PROJEKAT POSUDE NA GORIVO
Moskva 2011 .
Izvođači:
Vodeći dizajner (r. 1984.)
Inženjer dizajna (r. 1984.)
Tehničar dizajna (rođen 1989.)
Voditelj teme:
Direktor Naučno-proizvodnog centra „Rečport“, vanr. A.K, Tatarenkov
Abstract
Izvještaj sadrži 13 stranica teksta, 1 tabelu, 5 slika, 1 izvor
PROJEKTOVANJE, IZGRADNJA, PREOPREMA ELEKTROINSTALACIJE PROJEKTA MOTORNI BROD P51, KOMPRESOVANI I TEČNI PRIRODNI GAS (METAN).
Predmet razvoja: brodovi unutrašnje plovidbe sa alternativnim gorivima, odnosno mogućnost korištenja dvije opcije plinskog goriva na brodovima: komprimirani prirodni plin ili ukapljeni prirodni plin.
Svrha rada: Prospektivno korištenje plinskog goriva za riječna plovila nove generacije.
Dobiveni rezultat: izgledi za primjenu na riječni brodovi brodska elektrana (SPP) koja radi na plinsko gorivo, posebno - temeljna odluka o izgledu gasna oprema na plovilima klase “P” projekta P51.
Visoka cijena dizel goriva tjera brodovlasnike da riješe pitanje pronalaska alternativnih vrsta goriva i pretvorbe nekih grupa brodova na njih.
Zbog trenda da Moskva postaje ekološki grad, u moskovskom transportnom čvorištu nema velikih vazdušnih masa koje bi raspršile štetne emisije. S tim u vezi, u cilju povećanja konkurentnosti vodnog saobraćaja u odnosu na druge vidove saobraćaja, potrebno je utvrditi prioritetni pravac povezan sa smanjenjem toksičnosti izduvnih gasova.
Jedno od tih područja je i prenamjene brodskih elektrana za rad s dizel goriva na plin. Istovremeno, potrebno je istaknuti mogućnost korištenja dvije vrste plinskog goriva na brodovima: komprimirani prirodni plin ili ukapljeni prirodni plin.
Projektom se predlaže pretvaranje postojećih plovila unutrašnje plovidbe na plinsko gorivo, kao i izgradnja novih plovila na plinsko gorivo.
Tehničko-ekonomska studija efikasnosti korišćenja ukapljenog i komprimovanog prirodnog gasa na rečnim plovilima moskovskog sliva obavljena je u VNIIGaz i na Katedri za brodske elektrane Moskovske državne akademije za vodni saobraćaj [Izveštaj o istraživačkom radu o tema VI/810. M., MGAVT, 1997. Ponovno opremanje elektrane riječnih motornih brodova gradskih linija u Moskovskoj regiji (na primjeru motornog broda projekta R-51 "Moskva") za rad na komprimirani prirodni plin] , koji je pokazao izvodljivost korištenja plina na plovilima riječne flote.
Godine 1998. Moskovska državna akademija vodnog saobraćaja preopremila je elektranu putničkog motornog broda „Učebni-2“ projekta R51E (moskovskog tipa) za rad na komprimovani gas. Preopremanje je izvršeno prema projektu centra za brodogradnju, razvijenom u odnosu na brodove projekata P35 (Neva) i P51 (Moskva).
Eksperimentalne studije su pokazale direktno ekonomsku korist od upotrebe gasa. Istovremeno, uočena je potreba za ugradnjom dodatnih alarmnih senzora koji obaveštavaju o curenju gasa i, u slučaju curenja, šalju signal za automatsko prebacivanje sistema za rad na dizel gorivo.
Uprkos mnogima pozitivni aspekti upotreba komprimovanog i tečni gas, treba napomenuti glavni nedostatak ovakvih sistema. Prije svega, to je gubitak korisnog prostora na šetalištu (na m/v "Uchebny-2"
Ugrađene su 32 boce za komprimirani plin zapremine 50 litara) za brodove koji rade na komprimirani plin, što ukazuje na prednost ukapljenog plina. Sljedeći nedostatak je nepostojanje zahtjeva Pravila ruskog riječnog registra za brodove koji imaju instalacije gore navedenog tipa, a naravno, glavni ograničavajući faktor je nedostatak mreže benzinskih pumpi. I ako za drumski transport Ova mreža se razvija, a za vodni saobraćaj, koji karakteriše prisustvo velikih kapaciteta i dužina transportnih linija, ovo pitanje ostaje aktuelno.
