Непрерывный рост потребности в жидком топливе и ограниченность ресурсов нефти обусловливают необходимость поисков новых альтернативных видов топлива, получаемых не из нефти, а из другого сырья. В качестве источника получения такого топлива в первую очередь рассматривают уголь, запасы которого в мире превосходят запасы нефти и газа. При переработке угля можно получить жидкие продукты, содержащие углеводороды и неуглеводородные примеси. Наиболее прогрессивными являются методы термической обработки угля в атмосфере водорода в присутствии катализаторов. Из получающейся при этом смеси широкого фракционного состава могут быть получены бензин и дизельное топливо.
Переработка угля путем газификации водяным паром дает синтез-газ, из которого дальнейшей каталитической переработкой также получают жидкое топливо. Однако получение жидкого топлива из угля в настоящее время обходится дороже, чем производство их из нефти. По ориентировочным подсчетам, переработка дешевого угля в жидкое топливо на месте может быть рентабельной при «ожижении» углей существующими методами.
Газообразные углеводороды применяют в качестве топлива для многих котельных установок, электростанций, промышленных печей и других топочных устройств. Газовое топливо используют не только в промышленности, но и в быту. Газовая промышленность страны – это одна из наиболее быстро развивающихся отраслей народного хозяйства. Темпы роста добычи и производства горючих газов за последние годы опережают темпы роста добычи других видов топлива.
Газообразные углеводороды находят применение в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания и, в первую очередь, для двигателей с принудительным зажиганием (подробнее об особенностях эксплуатации автомобилей с газовым оборудованием см. в разд. 8.4). Появляется все больше автомобилей, рассчитанных на использование газового топлива.
Углеводородные газовые виды топлива для автомобилей по их агрегатному состоянию при обычных температурах делят на сжатые и сжиженные. Основной газообразный углеводород, который применяют в сжатом виде, – метан. Этот углеводород при температуре выше – 82 °C (критическая температура) нельзя превратить в жидкость даже при сжатии до любых высоких давлений. На автомобилях сжатый газ хранят в баллонах при давлении до 20 мПа. Метан добывают не только на газовых месторождениях, но и получают в виде попутного газа на многих нефтяных месторождениях. Размещение ресурсов природных газов в разных районах страны и широкое развитие магистральных газопроводов позволяют считать метан в сжатом виде весьма перспективным топливом для двигателей внутреннего сгорания.
Сжиженные газообразные виды топлива содержат, в основном, пропан и бутан. Каждый из этих углеводородов в отдельности или в смеси хранят при обычных температурах в жидком виде в баллонах при давлении 1,6 мПа. Критическая температура для пропана —97 °C, для бутана —126 °C. Сжиженные газы в качестве автомобильного топлива имеют ряд преимуществ перед сжатыми газами, поэтому на сегодня они получили более широкое распространение. Однако большие запасы метана определяют перспективность использования сжатых газов в качестве топлива для двигателей.
В последние годы возрос интерес к применению метана и в сжиженном виде при очень низких температурах. Изготовлены специальные топливные баки с соответствующей изоляцией, которые позволяют свести к минимуму потери жидкого метана при его использовании.
Из газообразных альтернативных видов топлива для двигателей следует упомянуть водород. Высокая теплота сгорания и отсутствие вредных веществ в продуктах сгорания ставят водород в ряд самых предпочтительных видов топлива для двигателей. Но высокая стоимость водорода и трудности, связанные с заправкой и хранением, пока препятствуют его широкому использованию. Ведутся исследовательские работы по применению водорода не только как самостоятельного топлива, но и как добавки к обычным видам топлива нефтяного происхождения.
Среди альтернативных видов топлива можно также выделить такие кислородсодержащие продукты, как спирты и эфиры. Один из эфиров – метил-третбутиловый эфир – оказался эффективным компонентом автомобильных бензинов. Введение его в бензин улучшает важнейшее эксплуатационное свойство – детонационную стойкость. Этот эфир прошел все испытания с положительными результатами, и во многих странах сейчас строятся установки по производству метил-третбутилового эфира в промышленных масштабах. Широкое применение его в качестве компонента автомобильных бензинов начнется в ближайшее время.