтч/кг и в итоге суммарный удельный расход энергии составляет 2,2 кВтч/кг СН3ОСН3.
Себестоимость получения ДМЭ в среднем составляет 0,05 $/кг.
Сжижается СН3ОСН3 (ДМЭ) уже при температуре -24,5С° или 268,5К.
Избыточное давление ДМЭ в закрытых сосудах находится на уровне давления шампанского в бутылках, а хранить ДМЭ можно в герметичных сосудах с толщиной стенок не более толщины консервных банок.
Теплотворная способность ДМЭ составляет 32,1 МДж/кг и 37,8 МДж/кг после его парового риформинга.
Как универсальное, эффективное и экологически чистое топливо ДМЭ может быть с успехом использован повсюду.
На гораздо более высоком энергетическом, экологическом и экономическом уровне ДМЭ может заменить собою любые твёрдые, жидкие и газообразные виды топлива, существующие в настоящее время в мире.
С этой целью ДМЭ можно сжигать в производственных процессах промышленности, на разного, рода электростанциях, на котельных, в быту и, конечно, на транспорте, при этом при попадании в атмосферу ДМЭ быстро распадается и исчезает, причём ДМЭ можно длительно хранить без затрат дополнительной энергии.
Однако, применение ДМЭ для ДВС транспортных средств является в настоящее время особенно актуальным из-за острой необходимости защиты окружающей среды городов и населённых пунктов.
В хозяйственном обороте ДМЭ может быть использован 3-мя способами.
По 1-му способу ДМЭ применяется в качестве дизельного топлива.
В связи с уменьшенной удельной теплотворной способностью ДМЭ в сравнении с солярным маслом, традиционные конструкции дизельных ДВС, предназначенные для работы на ДМЭ, в зависимости от их назначения претерпят некоторые изменения, например, в направлении повышения степени сжатия горючей смеси в рабочих объёмах ДВС.
Благодаря высокой упорядоченности химического состава топлива, его высокому Цетановому Числу (55-60) и высокой дисперсии горючего, подаваемого в ДВС в газовой фазе, ДВС, работающий на ДМЭ, имеет лёгкий запуск, функционирует плавно, ровно и мощно без раздражающего шума и даёт бесцветный выхлоп.
Сжигание ДМЭ в ДВС осуществляется в соответствии со следующей химической реакцией:
СН3ОСН3 + 3О2 = 2СО2 + 3Н2О – 1462 кДж/Моль СН3ОСН3
Температура в рабочих камерах ДВС, работающих на ДМЭ, несколько снижена до 2000С° или 2273К, отчего «неподвижный потолок» максимального теоретического термодинамического КПД ДВС несколько снижается до 87%, однако такое обстоятельство даёт серьёзное уменьшение возможностей и затрат энергии для образования вредных соединений, типа NОх и сводит «на нет» и образование ядовитых молекул СО, отчего «подвижный потолок» максимального практического эффективного КПД ДВС существенно повышается.
Расход ДМЭ в ДВС при движении транспортного средства составляет 0,18-20 кг/кВтч в оптимальном режиме, учитывая, что теплотворная способность ДМЭ в 1,5 раза ниже, чем у дизельного, традиционного топлива.
Это обстоятельство определяет КПД ДВС на ДМЭ в диапазоне 60-65%.
На 1 кВтч затраченной механической работы в пути транспортного средства ДВС на ДМЭ выбрасывает не более 3 г NОх и 0,1 г СО, что на порядок (в 10 раз) меньше, чем в существующих ДВС, работающих на дизельном топливе.
А на 1 кг израсходованного топлива ДВС, работающий на ДМЭ, выбрасывает СО2 в 1,5 раза меньше, чем существующие ДВС, функционирующие на жидком углеводородном топливе.
По 2-му способу применения ДМЭ с помощью обогащения его Н2 и сжигания новой горючей смеси можно добиться повышения КПД ДВС до 70-75%.
Для достижения поставленной цели в совместном взаиморасположении, взаимосоединении и взаимодействии использованы следующие средства и способы:
специальный катализатор (на основе элементов платиновой группы), ускоряющий течение углеводородных химических реакций и обеспечивающий снижение параметров для активации элементов реагирующих веществ.