Gore navedeno će, naravno, zahtijevati kapitalna ulaganja, ali će se moći postići:
1. Poboljšanje ekološke situacije u vodenim područjima smanjenjem toksičnih emisija i neprozirnosti izduvnih gasova brodskih dizel motora za 50%.
2. Smanjenje troškova goriva za 20-30%.
S tim u vezi, pretvaranje brodova na plin omogućava ne samo ekonomske koristi, već dovodi i do poboljšanja ekološke situacije (čist vazdušni prostor).
Na transportnim brodovima najrealnija je upotreba ukapljenog gasa, što je uslovljeno velikom snagom elektrana i velikom dužinom vodova (velike količine rezervi gasa su potrebne kada se minimalni gubitak korisna površina gornje palube). U tom smislu, za udaljena područja bit će potrebni nosači plina. Stoga bi glavna ideja trebala biti stvaranje tipova posuda koje odgovaraju opasnim svojstvima proizvoda, jer svaki proizvod može imati jedno ili više opasnih svojstava, uključujući zapaljivost, toksičnost, korozivnost i reaktivnost. Prilikom transporta tečnih plinova (proizvod je u hladnjaku ili pod pritiskom) mogu se pojaviti dodatne opasnosti.
Ozbiljni sudari ili uzemljenja mogu dovesti do oštećenja rezervoara za teret, što rezultira nekontroliranim oslobađanjem proizvoda. Takvo curenje može rezultirati isparavanjem i disperzijom proizvoda, au nekim slučajevima i krhkim lomom trupa nosača plina. Dakle, takva opasnost, koliko je to praktično moguće, na osnovu savremenih saznanja i naučni i tehnološki napredak mora biti svedena na minimum. Ova pitanja bi trebalo da se odraze, pre svega, u Pravilima Ruskog rečnog registra. Istovremeno, zahtjevi za gasne i, eventualno, hemijske nosače treba da se zasnivaju na pouzdanim principima brodogradnje, brodogradnje i savremeno shvatanje opasna svojstva različitih proizvoda, budući da tehnologija za projektovanje nosača gasa nije samo složena, već se i brzo razvija, te u tom pogledu zahtjevi ne mogu ostati nepromijenjeni.
U vezi sa navedenim, danas se postavlja pitanje stvaranja regulatorni okvir u odnosu na brodove koji rade na plinsko gorivo i na brodove koji ga prevoze.
Na osnovu navedenog, možemo zaključiti da su daljnjim povećanjem svjetskih, a kao posljedica i ruskih cijena dizel goriva, brodari prinuđeni da traže alternativne načine rješavanja problema, a jedan od njih je korištenje plina. Međutim, korištenje plinskog goriva (komprimiranog prirodnog plina i ukapljenog) na riječnim plovilima preporučljivo je samo ako postoji razvijena mreža benzinskih stanica.
IN savremenim uslovima izgradnja industrijskih punionica je rasipanje javnih sredstava i nemoguće je pronaći druge izvore finansiranja za takve objekte. Stoga postaje realno izgraditi benzinske pumpe u gradu i nizu većih naselja, koje bi služile ne samo za punjenje brodova, već i za punjenje vozila. Da bi se omogućilo punjenje brodova gorivom u udaljenim područjima, moguće je koristiti nosače plina, koje je preporučljivo graditi u industrijskim poduzećima. U ovom slučaju, mogućnost izgradnje ovakvih objekata pored vladine agencije Organizacije poput Gazproma, Fonda za životnu sredinu, Vlade Moskve i niza drugih kompanija mogle bi biti zainteresirane.
Industrija (na primjer, ENERGOGAZTECHNOLOGY LLC, itd.) proizvodi klipne plinske motore sa paljenjem s varnicom i proizvode na bazi njih: električne jedinice, elektrane, motor generatore (gas generatore) itd. Svi plinski motori sa vanjskim formiranjem mješavine.
