[Перевод] Автомобиль добывающий топливо из пластика?

Потребительские общества производят достаточно пластиковых отходов, чтобы обеспечить энергией не менее 10% моторизованного дорожного транспорта (интересный момент... Примерно 10% экологи считают приемлемым "злом" в виде ДВС на дорогах в будущем).

Как это все совместить придумал голландский дизайнер Гейс Шалкс, попутно описав с цифрами всю теорию простейшего автомобиля использующего собственную мини-НПЗ перерабатывающую пластиковые отходы в топливо.

От древесного газа к пластиковым отходам

Во время второй мировой войны многие моторизованные транспортные средства в континентальной Европе были переоборудованы для работы на древесном газе. Это произошло в результате нормирования ископаемого топлива. Транспортные средства на древесном газе были не такой уж элегантной альтернативой своим бензиновым собратьям, но их запас хода был сопоставим с современными электромобилями. Только в Германии к концу второй мировой войны эксплуатитровалось около 500 000 таких автомобилей, автобусов и грузовиков, работающих на газогенераторном древесном газе. Еще более громоздкой альтернативой был автомобиль с баллоном несжатого газа на крыше.

В настоящее время дров гораздо меньше, чем в 1940-х годах, особенно в промышленно развитых регионах.

Так что могло бы стать решением проблемы перебоев с бензином или электричеством во время третьей мировой войны?

Голландский дизайнер Гейс Шалкс нашел другой источник топлива, которого много : пластиковые отходы!

Производство пластмасс началось только в 1950-х годах, после второй мировой войны. С тех пор пластик становится все более популярным материалом, и в 2019 году его мировое годовое производство достигало 460 миллионов метрических тонн - в два раза больше, чем в 2000 году, и в восемь раз больше, чем в 1976 году.

Пластики производятся из ископаемого топлива, и этот процесс можно повернуть вспять.

Гейс Шалкс переоборудовал заброшенный Volvo 240 для работы на дизельном топливе, которое он производит из собираемых им пластиковых отходов.

"Установка для очистки" преобразует пластиковые отходы обратно в топливо, и устанавливается на багажнике автомобиля на крыше, делая транспортное средство независимым от инфроструктуры ископаемого топлива. Пластиковые отходы нагреваются в котле примерно до 700 градусов Цельсия, и после чего испаряются. Затем газ охлаждается и через час превращается в жидкость, схожую с дизельным топливом. Гейс собирает ее в пластиковые бутылки, которые сами по себе являются сырьем для содержащейся в них жидкости. Топливо выглядит как Кока-кола (один из крупнейших производителей пластиковых отходов).

Но это не всегда так. Все зависит от того какой вид пластика отправлять таким образом в переработку. Если только PET-бутылки без крышек, то на выходе будет светлое и чистое топливо. А если добавлять крышки сразу появляется характерный запах и цвет.

Стоит отметить так же что бутылки из PET пластика так же в наше время добавляют в состав древесного топлива в самодельные газогенераторные автомобили. Но в строго выверенной пропорции (не более 10%), так как резко возрастает калорийность газогенераторного газа, и это разрушает газогенератор.

Как далеко мы можем проехать на пластиковых отходах?

Производство топлива на установке Шалкса в теории может так же происходить и во время движения автомобиля, но Гейс разделил эти два вида деятельности из соображений безопасности (и примитивности самой установки, лишенной какой либо автоматики).

При скорости 80 км/ч его Вольво 240 проезжает растояние в 7 киллометров на килограмм пластика (что соответствует 14 кг пластика на 100 км пробега). Это включает и топливо, используемое для нагрева пластиковых отходов на крыше (1 кг пластика дает 0.5 литра "дизельного" топлива, поэтому экономия топлива составляет 7.14 литра на 100 км).

Пластиковые отходы - довольно объемный материал, и для производства одного литра топлива требуется несколько мусорных мешков отходов. Шалкс планирует использовать небольшой измельчитель, чтоб уменьшить их объем, но пока он полагается на поставки необработанного сырья из мусора от соседа, состоящего из PET и HDPE.

