Bioetanols – ir etanols, ko iegūst no biomasas vai bioloģiski noārdāmas atkritumu frakcijas, lai izmantotu degvielas ražošanā. Latvijā bioetanolu pārsvarā iegūst no graudiem. Atšķirībā no parastā etanola (graudu spirta), bioetanols netiek pilnībā attīrīts no dažādām papildvielām – esteriem, metilspirta, aldehīdiem u.c., bet tiek dehidrēts, lai ūdens saturs bioetanolā nebūtu lielāks par 0.2 -0.4%.

Bioetanola fizikāli – ķīmiskās īpašības.

Bioetanola ķīmiskā formula ir C₂H₅OH. Atšķirībā no fosilā benzīna, kura sastāvā ir dažādi ogļūdeņražu maisījumi, bioetanola molekulā ietilpst skābekļa atoms, kas sekmē pilnīgāku šīs degvielas sadegšanu.

Lietojot bioetanolu kā motordegvielu, jāņem vērā arī tās siltumspēja (26.8 MJ kg^-1), kas ir par ~ 1/3 zemāka nekā benzīna siltumspēja (44.0 MJ kg^-1). Līdz ar to, lai automobiļa motors attīstītu tik pat lielu jaudu kā benzīna izmantošanas gadījumā, bioetanolu cilindros nepieciešams ievadīt par ~1/3 vairāk.

Pozitīva īpašība ir bioetanola augstais oktānskaitlis (106 -111), kas, veicot atbilstošus motora regulējumus, nodrošina iespēju iegūt lielāku motora jaudu un griezes momentu – paaugstināt motora efektīvo lietderības koeficientu.

Papildus iepriekš minētajam, ekspluatējot automobili ar bioetanolu vai bioetanola – benzīna maisījuma degvielām, jāņem vērā arī citas šīs degvielas izmantošanas īpatnības. Piemēram, bioetanols labi absorbē mitrumu. Tas nozīmē, ja degvielas tvertne nebūs labi noslēgta, bioetanols var piesaistīt mitrumu no apkārtējās telpas. Tāpat jāņem vērā bioetanola sliktākas aizdegšanās spējas, sevišķi, pie zemām apkārtējās vides temperatūrām. Šī iemesla dēļ Latvijas klimatiskajos apstākļos bioetanols kā motordegviela netiek izmantots tīrā veidā, bet gan maisījumā ar fosilo benzīnu, piemēram, E85 (85% - bioetanols, 15% - benzīns).

Bioetanola izmantošanas veidi un pieredze.

Kopš 2009. gada 1. oktobra LR likumdošana nosaka obligāto 5% pēc apjoma bioetanola piejaukumu visam Latvijas DUS tirgotajam A95 markas benzīnam. Līdz ar to, praktiski katrs autovadītājs Latvijā, kurš izmanto benzīnmotora automobili, jau sekmē biodegvielu izmantošanu.

Speciāli projektētos vai pielāgotos automobiļos iespējams izmantot bioetanola benzīna maisījumus ar augstu bioetanola saturu (E85).

Valstīs ar siltāku klimatu un attīstītu atbilstošu infrastruktūru (Brazīlija) tiek lietots tīrs nedehidrēts bioetanols ar speciālām piedevām. Tomēr mūsu klimatiskajos apstākļos šādas degvielas pielietošana nav piemērota.

Pastāv arī citas bioetanola pielietošanas iespējas iekšdedzes motoros, gan dažādu citu proporciju bioetanola – benzīna maisījumu veidā, gan arī sajaukumā ar dīzeļdegvielu atbilstoši pielāgotos dīzeļmotoros.

Bioetanola pielietojuma pētījumi autotransportā.

Lai noskaidrotu praktiskākos bioetanola izmantošanas veidus autotransportā, kā arī noteiktu bioetanola – benzīna maisījumu degvielu ietekmi uz dažādiem motora darbību raksturojošiem parametriem, Alternatīvo degvielu zinātniskajā laboratorijā veikti dažādi praktiski pētījumi.

Lai noteiktu bioetanola pielietošanas iespējas nepielāgotos automobiļos, veikti eksperimentālie pētījumi automobilim VW Passat 1997. gada izlaiduma ar 1.8 l benzīnmotoru. Par eksperimentu degvielām izmantotas: E0 (A95), E10, E20, E30, E40, E50 un E85. Eksperimentu gaitā noteiktas automobiļu jaudas un griezes momenta izmaiņas, degvielas patēriņa izmaiņas dažādos kustības režīmos, kā arī kaitīgo atgāzu izmešu sastāva izmaiņas, lietojot attiecīgos bioetanola – benzīna maisījumus.

Rezultāti. Automobiļa jaudas un griezes momenta izmaiņas ir minimālas, kamēr vien degmaisījums tiek pietiekoši bagātināts. Būtiskākas jaudas un griezes momenta izmaiņas veidojas, lietojot degvielu E85.

Testu laikā papildus noteiktās izplūdes gāzu temperatūras un degmaisījuma sastāva vērtības liecina par drošu automobiļa darbību, lietojot bioetanola benzīna maisījumu ar bioetanola saturu līdz pat 50%.

Degvielas patēriņi noteikti dažādos kustības režīmos: brīvgaitā, konstantos kustības ātruma režīmos 50, 90 un 110 kmh^-1, kā arī speciālu braukšanas ciklu režīmos. Apkopojot iegūtos rezultātus no visiem režīmiem, noteikts, ka vidējais degvielas patēriņš palielinās par 3 – 6%, bioetanola saturu degvielu maisījumā palielinot par katriem 10%.

Analizējot atgāzu sastāva izmaiņas iepriekšminētajos kustības režīmos, secināts, ka praktiski visos kustības režīmos, palielinot bioetanola saturu degvielu maisījumā, samazinās CO₂, CO izmešu daudzums, bet palielinās NO_x izmešu daudzums.

Kopumā var secināt, ka šādu automobili iespējams ekspluatēt arī ar bioetanola benzīna maisījuma degvielām, kur bioetanola saturs ir lielāks par 5%. Lietojot maisījumus ar augstu bioetanola saturu (E85), ir apgrūtināta vai pat neiespējama auksta motora iedarbināšana. Būtiska bioetanola negatīva ietekme uz automobiļa motora un barošanas sistēmas sastāvdaļām nav novērota.

Jāpiemin arī, ka iegūtie rezultāti nav attiecināmi uz visiem benzīnmotora automobiļiem, bet gan tikai uz konkrēto automobiļa modeli. Automobiļiem ar līdzīgu degvielas barošanas sistēmu izmaiņu tendence varētu būt līdzīga, tomēr gala rezultātu var ietekmēt dažādi motora un barošanas sistēmas elementu specifika.

Detalizētāki pētījumu apraksti un rezultāti pieejami sadaļā RAKSTI UN PUBLIKĀCIJAS.