Šematski dijagram i oprema za rad brodske elektrane na plinsko gorivo.
Gorivni gas se priprema za sagorevanje u gasovodu (slika 1). Zatim gorivni gas pod pritiskom jednakim atmosferskom ulazi u mešalicu (slika 2), gde se meša sa vazduhom u potrebnom omjeru. Doziranje gasno-vazduh mešavine koja ulazi u motor se vrši pomoću prigušnog ventila (slika 3) sa električnim pogonom.
Brzinom rotacije i stvaranjem varnica upravlja sistem upravljanja gasnim motorom. Ovaj sistem obavlja funkcije sistema upozorenja u nuždi za plinski motor, otvara i zatvara elektromagnetni ventil goriva u pravo vrijeme pri paljenju i gašenju motora.
https://pandia.ru/text/78/182/images/image004_123.jpg" alt="C:\Documents and Settings\Tatarenkov AK\Desktop\energogaz\mixer.jpg" width="514" height="468">!}
Rice. 2 Mikser
Slika 3 Prigušni ventil
SPC „Rečport“ je izvršio veći broj preliminarnih studija za preopremanje m/b „Moskva“ pr. , zapremine 250 l.), uporedne konverzije indikatora performansi prikazane su u nastavku u tabeli 1, a dijagrami izgleda (opcije) su prikazani na slici 4.
Ovo preopremanje zahtijeva dodatno ojačanje u smislu osiguranja čvrstoće konstrukcije šatora. Idejni projekat armature je prikazan na sl. 5.
Tabela 1
Glavne dimenzije trupa, m: dužina – 36; širina – 5,3; bočna visina – 1,7 | Serijski m/v "Moskva" sa dizel motorom | m/b "Moskva" sa gasnim sistemom motora sa unutrašnjim sagorevanjem | m/b "Moskva" sa gasnim sistemom motora sa unutrašnjim sagorevanjem |
|
Lokacija rezervoara za gorivo |
||||
tenda+krma | ||||
Autonomija navigacije, dani | ||||
Trajanje leta, sat | ||||
Broj putnika, ljudi |
||||
dizajn | ||||
stvarni |
https://pandia.ru/text/78/182/images/image007_80.jpg" width="370" height="190 src=">
b) napajanje (12 cilindara)
https://pandia.ru/text/78/182/images/image009_67.jpg" width="527" height="681 src=">
Rice. 5 Preliminarna konstrukcija ojačanja tende.
Spisak korištenih izvora
1. Istraživački izvještaj na temu VI/810. M., MGAVT, 1997. Ponovno opremanje elektrane riječnih motornih brodova gradskih linija u Podmoskovlju (na primjeru motornog broda projekta R-51 "Moskva") za rad na komprimirani prirodni plin.
Da biste suzili rezultate pretraživanja, možete precizirati svoj upit navođenjem polja za pretraživanje. Lista polja je prikazana iznad. na primjer:
Možete pretraživati u nekoliko polja istovremeno:
Logički operatori
Zadani operator je I.
Operater I znači da dokument mora odgovarati svim elementima u grupi:
razvoj istraživanja
Operater ILI znači da dokument mora odgovarati jednoj od vrijednosti u grupi:
studija ILI razvoj
Operater NE isključuje dokumente koji sadrže ovaj element:
studija NE razvoj
Vrsta pretrage
Kada pišete upit, možete odrediti metodu kojom će se fraza tražiti. Podržane su četiri metode: pretraživanje s morfologijom, bez morfologije, pretraživanje po prefiksu, pretraživanje po frazi.
Podrazumevano, pretraga se vrši uzimajući u obzir morfologiju.
Za pretraživanje bez morfologije, samo stavite znak "dolar" ispred riječi u frazi:
$ studija $ razvoj
Da biste tražili prefiks, morate staviti zvjezdicu nakon upita:
studija *
Da biste tražili frazu, morate upit staviti u dvostruke navodnike:
" istraživanje i razvoj "
Traži po sinonimima
Da biste uključili sinonime riječi u rezultate pretraživanja, morate staviti hash " #
" ispred riječi ili prije izraza u zagradama.
Kada se primijeni na jednu riječ, za nju će se pronaći do tri sinonima.
