ОБГРУНТУВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ СИНТЕЗОВАНИХ Е-ПАЛИВ У ТРАНСПОРТНИХ ДИЗЕЛЯХ
DOI:
https://doi.org/10.20998/0419-8719.2025.2.10Ключові слова:
транспорт, дизельний двигун, вантажний автомобіль, парникові гази, синтез палива, е-паливо, життєвий цикл паливаАнотація
В статті на основі закордонних джерел систематизовано та узагальнено результати досліджень останніх років щодо можливостей застосування синтезованих електронних палив (е-палив) на наземному транспортні для поетапного процесу декарбонізації галузі. Увага зосереджена на рідких е-паливах для транспортних дизелів. Дизелі як об’єкт досліджень залишаються актуальними для сьогодення України, бо забезпечують у складі транспортних засобів не тільки перевезення вантажів, а й мобільність оборонного сектора, технологічні процеси виробництва продовольства. Країни ЄС планують скоротити викиди парникових газів на 55 % до 2030 р. та досягти вуглецевої нейтральності до 2050 р. У цьому контексті е-палива стали перспективним рішенням для зменшення викидів парникових газів на транспорті. Класичне е-паливо синтезують з уловленого з повітря CO2 та відновлюваного водню, який отримують електролізом води. Енергія для електролізу надходить від відновлюваних джерел вітрової, сонячної, геотермальної, припливної або гідро електроенергії. Головні переваги е-палив – це виробництво із відновлюваних джерел енергії та використання існуючої паливної інфраструктури з мінімальними змінами. Виробництво е-палив ще не доступне у великих масштабах. Його використання буде поступово зростати завдяки поетапному збільшенню їх концентрацій у сумішевих видах палива. Паралельно з цим на транспорті будуть впроваджуватися інші подібні вуглецево-нейтральні технології. Перший крок до вуглецево-нейтральних е-палив – це впровадження парафінових палив, отриманих з біосировини із залученням відновлюваних джерел енергії. Таке впровадження на транспортних дизелях забезпечує скорочення викидів CO2, сажі та інших шкідливих викидів. Це проміжний етап, доки не буде масового виробництва суто синтетичних парафінових е-палив. Використання в дизелях синтезованих е-ефірів OMEx і DME, як низьковуглецевого палива, є можливим в короткостроковій та середньостроковій перспективі. Це другий крок до поширення вуглецево-нейтральних е-палив і технологій на транспорті. Перед впровадженням таких палив необхідні додаткові дослідження щодо сумісності їх з матеріалами дизеля. Україна має застарілий автопарк транспортних засобів, який не може бути миттєво замінений на новий, більш ефективний. Реалізація досліджень і розробок, які направлені на поетапне впровадження вуглецево-нейтральних е-палив на транспорті, повинні мінімізувати шкідливий вплив існуючого автотранспорту на навколишнє середовище.
Посилання
Reitz RD, Ogawa H, Payri R, et al. IJER editorial: the future of the internal combustion engine / R. Reitz, H. Ogawa, R. Payri, et al. // International J of Engine Research. – 2020. – Vol.21(1). – pp. 3-10. https://doi.org/10.1177/ 14680 87419877990.
IEA. Global EV outlook 2024. Paris: IEA. https:// www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2024 (2024, accessed 26 November 2024).
Лісовал А.А. Використання біогазу як сировини і моторного палива в енергетиці і на транспорті / А.А. Лісовал // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2022. – №2. – С.13-19. DOI: 10. 20998/0419-8719.2022.2.02.
Лісовал А.А. Перспективи використання водню в Україні в енергетичній та автомобільній галузях / А.А. Лісовал // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2023. – №1. – С.11-17. DOI: 10. 20998/0419-8719.2023.1.02.
Llamas-Orozco JA, Meng F, Walker GS, et al. Estimat ing the environmental impacts of global lithium-ion bat tery supply chain: a temporal, geographical, and technological perspective / JA Llamas-Orozco, F. Meng, GS Walker, et al. // PNAS Nexus. – 2023. – Vol. 2(11): 361. DOI: 10.1093/pnasnexus/pgad361.
IEA. The role of e-fuels in decarbonising transport. Paris: IEA. https://www.iea.org/reports/the-role-of-e-fuels-in decarbonising-transport (2023, accessed 26 November 2024).
Ishaq H and Crawford C. CO2-based alternative fuel pro duction to support development of CO2 capture, utiliza tion and storage / H. Ishaq and C. Crawford // Fuel. – 2023. – Vol. 331(2): 125684. DOI: 10.1016/j.fuel. 2022. 125684.
Uchida1 N, Onorati A, Novella R, et al. E-fuels in IC engines: A key solution for a future decarbonized transport / N. Uchida1, A. Onorati, R. Novella, et al. // International J of Engine Research. – 2025. – Vol. 1. – p. 1-28. https://doi.org/10.1177/14680874251325296.
Alzaghrini N, Milovanoff A, Roy R, et al. Closing the GHG mitigation gap with measures targeting conventional gasoline light-duty vehicles– a scenario based analysis of the US fleet / N. Alzaghrini, A. Milovanoff, R. Roy, et al. // Appl Energy. – 2024. – Vol. 359: 122734. https://doi.org/10.1016/ j.apenergy.2024.122734.
Sugiyama K, Goto I, Kitano K, Mogi K and Honkanen M. Effects of hydrotreated vegetable oil (HVO) as renew able diesel fuel on combustion and exhaust emissions in diesel engine / K. Sugiyama, I. Goto, K. Kitano, K. Mogi and M. Honkanen // SAE Int J Fuels Lubr. – 2012. – Vol. 5(1). – pp. 205–217. DOI: https://doi.org/10. 4271/2011-01-1954.
Pollmann S, Hartl M. and Wachtmeister G. Potential of miller timing with synthetic diesel fuels on a single cylinder heavy-duty engine / S. Pollmann, M. Hartl and G. Wachtmeister // Int J Engine Res. – 2022. – Vol. 23(5). – pp. 769–780. https://doi.org/ 10. 1177/14680874211043649.
Gelner A, Beck H, Pastoetter C, Hartl M and Wachtme ister G. Ultra-low emissions of a heavy-duty engine pow ered with oxymethylene ethers (OME) under stationary and transient driving conditions / A. Gelner, H. Beck, C. Pastoetter, M. Hartl and G. Wachtme ister // Int J Engine Res. – 2023. – Vol. 23(5). – pp. 738–753. https:// doi.org/10.1177/146808742 11047922.
Holzer A and Guenthner M. Investigation of the emis sion reduction potential of HVO-OME fuel blends in a single-cylinder diesel engine / A. Holzer and M. Guenthner // SAE Technical Paper/ – 2021. – Vol. 01-0556, 2021. https: //doi.org/ 10.4271/2021-01-0556.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Двигуни внутрішнього згоряння
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