утилизация сбросной теплоты от работающего ДВС в качестве энергии для расщепления молекул Н2О в физико-химических процессах.
Н2О и «любовь» ДМЭ к Н2О (растворимость ДМЭ в Н2О), позволяющая дать энергию возбуждения для каталитического расщепления Н2О на Н2 и О2 (необходимо напомнить, что гидратация СН3ОСН3 (ДМЭ) в СН3ОН (метанол) представляет собою экзотермический процесс с выделением 6,3 кДж/Моль СН3ОСН3 теплоты, при этом в данном случае такая гидратация на деле носит только виртуальный характер).
Энергетическое устройство (модернизированный ДВС на ДМЭ), работающее с обогащением ДМЭ Н2 в упрощённом виде устроено следующим образом:
Устройство работает следующим образом:
ДМЭ из сосуда (1) вместе с Н2О из входа (4) и теплотой из циркуляционного теплопровода (7) поступает в паровой реформер-радиатор (2) с катализатором (3), где при температуре 200-300С° или 473-573К и давлении 0,5-0,7 Мпа происходит следующая каталитическая реакция с образованием синтез-газа:
СН3ОСН3 + Н2О = 2CО + 4Н2 + 250 кДж/Моль СН3ОСН3.
Из парового реформера-радиатора (2) синтез-газ в виде 2СО + 4Н2 далее поступает в ресивер (5) и затем для сжигания в ДВС (6).
Реакция горения синтез-газа в ДВС протекает в соответствии со следующим уравнением:
2СО + 4Н2 + 3О2 = 2СО2 + 4Н2О – 1720 кДж/Моль СН3ОСН3
В результате осуществлённого парового риформинга ДМЭ в присутствии катализатора и утилизации сбросной теплоты от ДВС теплотворная способность СН3ОСН3 с 32,1 МДж/кг повысилась до 37,8 МДж/кг со всеми вытекающими из этого следствиями существенного повышения КПД на ДМЭ до 70-75%.
По 3-му способу ДМЭ используется для получения Н2 с целью его последующего электрического окисления в ЭлектроХимических Генераторах (ЭХГ) или в Топливных Элементах (ТЭ) и выработки электроэнергии.
Хорошо известны водородно-кислородные (воздушные) ТЭ, в которых энергия химических реакций может прямо преобразована в электрическую энергию.
Реакция электрического окисления Н2 в ТЭ для получения электроэнергии происходит следующим образом:
2Н2 + О2 = 2Н2О – 4e– (электричество, минуя преобразование в тепло, от 4-х протонов 4Н+ 2-х молекул H2).
Несмотря на кажущуюся простоту, электрохимические процессы и явления электропереноса в ТЭ чрезвычайно сложны.
Средний КПД водородно-воздушных ЭХГ (ТЭ) находится на уровне 75%.
Средняя стоимость ТЭ составляет 250$ 1/кВт мощности.
Мощность и массогабаритные показатели ТЭ (ЭХГ) зависят от скорости генерации электрического тока, увеличение которого в свою очередь достигается путём повышения температуры и давления подаваемого топлива, а также с помощью применения соответствующих катализаторов для электродов.
В настоящее время разработка и внедрение эффективных ТЭ испытывают подлинный расцвет, связанный с реальным использованием их для электромобилей.
Электромобиль – дитя электричества и химии.
Это обстоятельство даёт возможность совершить с помощью ДМЭ качественный скачок в энергетике транспорта и перевести в ближайшее время весь средний и тяжёлый транспорт на электрическую тягу с собственным автономным Химическим Источником Питания (ХИП), безвредным для окружающей среды.
Н2, необходимый в качестве топлива, «добывается» путём некоторых изменений технологических параметров при паровом риформинге (избытка Н2О) ДМЭ, в результате которого удаётся добиться расщепления 3-х молекул Н2О в расчёте на 1-у молекулу СН3ОСН3.
Указанная химическая каталитическая реакция происходит следующим образом:
СН3ОСН3 + 3 Н2О = 2СО2 + 6Н2 + 252 кДж/Моль СН3ОСН3.