Kada se primijeni na izraz u zagradi, svakoj riječi će se dodati sinonim ako je pronađen.
Nije kompatibilno s pretraživanjem bez morfologije, pretraživanjem prefiksa ili pretraživanjem fraza.
# studija
Grupisanje
Da biste grupirali fraze za pretragu, morate koristiti zagrade. Ovo vam omogućava da kontrolišete Booleovu logiku zahteva.
Na primjer, trebate podnijeti zahtjev: pronaći dokumente čiji je autor Ivanov ili Petrov, a naslov sadrži riječi istraživanje ili razvoj:
Približna pretraga riječi
Za približna pretraga morate staviti tildu " ~ " na kraju riječi iz fraze. Na primjer:
brom ~
Prilikom pretraživanja naći će se riječi kao što su "brom", "rum", "industrijski" itd.
Dodatno možete odrediti maksimalan broj mogućih izmjena: 0, 1 ili 2. Na primjer:
brom ~1
Standardno su dozvoljena 2 uređivanja.
Kriterijum blizine
Da biste pretraživali po kriteriju blizine, morate staviti tildu " ~ " na kraju fraze. Na primjer, da pronađete dokumente sa riječima istraživanje i razvoj unutar 2 riječi, koristite sljedeći upit:
" razvoj istraživanja "~2
Relevantnost izraza
Da biste promijenili relevantnost pojedinačnih izraza u pretrazi, koristite znak " ^
“ na kraju izraza, nakon čega slijedi nivo relevantnosti ovog izraza u odnosu na ostale.
Što je viši nivo, to je izraz relevantniji.
Na primjer, u ovom izrazu riječ “istraživanje” je četiri puta relevantnija od riječi “razvoj”:
studija ^4 razvoj
Podrazumevano, nivo je 1. Važeće vrednosti su pozitivan realan broj.
Traži unutar intervala
Da biste označili interval u kojem bi se vrijednost polja trebala nalaziti, trebali biste navesti granične vrijednosti u zagradama, odvojene operatorom TO.
Izvršit će se leksikografsko sortiranje.
Takav upit će vratiti rezultate sa autorom koji počinje od Ivanova i završava se sa Petrovom, ali Ivanov i Petrov neće biti uključeni u rezultat.
Da biste uključili vrijednost u raspon, koristite uglaste zagrade. Da biste isključili vrijednost, koristite vitičaste zagrade.
Izgledi za alternativna goriva su takvi da danas svjetski proizvođači automobila govore o uvođenju oko 50 različitih modela na alternativna goriva do 2010. godine. U Evropi su Mercedes-Benz, BMW i MAN posebno aktivni u ovoj oblasti. A do 2020. godine, prema rezoluciji UN-a, koja je naložila evropskim zemljama da prebace automobile na alternativne vrste motornog goriva, očekuje se da će vozila koja rade na alternativna goriva porasti na 23% ukupnog voznog parka, od čega 10% (oko 23,5%). miliona jedinica) su na prirodni gas.
Vozila na biogorivo
Biogoriva – Upotreba biogoriva kao što je etanol (etil alkohol) ili dizel (biodizel) dobijenih iz posebno uzgojenih biljaka općenito se smatra važnim korakom ka smanjenju emisije ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferu. Naravno, pri sagorijevanju biogoriva ugljični dioksid ulazi u atmosferu na potpuno isti način kao i pri sagorijevanju fosilnih goriva (nafta, ugalj, plin). Razlika je u tome što je formiranje biljne mase iz koje se dobija biogorivo posledica fotosinteze, odnosno procesa povezanog sa potrošnjom CO2. U skladu s tim, korištenje biogoriva se smatra „ugljično neutralnom tehnologijom”: prvo, atmosferski ugljik (u obliku CO2) fiksiraju biljke, a zatim se oslobađa kada se tvari dobivene iz ovih biljaka sagorijevaju. Međutim, brzo rastuća proizvodnja biogoriva na mnogim mjestima (posebno u tropima) dovodi do uništenja prirodnih ekosistema i gubitka biološke raznolikosti.
