Экологически безопасные источники энергии

     По  химическому составу рапсовое масло  представляет собой смесь триглицеридов различной молекулярной массы. Но в целом оно имеет более высокую молекулярную массу и более длинную, по сравнению с углеводородами дизельного топлива, углеродную цепь. Помимо этого, при переработке рапса, кроме самого масла, получается еще и рапсовый шрот – ценный белковый корм для птицеводства и животноводства.

     Биодизель может смешиваться с дизельным  топливом. При малых долях биотоплива в смеси возможно использование этих биотоплив без каких-либо переделок в двигателях. Другие виды биотоплива, такие, как чистое растительное масло, биометанол, биогаз, биодиметил эфир и биоводород, требуют при своем использовании существенного изменения как инфраструктуры снабжения, так и модификации двигателя.

     Европейский опыт показывает, что к такому топливу  предъявляется ряд специфических требований, изложенных в европейском стандарте EN 14214:2003 «Automotive fuels. Fatty acid methyl esters (FAME) for diesel engines. Requirements and test methods» (EN 14214:2003 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME) для дизельных двигателей. Требования и методы испытаний»).

     В России разработан и введен в действие ГОСТ Р 52368-2005 «Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия», допускающий содержание биологических добавок до 5% от объема топлива. Однако указанный стандарт не решает всех вопросов о нормативно-правовом обеспечении использования метиловых эфиров жирных кислот – основного компонента биотоплива – в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, в частности для дизельных двигателей.

     Это вязано с тем, что, не смотря на кажущуюся  простоту реакции переэтерефикации растительных масел, технологический процесс получения метиловых эфиров протекает с образованием ряда промежуточных и побочных продуктов, весьма нежелательных в дизельном топливе. К таким соединениям относятся эфиры линолевой кислоты, которые в силу наличия в молекуле трех двойных связей склонны к полимеризации с образованием высокомолекулярных соединений. Ограничивается также содержание моно-, ди- и триглицеридов и свободного глицерина; строго нормируется содержание калия, натрия, фосфора и свободного метанола. Соединения калия и натрия используются в качестве катализаторов переэтерефикации. Но, если и не удалить после завершения процесса, они могут вызвать расщепление метиловых эфиров с образованием свободных жирных кислот – сильных коррозионных агентов. Фосфор, содержащийся в маслах в виде фосфолипидов, может отравлять нейтрализаторы выхлопных газов автомобилей, а метанол сам по себе является сильным ядом.

     Поэтому необходимо стандартизировать в  России ряд специфических методов  испытаний, применимых только для топлив этого вида. В настоящее время  действуют следующие стандарты:

     - EN 14103:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержание эфира линолевой кислоты»;

     - EN 14104:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение кислотного числа»;

     - EN 14105:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания свободного и общего глицерина, а также содержание моно-, ди- и триглицеридов (основной метод)»;

     - EN 14107:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания фосфора методом эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой»;

     - EN 14108:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания натрия методом атомно-абсорбционной спектроскопии»;

     - EN 14109:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания калия методом атомно-абсорбционной спектроскопии»;

     - EN 14110:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания метанола»;

     - EN 14111:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение йодного числа»;

     - EN 14112:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение стойкости к окислению (экспресс-метод испытания на окисление)».

     Для решения этой задачи уже разработаны и представлены на утверждение в Росстандарт проекты следующих нормативных документов:

     - ГОСТ Р ЕН 14214 «Топливо для двигателей  внутреннего сгорания. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME) для дизельных двигателей. Общие технические требования». Проект стандарта распространяется на метиловые эфиры жирных кислот, применяемых в качестве биотоплива в чистом виде или в качестве компонента дизельного топлива, соответствующих требованиям ГОСТ Р 52368-2005 «Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия», гармонизированного с EN 590:2004. В проекте стандарта сделана оговорка о том, что топлива, приготовленные только на основе метиловых эфиров жирных кислот, предназначены для транспортных средств с дизельными двигателями, сконструированными или переоборудованными для работы на данном виде топлива;

     - ГОСТ Р ЕН 14103 «Производные жиров  и масел. Метиловые эфиры жирных  кислот (FAME). Определение содержания эфиров и метилового эфира линоленовой кислоты»;

     - ГОСТ Р ЕН 14105 «Производные жиров  и масел. Метиловые эфиры жирных  кислот (FAME). Определение содержания свободного и общего глицерина, а также содержания моно-, ди- и триглицеридов (методом сравнения)»;

     - ГОСТ Р ЕН 14109 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания калия методом атомно-абсорбционной спектрометрии» [8]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2 Анализ энергетической и экологической эффективности 

     2.1 Международные подходы к вопросам энергетической

и экологической эффективности

     После выхода Указа президента РФ от 4 июня 2008 г. «О некоторых мерах по повышению  энергетический и экологической  эффективности российской экономики» задачи повышения энергетической и экологической эффективности становятся особенно актуальными. В этой связи интересен международный опыт в области повышения энергетической и экологической эффективности, представленный на примере работы самой авторитетной международной организации в области стандартизации и подтверждения соответствия электрооборудования – Международной электрической комиссии (МЭК).