Как далеко мы могли бы проехать, если бы переработали все пластиковые отходы в топливо?

В 2017 году в Нидерландах было произведено около 1650 кило-тонн пластиковых отходов (1650000000 кг), что достаточно для проезда 11, 55 млрд км (11550000000 км).

Это соответсвует примерно 1/10 километра, пройденного всеми легковыми автомобилями в Нидерландах в 2021 году (114,3 млрд км). В меньших масштабах среднестатистический легковой автомобиль в Нидерландах проезжает 12 000 км в год, требуя от каждого водителя и его пассажиров собрать 1714 кг пластика.

С другой стороны, даже текущего количества пластиковых отходов на душу населения в Нидерландах (97 кг) хватило бы для проезда 679 км - возможно, достаточно, для тех, кто разумно использует свой автомобиль. Количество пластиковых отходов растет быстрее, чем количество автомобилей, поэтому в будущем мы сможем проезжать все большие расстояния.

Или импортировать мусор с других стран как это делает Китай и некоторые скандинавские страны для иных целей при переработке?

Насколько устойчиво вождение на пластиквых отходах?

Возможность управлять транспортным средством на пластиковых отходах имеет преимущества с точки зрения устойчивости экономики. Например, это может позволить медикам управлять машинами скорой помощи без регулярного снабжения топливом в зоне боевых действий.

Однако как траспортное средство, работающее на пластиковых отходах, ведет себя в мирное время?

В конце концов, пластиковые отходы - это огромная проблема, и автомобиль Гейса Шалкса избавляет нас от нее. Если в мире перерабатывается менее 10% пластиковых отходов, имеет ли смысл поощрять людей переводить свои автомобили на дизельное топливо, изготовленное из пластика? Конечно, это была быс более доступная альтернатива электромобилям, но как насчет выбросов углерода?

С одной стороны, выбросы углерода Вольво 240 Шалкса ... Почти равны нулю! Потому что Гейс нашел большинство компонентов, включая автомобиль, на свалке, другие на вторичном рынке. При том что производство новых транспортных средств, особенно электрических, добавляет значительный углеродный след еще до того, как они проедут свой первый километр. Им также нужна обширная инфроструктура для производства и распределения топлива и электроэнергии, что увеличивает выбросы углерода. В отличие от этого, Вольво с "производством" топлива на крыше, построенная из металлолома почти не требует лишних затрат углерода!

С другой стороны, выбросы СО2 от производства и сжигания топлива не заслуживают похвалы.

Во-первых, это сжигание пластика на крыше. Для производства 1 литра дизельного топлива требуется сжигать 1 кг пластика, что приводит к выбросам 2-2,7 кг углерода.

Во-вторых, это сжигание дизельного топлива ов время движения, которое выделяет 2,7 кг углекислого газа на литр. Вместе это составляет 4,7 - 5,4 СО2 на литр. Следовательно, при экономии топлива 7,14 литра на 100 км Вольво выбрасывает от 33,6 до 38,6 кг парниковых газов на 100 км.

Для сравнения, выбросы среднего автомобиля, работающего на ископаемом топливе, в Европе составляют 25,8 кг/100 км, включая добычу сырой нефти, переработку топлива и производство транспортных средств. Выбросы небольшого электромобиля, такого как Ниссан Лиф, состаляют 10,9 кг/100 км в Европе, включая выбросы от производства электроэнергии.

Таким образом, Вольво выбрасывает в 1,5 раза больше СО2, чем среднестатистический автомобиль в Европе, работающий на ископаемом топливе, и в 3-4 раза больше, чем небольшой электромобиль.

Разинца будет несколько меньше, если включить в балланс выбросы от строительства инфроструктуры нефти и электроснабжения. Однако это будет несущественно.

Существует несколько причин такого результата в подсчетах.

Во-первых, пароизводство топлива путем сжигания пластика на крыше в четыре раза более углеродоемко, чем произвоство топлива из сырой нефти на заводе.

Во-вторых, Вольво произведен в 1980-ом году, когда о топливной экономичности думали не часто.