Образующийся СО2 является «балластом» реакции, который в дальнейшем не влияет на ход электроокисления Н2 в ТЭ, не отравляет катализатор («разбить» молекулу СО2 на составляющие её атомы С и О можно только путём очень высоких затрат энергии в высокотемпературном (3000С° или 3273К) плазменном процессе), но Энтальпия при образовании 2СО2 полезно используется для расщепления 3Н2О.
Таким образом, замысел учёных и инженеров, чтобы на технически и экономически целесообразном уровне производить Н2 на борту и расходовать его немедленно в движении транспортного средства реализован и осуществлён.
Дело теперь заключается в широких масштабах применения достижений научно-технического прогресса.
Однако, размещение на борту транспортного средства химической электростанции и силового электропривода с электроникой и автоматикой представляет собою очень непростое дело и в движении времени потребует напряжённых усилий творческого инжиниринга.
Тем не менее, поставленная задача будет определённо решена, поскольку «игра стоит свеч».
Мир познаётся в сравнении…
По Сократу.
Эта мысль требует подтверждения на основе общности и конкретности одновременно.
Физико-химические свойства углеводородных топлив для ДВС
№ п/п Наименование Бензин Дизельное топливо СПГ ДМЭ Водород
1 Химическая формула Набор углеводородов С2-С6 Набор углеводородов С10-С18 СН4 СН3ОСН3 Н2
2 Молярная масса - - 16 46 2
3 Удельная плотность кг/м3 750 850 420 700 (жидкий) 700 (жидкий) 70 (жидкий)
4 Температура кипения (сжижения) С 50-150 180-360 -161,5 -23,5 -235
5 Температура само-
воспламенения С 220 430 540 260 240
6 Октановое число 66-98 - - - -
7 Цетановое число - 40-50 - 55-60 -
8 Теплота сгорания МДж/кг (по высшему пределу) 44-48 42-44 55 32,1-37,8 143
Средний КПД ДВС, работающих на различных углеводородных топливах
9 КПД % 30 45 50 60-65
70-75
75
Среднемировая розничная стоимость углеводородных топлив.
10 Долларов США/кг 0,35 0,30 0,25 0,20 -
Средний уровень вредных выбросов от ДВС, работающих на различных углеводородных топливах (при переменной нагрузке)
11 Г/квт ч
выполненной работы
СО2 490 400 330 280 -
СО+ сажа (С) 10+10(С) 5+ 25(С) 1+1(С) 0,1+0(С) -
NOX 40 30 10 3 -
Средний грузовой электромобиль, заправленный 46 кг СН3ОСН3 и 54 кг Н2О (всего 100 кг) с расходом Н2 35 г/кВтч может вырабатывать в общей сложности около 360 кВтч электроэнергии и при мощности своих электродвигателей порядка 60 кВт и возможностями для рекуперации электроэнергии способен находиться в пути 10-12 часов и без дозаправки сделать пробег до 1000 км, при этом стоимость заправки составляет 10$.
Для сравнения, средний грузовой автомобиль с мощностью ДВС порядка 100 кВт сможет без дозаправки находиться такое же время в пути и сделать такой же пробег, если возьмёт на борт до 200 кг дизельного топлива, при этом стоимость заправки составляет 60$.
Комментарии здесь излишни.
Однако, не всё обстоит легко и просто с внедрением ДМЭ в хозяйственный оборот, поскольку мешают причины как объективные (необходимость переоборудовать энергетическое производство, распределение и потребление), так и субъективные.
В истории науки и техники известно много случаев противостояния старого и нового, противоборства эффективных средств и способов против неэффективных.
Все знают, как и почему на железных дорогах в середине ХХ века паровозы уступили своё место и значение тепловозам и электровозам.
Гораздо меньше люди информированы о случаях, может быть, менее значительных, но зато более драматичных.
Так, знаменитый американский изобретатель Т.Эдисон в 80-х годах ХIХ занялся серьёзным бизнесом и построил в городе Нью-Йорке несколько централизованных электростанций… на постоянном токе с радиусом их действия… порядка 1,5 км.
Но уже в 90-х годах, благодаря выдающемуся изобретению русским инженером Доливо-Добровольским М.О. простого асинхронного электродвигателя в Европе получил распространение переменный ток, при этом радиус действия централизованных электростанций стал превышать несколько сот километров.