Motori na biogorivo koriste solarnu energiju koju pohranjuju biljke. Energija fosilnih goriva je vezana energija sunčeve svjetlosti, a ugljični dioksid koji se oslobađa kada se fosilna goriva izgaraju nekada su biljke i cijanobakterije uklonile iz atmosfere. Biogoriva se ne razlikuju od konvencionalnih fosilnih goriva. Ali postoji razlika, a određena je vremenskim kašnjenjem između vezivanja CO2 tokom fotosinteze i njegovog oslobađanja tokom sagorevanja supstanci koje sadrže ugljenik. Osim toga, ako se fiksacija ugljičnog dioksida dogodila vrlo dugo, tada se oslobađanje događa vrlo brzo. U slučaju korištenja biogoriva, vremenski odmak je vrlo mali: mjeseci, godine, za drvenasto bilje - decenije.
Unatoč svim prednostima korištenja biogoriva, nagli porast njegove proizvodnje prepun je ozbiljnih opasnosti za očuvanje. divlje životinje, posebno u tropima. Pregledni članak o štetnim efektima upotrebe biogoriva pojavio se u najnovijem broju časopisa Conservation Biology. Njeni autori, (Martha A. Groom), koji rade u okviru Interdisciplinarnog programa za umjetnost i nauku na Univerzitetu Washington u Bothellu (SAD), i njene kolege Elizabeth Grey i Patricia Townsend, nakon analize velikog broja literature, ponudile su brojne preporuka kako kombinirati proizvodnju biogoriva minimizirajući negativan utjecaj na okruženje, uz očuvanje biodiverziteta okolnih prirodnih ekosistema.
Stoga, prema Groomu i njenim kolegama, praksa korištenja kukuruza kao sirovine za proizvodnju etanola, usvojena u mnogim zemljama, a prvenstveno u Sjedinjenim Državama, teško da zaslužuje odobravanje. Sama kultivacija kukuruza zahteva velike količine vode, đubriva i pesticida. Kao rezultat toga, ako se uzmu u obzir svi troškovi uzgoja kukuruza i proizvodnje etanola iz njega, ispada da je ukupna količina CO2 koja se oslobađa tijekom proizvodnje i korištenja takvih biogoriva gotovo ista kao pri korištenju tradicionalnih fosilnih goriva. Za etanol iz kukuruza, koeficijent koji procjenjuje oslobađanje stakleničkih plinova po specifičnoj energiji je 81-85. Poređenja radi, odgovarajući broj za benzin (fosilno gorivo) je 94, a za obično dizel gorivo -83. Kod upotrebe šećerne trske rezultat je već znatno bolji - 4-12 kg CO2/MJ.
Pravo poboljšanje dolazi prelaskom na višegodišnje trave, kao što je vrsta divljeg prosa zvana svičnjak, uobičajena biljka u sjevernoameričkoj preriji visoke trave. Zbog činjenice da se značajan dio fiksnog ugljika čuva u višegodišnjim travama u svojim podzemnim organima, a također se akumulira u organske materije tla i površine koje zauzimaju ove visoke trave služe kao mjesta za sekvestraciju atmosferskog CO2. Pokazatelj emisije stakleničkih plinova pri proizvodnji biogoriva od prosa karakterizira negativna vrijednost:
24 kg CO2/MJ (to jest, CO2 postaje manje u atmosferi).
Viševrstni prerijski biljni pokrivač još bolje drži ugljik. Pokazatelj emisije stakleničkih plinova u ovom slučaju je također negativan:
88 kg CO2/MJ. Istina, produktivnost takvih višegodišnjih trava je relativno niska. Dakle, količina goriva koja se može dobiti iz prirodne prerije je samo oko 940 l/ha. Za proso ova vrijednost već dostiže 2750-5000, za kukuruz - 1135-1900, a za šećernu trsku - 5300-6500 l/ha.
Očigledno je da zamjenom fosilnih goriva i time smanjenjem povećanja CO2 u atmosferi, biogoriva zapravo mogu ugroziti mnoge prirodne ekosisteme, posebno tropske. Poenta, naravno, nije samo biogorivo, već nerazumna politika njegove proizvodnje. U uništavanju prirodnih ekosistema bogatih vrstama i njihovoj zamjeni krajnje pojednostavljenim poljoprivrednim ekosistemima. Programeri polažu velike nade u korištenje masa mikroskopskih planktonskih algi, koje se mogu uzgajati u posebnim bioreaktorima, kao sirovine za biogorivo. Prinos korisnih proizvoda po jedinici površine znatno je veći nego u slučaju kopnene vegetacije.