Гейс Шалкс считает что "гипотетически мы бы могли бы переоборудовать более новый автомобиль для езды на пластиковых отходах и иметь гораздо более низкие выбросы углерода. Аналогично, "завод по переработке" является одним из первых в своем роде, и может быть доработан настоящими инженерами. Нефтеперерерабатывающие заводы имеют опыт производства более 100 лет, в то время как эта примитивная установка лишь кустарный вариант без накопленного опыта эксплуатации. Также более новые автомобили имеют современные электронные системы управления двигателем, которые позволяют использовать больше вариантов альтернативного топлива."

Экстернализация загрязнения

Выбросы углерода - не единственная проблема. Из-за химикатов, добавляемых в пластик, его сжигание для получения топлива создает массу неприятного загрязнения воздуха. Никто в здравом уме не предложит перейти на автомобили, работающие на пластиковых отходах. Однако поучительно изучить мотивы, лежащие в основе этого единодушного вывода.

Большая часть пластиковых отходов, которые сжигает Вольво 240... Все равно сгорает! Не в автомобилях, а мусоросжигательных заводах. Это касается 44% пластиковых отходов в Европе. Пластиковые отходы сжигаются для производства электроэнергии, которая затем может заряжать электромобили. Чем это экологичнее, чем сжигание пластика на крыше?

Выбросы углерода те же самые. Как и загрязнение воздуха, хотя проще установить скруббер дымовых газов на тысячи мусоросжигательных заводов, чем на миллионы автомобилей. Главное отличие в том, что сжигание пластиковых отходов в мусоросжигательных заводах для питания электромобилей позволяет многим из нас выносить "за скобки" побочные эффекты вождения автомобиля. Мусоросжительный завод может быть расположен в бедном районе, где он вызывает высокие показатели заболеваемости раком и другими проблемами с здоровьем, несмотря на контроль за загрязнением воздуха. Между тем, он вырабатывает электроэнергию, которая заряжает электромобили, которые ездят по зонам с низким выбросом в благополучных районах.

Интернализация загрязнения

В противоположность этому, Вольво Шалкса создает все побочные эффекты вождения автомобилей. Ездить на машине не доставляет удовольствия, по крайней мере, нерегулярно. Она грязная. В салоне воняет пластиком, что не может быть полезно для здоровья - Гейс держит окна машины открытыми в любую погоду. Кроме того, ему нужно тратить много времени на сбор пластика и производство топлива, и все эти недостатки заставляют его дважды подумать, прежде чем сесть за руль. Маловероятно, что Шалкс будет проезжать 12 000 км в год, и поэтому, в конечном итоге, он будет производить меньше загрязнения, чем водители более экологичных на вид автомобилей, которые не сталкиваются ни с одной из этих проблем. Каким-то образом голландские власти, которые не славятся своей вседозволенностью, официально одобрили автомобиль для езды по дорогам после осмотра! А также разрешили парковать машину на стоянках для "зеленного" транспорта.

Поэтому Шалкс спокойно паркует свой автомобиль возле электромобилей... И выглядит это двойственно.

P.S. - Ранее этот изобретатель делал мотоцикл передвигающийся за счет несжатого болотного газа.

P.S. 2 - Еще пользователями выражалось мнение что подобная микро-НПЗ на крыше вполне могла бы сократить расход топлива при использовании тепла отработанных газов собственного автомобиля, а также частично энергии от рекуперативного торможения.

А что более важно для экологии - полученную жидкость в теории можно было бы сдавать на... Ближайшей заправке за "кешбек" при следующей заправке, так как это "топливо" по сути все же нуждается в доработке (так как по составу она часто нечто среднее между бензином и соляркой).

P.S. - Ну и последнее... Причем тут экология? А дело в том что автор оригинала статьи допустил ошибку. Если мы берём пластиковый бензин - мы не пользуемся обычным. Следовательно парадоксальным образом повышаем эффективность нефтяной промышленности, сжигая топлива меньше (на тот же объем добытого ископаемого топлива). Поэтому выбросы считать надо в комплексе "а что заменяем?", а не уравнивать НПЗ, мусоросжигание и т.д.

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.