Т.Эдисон вёл себя очень некорректно по отношению к людям, поддерживающим концепцию переменного тока, призывал понять его и войти в его положение, негодовал, однако, в конце концов разорился, поэтому понять бурную мотивацию Т.Эдисона было можно, но поддерживать её было невозможно.
В положении Т.Эдисона оказалась в настоящее время газовая империя концерна Группы Роял Датч Шелл по линии производства и сбыта СПГ, которая вынуждена будет свернуть свой газовый бизнес из-за наступления ДМЭ, чему она всячески сопротивляется и противодействует.
Природа не позволяет с собой азартных игр, но с ней по уму можно договориться.
По А. Эйнштейну.
Энтропия (хаос) вселенной возрастает, что вытекает из 2-го Закона термодинамики, доказано на основе вероятностных законов, и человек здесь бессилен.
Однако, человек с помощью управляемых средств и способов по рациональному использованию энергии (порядок) может уменьшать интенсивность возрастания энтропии.
В установлении порядка (комфорта, стабильности, спокойствия, долголетия людей и т.п.) над хаосом и заключается цивилизованная человеческая деятельность в движении времени.
Природа позволяет человеку уменьшать интенсивность возрастания энтропии, но за всё это в каждом случае требует уплаты энергетического «налога», величина которого зависит от степени эффективности научно-технических достижений.
Чем эффективней достижения, тем меньше этот «налог», но платить его природе необходимо во всех случаях.
В течение многих столетий заблуждающиеся, но часто талантливые люди пытались изобрести Вечный Двигатель 1-го рода (в обход Законов механики) и 2-го рода (в обход Законов термодинамики).
Последними известными изобретателями в этом направлении в ХХ веке были «энергоинверсионщики» (Ощепков П.К. и др.), которые обещали человечеству сколько угодно работоспособной энергии из неограниченного количества теплоты окружающей среды, что выглядело весьма правдоподобно из-за сверхтонких и сверхсложных взаимоотношений между энергией, эксэргией и энтропией или порядком и хаосом в природе(например, в работе теплового насоса, в явлении антистоксовой люминисценции, в действии угольно-водородного ТЭ или в функционировании живого организма и др.).
В искренних заблуждениях этих людей ничего плохого нет (живи, мечтай и дерзай), но вокруг их идей всегда собиралась криминальная публика, состоящая из авантюристов и аферистов со своими конъюнктурно-корыстными интересами («на наш век дураков хватит»).
Однако, до настоящего времени ни одного Вечного Двигателя 1-го или 2-го рода людьми не создано, а энергетического изобилия для человечества не предвидится, скорее наоборот, вследствие роста численности населения Земли, люди должны пойти на жёсткие режимы поддержания высокого качества и сбережения энергии.
Этого требуют объективные Законы природы.
Между тем, в рассмотренных случаях термохимической энергетики из 2-х Молей метана или 2СН4 при их сжигании можно получить 2х890 = 1780 кДж/2Моль, а в каталитических реакциях из 2СН4 можно иметь только 1 Моль ДМЭ или 1 СН3ОСН3, от прямого сжигания которого можно получить по 1-му способу использования ДМЭ 1462 кДж/1Моль, но после его эндотермическрго парового риформинга по 2-му способу путём сжигания горючей смеси 2СО + 4Н2 можно получить 1720 кДж/1Моль за счёт утилизации сбросной теплоты от ДВС, при этом с целью упрощения подсчётов в энергетических балансах можно допустить, что для производства 2СН4 = 32г СПГ и 1СН3ОСН3= 46г ДМЭ из ПГ требуются затраты одинакового количества энергии.
(1780 – 1720)/1780 х 100% = 3,4% или 1780 – 1720 = 60 кДж/1Моль СН3ОСН3 – это и есть «налог», отчисляемый природе за возможность иметь 2СО + 4Н2, т.е. более упорядоченную или более высокого качества группу реагентов для сжигания её в ДВС, чтобы повысить в 1,5-2 раза КПД энергетических машин.