     Два основных направления МЭК – стандартизация и оценка соответствия, которые осуществляются Комитетом по управления стандартами (SMB) и Комитетом оценки соответствия (CAB), активно участвующими в создании и развитии международной программы по энергосбережению.

     В настоящее время SMB имеет три стратегических группы, деятельность которых в большей или меньшей степени направлена на программу энергосбережения с помощью систем электротехнической отрасли:

     - SG 1 «Энергосбережение и возобновляемые источники энергии»;

     - SG 2 «Сверхвысокое напряжение (свыше 600 кВ);

     - SG 3 «Информационные энергосистемы».

     Было  предложено создание четвертой стратегической группы по низковольтным системам постоянного тока (система LVDC).

     Приоритеты  потребления электрической энергии  и соответственно важность энергосбережения в зависимости от области применения и сферы потребления, приведенные ниже в таблице 2, были определены по данным рабочей группы SG 1 «Энергосбережение и возобновляемые источники энергии». 
 

Таблица 2 - Важность энергосбережения для различных областей применения

 

     Два года назад в рамках МЭК было решено начать изучение вопросов энергетической эффективности с целью возможного предоставления услуг по оценке соответствия.

     На  заседание САВ в Сиднее в мае 2007 г. была образована рабочая группа по энергосбережению со следующими первоначальными  задачами:

     - рассмотрение существующей ситуации  в областях энергоэффективности  с целью разработки и предложения  улучшений;

     - идентификация всех видов электротехники (продукция, системы), для которых существующие и будущие разработки в области энергосбережения  могут увеличить потребности рынка в оценке соответствия [9].  

     2.2 Обзор ситуации в мире по энергосбережению

     По  данным, собранным рабочей группой по энергосбережению САВ, у таких стран, как Австралия, Китай, Франция, Германия, Япония, Корея, Швеция и США, в настоящее время разрабатываются программы по энергосбережению. Они различаются по объему и направления в разных областях, а также применяются для достижения разных целей. Все программы без исключения были инициированы правительственными регулирующими органами, включают различные категории и принимаются на разных уровнях. В разных странах программы имеют различные сроки выполнения для различных областей промышленности.

     Большинство стран имеют отраслевые программы  по маркировке/ этикетированию уровня потребления  электроэнергии изделий и компонентов, например холодильников и бойлеров. Маркировка/этикетирование  в основном распространяется на одинаковые отрасли, но есть исключения, такие, как энергетические декларации в бытовой и промышленной областях.

     Сертификация  на соответствие требованиям по уровню потребления электроэнергии и программы испытаний есть во всех странах, но они редко гармонизируют между собой. Исключение составляют те отрасли промышленности, в которых уже имеются хорошо известные стандарты и разработана маркировка/этикетирование. Например, для такой продукции, как холодильники или стиральные машины, программы энергосбережения по всему миру более гармонизированы, по сравнению с программами для другой продукции.

     Таким образом, согласно исследованиям в  области энергосбережения, проведенным МЭК: 

     - сегодня не существует объединенного,  всестороннего, полного взгляда  на международную программу по  энергосбережению на правительственном  уровне;

     - различные отрасли промышленности  в разных странах рассматриваются  властями разными способами и для разных целей;

     - регулирующие органы обычно устанавливают  долгосрочные рамочные законодательные критерии и уровни одобрения, но редко объясняют (или никогда этого не делают), как выполнять эти критерии и соответствовать этим уровням;

     - во многих областях и отраслях  промышленности существуют проблемы  относительно гармонизированных на международном уровне программ по стандартизации энергосбережения для систем, изделий и компонентов;

     - достижения и политические позиции  в области энергосбережения   находятся в постоянном развитии  и под пристальным вниманием  вследствие тесных связей с  политическими задачами и целями [9]. 

     2.3 Мировые тенденции в энергосбережении

     Вследствие  отсутствия единой международной терминологии по энергосбережению и возобновляемым источникам энергии, большое внимание уделяется ее разработке. МЭК и ИСО совместно выпустили проект стандарта по общей международной терминологии по энергосбережению и возобновляемым источникам энергии (NWIP). В настоящее время рассматриваются замечания, полученные от различных стран. Этот стандарт очень важен для всех отраслей, так как создаст условия для продолжения дальнейшей работы по энергосбережении.