U svakom slučaju, potrebno je procijeniti rizik koji nastaje za prirodne ekosisteme prilikom uzgoja biljaka koje se koriste kao sirovina za biogoriva.
Međunarodne inicijative za smanjenje ugljičnog dioksida (CO2) i drugih štetnih emisija s brodova pokreću potragu za alternativnim izvorima energije.
Konkretno, izvještaj klasifikacijskog društva DNV GL ispituje upotrebu gorivnih ćelija, plina i parna turbina zajedno sa električnim pogonskim sistemima, koji mogu biti efikasni samo u kombinaciji sa ekološki prihvatljivijom vrstom goriva.
Upotreba gorivnih ćelija na brodovima je trenutno u razvoju, ali će proći dosta vremena prije nego što budu mogli zamijeniti glavne motore. Koncepti u u ovom pravcu već postoji, na primjer, trajekt iz VINCI Energies. Takvo plovilo ima dužinu od 35 m. Moći će zadržati punjenje energije iz obnovljivih izvora 4 sata. Na web stranici kompanije stoji da će takvo plovilo saobraćati između francuskog ostrva Ouessant i kontinenta počevši od 2020. godine.
Takođe kao inovativne tehnologije razmatra se korištenje baterija i energije vjetra.
Brod na vjetar, Vindskip
Baterijski sistemi se već koriste u brodarstvu, ali je upotreba tehnologije za pomorska plovila ograničena zbog niske efikasnosti.
Konačno, upotreba energije vjetra, iako nije nova, tek treba da dokaže svoju ekonomsku atraktivnost u modernoj brodogradnji.
Podsjećamo, od 1. januara 2020. godine sadržaj sumpora (SOx) u gorivu ne bi trebao sadržavati više od 0,5%, a emisija stakleničkih plinova trebala bi biti smanjena za 50% do 2050. godine, prema najnovijoj odluci Međunarodne pomorske organizacije ( IMO).
Alternativna goriva
Među alternativnim gorivima koja se trenutno razmatraju su: tečna prirodni gas(LNG), tečni naftni gas (LPG), metanol, biogoriva i vodonik.
IMO trenutno razvija sigurnosni kod (IGF Code) za brodove koji koriste plin ili druga ekološki prihvatljiva goriva. Radovi se nastavljaju u oblasti metanola i goriva niske tačke paljenja.
IGF kodeks još nije razvijen za druge vrste goriva, što brodovlasnici moraju uzeti u obzir.
Uticaj na životnu sredinu
Prema DNV GL, LNG emituje najmanju količinu stakleničkih plinova (glavni staklenički plinovi su vodena para, ugljični dioksid, metan i ozon). Međutim, neizgoreni metan, koji je glavna komponenta LNG-a, stvara emisije sa 20 puta većim efektom staklene bašte od ugljičnog dioksida (CO2 – ugljični dioksid).
Međutim, prema proizvođačima motora na dva goriva, količina neizgorenog metana u modernoj opremi nije tako velika, a njihova upotreba smanjuje stakleničke plinove u transportu za 10-20%.
Ugljični otisak (količina stakleničkih plinova uzrokovanih organizacijskim aktivnostima i aktivnostima transporta tereta) od upotrebe metanola ili vodonika znatno je veći nego od upotrebe teškog loživog ulja (HFO) i brodskog plinskog ulja (MGO).
Kada se koristi obnovljiva energija i biogoriva, ugljični otisak je manji.
Ekološki najprihvatljivije gorivo je vodonik, proizveden iz obnovljivih izvora energije. U budućnosti bi se mogao koristiti tečni vodonik. Međutim, ima prilično nisku zapreminsku gustoću energije, što dovodi do potrebe za stvaranjem velikih skladišnih površina.
Što se tiče emisije azota, da bi bili u skladu sa standardom Tier III, motori unutrašnjim sagorevanjem Motori Otto ciklusa koji rade na LNG ili vodonik ne zahtijevaju opremu za čišćenje izduvnih plinova. U većini slučajeva, motori na dva goriva koji rade na dizel ciklusu nisu prikladni za ispunjavanje standarda.