Чтобы ещё больше поднять качество использования химической энергии топлива путём непосредственного преобразования его в электрическую энергию, (минуя стадию превращения в тепловую энергию), по 3-му способу применения ДМЭ для электромобилей к 3,4% необходимо добавить дополнительный «налог», максимальная величина которого составляет (1720 – 1462)/1720 х 100% = 15% и зависит этот «налог» от рельефа местности для возможностей рекуперации электроэнергии в электротехнической системе электромобиля (при езде под гору – «налог» минимальный, а при въезде в гору – «налог» максимальный).
Платить указанные «налоги» необходимо:
за возможности получения ДМЭ в технологических процессах на единицу массы с более низкой себестоимостью, чем СПГ;
за использование «любви» ДМЭ к Н2О и возможность в регенеративном процессе использование сбросной теплоты ДВС получать необходимую и более упорядоченную горючую смесь 2СО+4Н2;
за возможность сравнительно «недорого» получать Н2 (правда, вместе с нейтральным «балластом» СО2) при низких энергетических параметрах для его электроокисления в ТЭ электромобилей;
за универсальное применение ДМЭ в энергетическом хозяйственном обороте, где угодно с более высокой эксергией или с более высоким качеством использования энергии и т.д.
Короче говоря, перечень указанных полезностей и преимуществ ДМЭ можно продолжить, но очень важно подчеркнуть, что все они имеются «по уму» и в согласии с природой вещей и явлений.
Однако, пора вернуться к нашим сахалинским проектам.
После того, как в 70-80-х годах прошлого века на шельфе Сахалина были обнаружены богатые залежи нефти и газа, началось их промышленное освоение с привлечением для этой цели иностранных инвесторов.
В частности, на основе Соглашения о Разделе Продукции (СоРП) от 22 июня 1994 года между правительством России и международным консорциумом «Сахалинская Энергия» («СЭ») были подписаны документы на разработку Пильтун-Астохского месторождения нефти с запасами 590 млн. тонн и Луньского месторождения газа с запасами 636 млрд. куб. метров, которые составили Проект «Сахалин-2» (по уточнённым данным 1999 года), при этом существенную часть финансирования указанного проекта взял на себя Европейский Банк Реконструкции и Развития (ЕБРиР) в условиях отсутствия законов РФ на такого рода сделки.
Вокруг Проекта «Сахалин-2» немедленно началась нефтегазовая лихорадка, в которой приняли участие ответственные чиновники Правительства РФ, проявляя очень нездоровую заинтересованность в осуществлении Проекта, несмотря на то, что никаких ощутимых выгод для бюджета России он не давал.
После 2-х отчётов Счётной Палаты Государственной Думы РФ в 2000 и 2001 годах, а также гневного Обращения учёных (30 челевек) Института Морской Геологии и Геофизики (ИМГиГ) Дальневосточного Отделения (ДВО) Российской Академии Наук (РАН) в конце 2000 года в адрес Президента РФ и другим ответственным руководителям в РФ выяснилось, что Проект «Сахалин-2» является...
Оказалось, что указанные нефтегазовые месторождения по этому Проекту с общей рыночной стоимостью энергетического сырья порядка 150 млрд.$ по существу дела проданы российскими чиновниками за 10 млрд.$...
Ещё оказалось, что в соответствии с указанным СоРП все затраты и расходы по выполнению Проекта
«Сахалин-2» определял сам инвестор-оператор «СЭ» по своему усмотрению, а, чтобы «выбить» деньги в финансирующих банках, нужно было обеспечить на документах соответствующие подписи от российской стороны Наблюдательного Совета этого Проекта, что выполнялось немедленно.
Банкиры, боссы из «СЭ» и российские чины удовлетворённо «мыли» друг другу руки, угодливые Средства Массовой Информации (СМИ) наперебой расхваливали «международное сотрудничество», в то время как 2/3 населения СО были брошены за черту бедности.
Скорее, это СоРП следовало бы назвать Соглашением о Легализации Коррупции (СоЛК), так как... депутатами Сахалинской областной Думы (СОД) консорциум «СЭ» в 1997 году был освобождён от всех видов налогов на прибыль и добавленную стоимость.
Эта любопытная типовая «инвестиционная» схема в деятельности «СЭ» была опубликована на основе доказательных фактов в газете «Регион» СО в номере от 12 апреля 2002 года: ничего не скажешь, без проблем инвестирует сам себя консорциум «СЭ» и, естественно, найдутся деньги для подкупа, кого хочешь.
«Кто же из них самые достойные?» – спросила Алиса
«Те, кто лучше других умеют лгать», – ответил Болванщик.
«А, если им не поверят?» – удивилась Алиса.
«Тогда те будут лгать ещё больше», – сказал Болванщик.
По Л. Кэроллу.
В соответствии с СоРП от 22 июня 1994 года в инвестиционных делах консорциума «СЭ» стал основополагающий принцип: «чем больше затрат – тем больше продукция» (для примера можно сказать, что оклад Исполнительного Директора «СЭ» составляет 25 тысяч $ в месяц без учёта прочих надбавок, льгот и премий).
Пожив на очень широкую ногу на неограниченные кредиты от финансирующих банков, главным образом, ЕБРиР, и прихватив с собой все свои активы, к 2001г. из «СЭ» вышли компании «МакДермотт» и «Марафон» обе США, после того, как был реализован нефтяной этап Проекта «Сахалин-2» и в середине 1999 года была получена первая нефть на Пильтун-Астохском шельфе Сахалина.
Правда, на этом этапе были кое-какие недостатки, а именно: скважины с нефтедобывающих платформ были пробурены неточно и дебит нефти был довольно слабым, при этом общий долг «СЭ» финансирующим банкам составил порядка 2 млрд. $.
В настоящее время «СЭ» состоит из следующих акционеров: внучатого концерна Группы Роял Датч Шелл – 55%, внучатого концерна Мицубиси – 20% и внучатого концерна Мицуи – 25% (оба Япония, при этом они на всякий случай «сидят на 2-х стульях» и участвуют в проектах по СПГ и ДМЭ).
Теперь все надежды инвесторы связывали с газовым этапом Проекта «Сахалин-2» по разработке Луньского шельфа Сахалина, завода СПГ мощностью 9,6 млн. тонн в год с общей сметной стоимостью газового этапа Проекта $8,9 млрд.
С помощью кредитов газового этапа можно было рассчитаться за долги явно неудачного нефтяного этапа Проекта, причём эта инвестиционная пирамида казалась вполне прочной и устойчивой, а также вполне работоспособной, так как энергично лоббировалась Правительством РФ.
Однако, на энергетический рынок к началу ХХI века уверенно и мощно вышел ДМЭ.
Первым сигналом для властей РФ в СО была Пояснительная Записка, написанная в 1997 году Профессором-Доктором Химических Наук Ян Юн Бином, заведующим Лабораторией Химии Углеводородов ИМГиГ ДВО РАН в адрес губернатора Сахалинской области Фархутдинова И.П. о том, что в СО необходимо заниматься производством ДМЭ и сопутствующими вспомогательными продуктами химии углеводородов, поскольку в АТР на ДМЭ ожидается существенный спрос.
Однако, тот не обратил внимания на это сообщение и не ответил учёному.
Затем, в 1998 году в городе Южно-Сахалинске на базе ИМГиГ ДВО РАН прошёл минисимпозиум, касающийся развития новых технологий в химии углеводородов, в том числе и ДМЭ, было сделано приглашение Администрации СО, но там не только проигнорировали, но и всячески стремились помешать проведению Форума.
Наконец, в 1999 году в Университете Токио прошла большая международная Конференция, специально по ДМЭ.
Выводы этой Конференции были единодушными, простыми и чёткими: ДМЭ – универсальное, эффективное и экологически чистое топливо ХХI века, и чем быстрее будет налажено его массовое производство на основе уже существующих технологий, тем будет лучше для мирового сообщества.
Однако, чиновники РФ, наглухо привязанные газовым гигантом Группы Роял Датч Шелл, который откровенно прозевал этот рывок в научно-техническом прогрессе, старались закрыть глаза, заткнуть уши и не придавать значения этим выводам.
Тем временем, «драконы» восточной и юго-восточной Азии, которые ранее в устной, вежливой форме выражали намерения приобретать СПГ на Сахалине, теперь точно также твёрдо отказывались подписывать контракты на приобретение сахалинского СПГ, мотивируя это его дороговизной и переориентацией своей энергетической политики на ДМЭ.