Emisije azota tokom upotrebe različite vrste gorivo.
EKOLOŠKI ASPEKTI UPOTREBE ALTERNATIVNIH GORIVA NA PLOVILAMA POMORSKE I RIJEČNE FLOTE
Sergejev Vjačeslav Sergejevič
Student 5. godine Fakulteta pomorskog inženjerstva, Omski institut za vodni saobraćaj (filijala) Federalne budžetske obrazovne ustanove visokog stručnog obrazovanja „Novosibirska državna akademija vodnog saobraćaja“, Omsk
E-mail: banana 1990@ bk . ru
Dergačeva Irina Nikolajevna
naučni mentor, dr. ped. nauka, vanredni profesor, dr. Katedra ENiOPD Omsk Institut za vodni saobraćaj (filijala) Federalna budžetska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja "Novosibirska državna akademija vodnog saobraćaja", Omsk
Trenutno se u Rusiji godišnje potroši oko 100 miliona tona motornih goriva proizvedenih iz nafte. Istovremeno, drumski i pomorski transport su među glavnim potrošačima naftnih derivata i ostaće glavni potrošači motornih goriva u periodu do 2040.-2050. U bliskoj budućnosti očekuje se porast potrošnje naftnih derivata, uz približno konstantan obim njihove proizvodnje i sve veći nedostatak motornih goriva.
Ovi faktori su doveli do relevantno Danas je rekonstrukcija gorivno-energetskog kompleksa kroz dublju preradu nafte, korištenje tehnologija za uštedu energije, te prelazak na jeftinije i ekološki prihvatljive vrste goriva. Stoga je jedan od glavnih načina poboljšanja motora s unutarnjim sagorijevanjem, koji su i dalje glavni potrošači naftnih goriva, njihovo prilagođavanje radu. alternativnih goriva Oh.
Svrha ovog članka je razmatranje ekološki aspekti korištenje alternativnih goriva na morskim i riječnim plovilima.
Upotreba različitih alternativnih goriva u transportu omogućava rješenje problema zamjene naftnih goriva, značajno će proširiti sirovinsku bazu za proizvodnju motornih goriva i olakšati rješavanje pitanja snabdijevanja gorivom. vozila i stacionarne instalacije.
Mogućnost dobijanja alternativnih goriva sa potrebnim fizičkim i hemijskim svojstvima omogućiće da se namenski unaprede radni procesi dizel motora i time poboljšaju njihove ekološke i ekonomske performanse.
Alternativna goriva dobiveni uglavnom od sirovina nenaftnog porijekla, koriste se za smanjenje potrošnje nafte koristeći (nakon rekonstrukcije) uređaje koji troše energiju koji rade na naftno gorivo.
Na osnovu analize literature utvrdili smo sljedeće kriterijume za primenljivost alternativnih izvora energije na brodovima morske i riječne flote:
· niski troškovi izgradnje i rada;
· vijek trajanja;
· karakteristike težine i veličine unutar dimenzija plovila;
Dostupnost izvora energije.
U procesu našeg istraživanja utvrđeni su glavni zahtjevi za alternativna goriva za korištenje na brodovima, i to:
· ekonomska atraktivnost i velike raspoložive rezerve sirovina za njegovu proizvodnju;
niski kapitalni troškovi za ugradnju na brod dodatna oprema;
· prisustvo na tržištu, dostupnost u lukama, dostupnost potrebne infrastrukture ili neznatni troškovi za njeno stvaranje;
· sigurnost i dostupnost regulatorni dokumenti regulisanje bezbedne upotrebe na brodu.
U skladu sa zahtjevima Međunarodne konvencije o sprječavanju zagađivanja s brodova, sistematsko se pooštravaju zahtjevi za sadržaj sumpora, dušika i ugljičnih oksida, kao i čestica u emisijama s morskih brodova. Ove tvari uzrokuju ogromnu štetu okolišu i strance su bilo kojem dijelu biosfere.