Как это ни странно, такое обстоятельство в делах не вызвало шока у участников Проекта «Сахалин-2», более того, российская сторона (Сопредседатель Наблюдательного Совета Фархутдинов И.П.) требовала немедленно утвердить смету и начать сооружение завода по производству СПГ, не обращая внимания на провальный маркетинг СПГ.
Но теперь серьёзно заволновалась общественность СО (она и раньше возмущалась по поводу лжи вокруг этого Проекта), а известные Отчёты Счётной Палаты ГД РФ были направлены на рассмотрение Европейского Суда по Правам Человека (ЕСпПЧ), причём скандальная ситуация с Проектом стала предметом общественных слушаний в СО.
...
30 января 2002 года в газете «Коммерсантъ» было опубликовано заявление мэра Москвы и инженера-химика Ю.М. Лужкова, в котором он сообщил, что спасти Москву от выхлопных газов автомобилей можно с помощью экологически чистого топлива-ДМЭ, причём применение ДМЭ обеспечивает более высокий КПД автомобилей, а производство ДМЭ можно осуществить в больших количествах, при этом указанное заявление было сделано на официальном заседании Правительства Москвы.
...
На современном этапе в ХХI веке такая страна, как Россия, должна иметь и развивать свою мощную нефтехимическую и газохимическую промышленность и торговать энергетическими продуктами, а не энергетическим сырьём.
И только в таком качестве Россия станет кое-что значить в мире, будет иметь стабильный капитал и не держаться за унизительно-дешёвые СоРП.
В стратегии развития демократического общества в РФ нет необходимости нервничать и торопиться, демонстрируя компадорскую готовность.
А беспринципный эгоизм государственных чиновников никогда не создаст благоприятной почвы для организации полезной деятельности и в конце концов приведёт к банкротству.
Если бы боссы нефтегазовых ТНК сами страдали от загрязнения окружающей среды, то мир давно бы уже ездил в экологически чистых автомобилях
В соответствии с мудростью всех народов мира, указывающей на эгоистическую природу человека.
Если рассматривать эгоизм человека как параметр некоторой биодинамической системы, то он должен поддаваться управлению в направлении уменьшения экстенсивности возрастания энтропии всей системы в частности в области контроля над рождаемостью чтобы высвободить энергию для освоения человеком околоземного и далее пространства, т.е. по пути к организованному порядку, иначе в неуправляемом хаосе люди обречены поддерживать порядок, непрерывно истребляя друг друга.
Между тем, во 2-ой половине ХХ столетия существенное развитие в мире получили информация, информатика и информатизация, в то время, как проблемы поиска альтернативных и возобновляемых видов топлива и защиты окружающей среды оставались практически на месте из-за монополизации энергетического рынка.
Общеизвестным является тот факт, что нефтегазовые ТНК держат за горло целые народы и влияют на политику многих стран.
В своей деятельности они очень консервативны и неохотно субсидируют венчурные (рискованные) расходы на исследования в области альтернативного топлива, поскольку существующее положение их устраивает и даёт возможность иметь сверхприбыли и далее создавать себе суперкомфорт и суперразвлечения.
Контрольным пакетом акций в консорциуме «СЭ» владеет внучатый концерна Группы Роял Датч Шелл – этой крупнейшей в мире ТНК.
В прямом и косвенном управлении ТНК Группы Роял Датч Шелл во всём мире находятся заводы СПГ, суда-метановозы, причалы, терминалы, газораздаточные станции и т.п., причём годовой оборот этой ТНК составляет сотни, а прибыли – десятки млрд.$.
Переход мирового сообщества в области тяжёлого и среднего транспорта на универсальное, эффективное и экологически чистое топливо ДМЭ означает существенное снижение спроса на СПГ и резкое повышение спроса на ДМЭ, причём высокооктановые бензины лёгких фракций из нефти или синтетические бензины, получаемые из угля или биоорганических масс, сохранят свой спрос для лёгких ДВС и лёгкого транспорта, но уже в меньших размерах.
Всё это серьёзно подрывает могущество монополистического газового гиганта Группы Роял Датч Шелл, так как уже в настоящее время сахалинский СПГ является неликвидным в АТР, хотя спрос на СПГ остаётся пока стабильным, но в пределах ранее заключённых долгосрочных контрактов.
Крупные ТНК вообще очень болезненно переживают разного рода научно-технические реформы и революции (и даже развиваются), поэтому всячески стремятся поправить свои падающие дела за чужой счёт, а в данном случае, за счёт российского государства с помощью коррумпированных правителей и конкретно за счёт СО РФ и граждан СО РФ.
...
Нужно сказать, что относительная тишина в мире вокруг ДМЭ весьма обманчива и имеет чисто тактическое латентное значение, поскольку в экспериментальных лабораториях развитых стран вокруг производства, распределения и потребления ДМЭ идёт очень напряжённая работа, где учёные и инженеры усиленно наращивают интеллектуальный капитал и практический опыт, а также беспощадно патентуют все новые разработки в области ДМЭ, чтобы во всеоружии встретить научно-техническую революцию в энергетике и подготовиться к тотальному внедрению ДМЭ в хозяйственный оборот.
Нет энергетического Бога, кроме Водорода, и ДиМетиловый Эфир (ДМЭ) – его Пророк.
По Корану
ВЫВОДЫ:
1. К концу ХХ века в процессах эксплуатации ДВС всех видов транспорта по линии энергосбережения и защиты окружающей среды мир оказался в закритической ситуации.
2. Жидкие углеводороды, получаемые из нефти и применяемые в качестве топлива для ДВС транспортных средств, категорически перестали удовлетворять людей из-за чрезмерно низкого КПД ДВС и недопустимо высокого загрязнения ими окружающей среды вредными выбросами.
3. Назрела актуальная необходимость, нужен был прорыв, чтобы осуществить научно-технический прогресс и найти для этих ДВС эффективное и экологически чистое топливо.
4. Таким топливом для ДВС среднего и тяжёлого транспорта был найден ДМЭ, который на экономически целесообразном уровне может быть получен в больших количествах в каталитических реакциях физико-химических процессов из Природного Газа в Метанол с последующей дегидратацией его в ДМЭ.
5. Существует 3 способа для использования ДМЭ:
1-ый способ – путём прямого сжигания ДМЭ в ДВС, при этом КПД ДВС достигает 60-65%;
2-ой способ – путём парового риформинга ДМЭ и расщепления Одной молекулы Н2О в расчёте на Одну молекулу СН3ОСН3 с получением горючей смеси в виде 2СО + 4Н2 для последующего сжигания её в ДВС, при этом КПД ДВС достигает 70-75%.
3-ий способ – путём парового риформинга ДМЭ и расщепления Трёх молекул Н2О в расчёте на Одну молекулу СН3ОСН3 с получением газовой смеси в виде 2СО2 + 6Н2 для последующего электроокисления Н2 (СО2 – нейтральный «балласт») в Топливных Элементах и генерации электрического тока, при этом КПД электромобилей достигает 70-75%
6. По своим технико-экономическим показателям ДМЭ необходимо считать не только эффективным и экологически чистым, но и универсальным топливом, которое может применяться где угодно и со всеми преимуществами вытеснить на энергетическом рынке жидкие углеводороды, получаемые из нефти, а также Природный Газ, в том числе и СПГ.
7. Тем не менее, бензины лёгких фракций из нефти или синтетические из угля и биоорганических масс будут нужны и востребованы для лёгких ДВС и лёгкого транспорта.
8. Форсированное производство ДМЭ и его применение в энергетике следует считать важнейшей экономической и экологической задачей мирового сообщества на ближайшее будущее.
9. Нефтегазовые ТНК... тормозят выход на энергетический рынок высококонкурентоспособного ДМЭ, мешают научно-техническому прогрессу и оздоровлению мирового сообщества.
10. СоРП, на основе которого осуществляется Проект «Сахалин-2»... требует пересмотра.
11. Будущее процветающей России содержится в развитии ею мощной нефтe- и газохимической промышленности с расчётом на водородную энергетику.
12. Экономически целесообразное и безопасное получение Н2 и его универсальное использование в хозяйственном обороте будет означать начало нового этапа в энергетике – Эры Водорода.
Жермаль Н. Э.