Najstroži zahtjevi su postavljeni za područja kontrole emisije (ECA). naime:
· Baltičko i Sjeverno more
· obalne vode SAD-a i Kanade
· Karipsko more
Sredozemno more
· obala Japana
· Malački moreuz itd.
Dakle, promjene standarda za emisije sumpor-oksida iz morskih plovila u 2012. godini su 0% i 3,5% u posebnim područjima i širom svijeta, respektivno. A do 2020. godine standardi za emisije sumpor-oksida iz morskih plovila u ovim područjima će na sličan način iznositi 0%, a u svijetu će već pasti na 0,5%. To implicira potrebu rješavanja problema smanjenja hemijskih emisija štetnih materija u atmosferu iz brodskih elektrana.
po našem mišljenju, glavne vrste alternativnih goriva su: tečni i komprimovani zapaljivi gasovi; alkoholi; biogorivo; emulzija voda-gorivo; vodonik.
Zauzvrat, od posebnog interesa u okviru našeg članka, sledeće vrste:
· biodizel je organsko gorivo proizvedeno od uljarica.
Cijena markiranog biodizela je otprilike dva puta viša od cijene običnog dizel goriva. Studije sprovedene 2001/2002 u SAD su pokazale da se sa sadržajem goriva od 20% biodizela, sadržaj štetnih materija u izduvnim gasovima povećava za 11%, a samo upotreba čistog biodizela smanjuje emisije za 50%;
· alkoholi su organska jedinjenja koja sadrže jednu ili više hidroksilnih grupa direktno vezanih za atom ugljenika. Alkoholi su zabranjeni kao goriva niske tačke paljenja;
· vodonik je jedina vrsta goriva čiji produkt sagorevanja nije ugljen-dioksid;
Koristi se u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem u čista forma ili kao dodatak tečnom gorivu. Opasnost od skladištenja na brodu i skupa oprema za takvu upotrebu čine ovu vrstu goriva u potpunosti ne obećava za brodove;
· emulzija voda-gorivo se proizvodi na brodu u posebnoj instalaciji - to štedi gorivo, smanjuje emisiju dušikovih oksida (do 30% ovisno o sadržaju vode u emulziji), ali nema značajnijeg utjecaja na emisiju sumpornih oksida;
· tečni i komprimovani zapaljivi gasovi omogućavaju potpuno eliminisanje emisije sumpora i čestica u atmosferu, radikalno smanjenje emisije azotnih oksida za 80% i značajno smanjenje emisije ugljen-dioksida za 30%.
Dakle, možemo tvrditi da je jedina nova vrsta goriva, čija upotreba značajno utiče na ekološke performanse brodskih motora, prirodni gas.
Za potvrdu ovu činjenicu Pogledajmo podatke o količini emisija iz sagorijevanja dizel goriva koje se koristi na brodovima i komprimovani ili tečni gas, kao alternativno gorivo, prikazano u tabeli 1.
Tabela 1.
Količina emisije iz sagorijevanja goriva
Iz tabele se može vidjeti da se u konačnici to zaista može tvrditi komprimovani ili tečni gas superiorniji u ekološkoj sigurnosti u odnosu na trenutno korištene izvore energije na brodovima. Drugim rečima, šta je najviše obećavajuće danas za upotrebu u pomorskom i riječnom transportu.
U zaključku Treba napomenuti da trenutno postoji potreba za korištenjem alternativnih vrsta goriva na brodovima morske i riječne flote, što je teoretski implementirano u ovom članku.
Naglasak je stavljen na ekološki vrijedne karakteristike alternativnih goriva za rijeku i pomorski transport, naime: ekološka pouzdanost i nisko prisustvo štetnih hemikalija.
Reference:
- Erofeev V.L. Upotreba naprednih goriva u pomorstvu elektrane: udžbenik dodatak. L.: Brodogradnja, 1989. -80 s.
- Sokirkin V.A., Šitarev V.S. Međunarodno pomorsko pravo: udžbenik. dodatak. M.: Međunarodni odnosi, 2009. - 384 str.
- Shurpyak V.K. Primjena alternativnih vrsta energije i alternativnih goriva na morskim plovilima [Elektronski resurs] - Način pristupa. - URL: http://www.korabel.ru/filemanager (pristupljeno 15. novembra 2012.)
