Var droši teikt, ka dīzeļdegviela ir samērā nenovērtēta un ir pārlieku smagi kritizēta, ņemot vērā ekoloģiskos aspektus. Sākotnēji termins "dīzelis" nebija nekādā veidā saistīts ar degvielu, bet gan nozīmēja konkrēta veida dzinēju. Rūdolfs Dīzelis, dīzeļdzinēja izgudrotājs, piemēram, darbināja savu pirmo dzinēju ar zemesriekstu eļļu. Tomēr daudziem cilvēkiem šis termins pirmkārt saistās ar fosilo dīzeļdegvielu, kas ir pārāk šaura definīcija, jo dīzeļa dzinēji var darboties ar daudziem degvielas veidiem, tai skaitā ar atjaunojamiem. Šo dzinēju kopējā raksturīgā īpašība ir tas, ka degviela uzliesmo kompresijas rezultātā, nevis no aizdedzes sveces dzirksteles.
Kad cilvēki dzird vārdu "dīzelis", viņiem tas asociējas ar fosilo dīzeļdegvielu tikai tāpēc, ka tā ir visbiežāk tikusi lietota dīzeļa dzinējos. Tomēr cilvēku prasības paaugstinās un tehnoloģijas attīstās, un līdz ar to tiek radīti jauni alternatīvi degvielas veidi dīzeļa dzinējiem.
"Ir svarīgi izstrādāt plašu alternatīvo degvielas veidu klāstu un radīt risinājumus, kas mazina ietekmi uz klimatu. Jau tagad ir iespējams ražot efektīvus dīzeļa dzinējus, kas darbojas ar atjaunojamu degvielu. To pierāda, piemēram, mūsu jaunais "Volvo FM MethaneDiesel" un ar bioDME darbināmās kravas automašīnas, kas pašlaik tiek izmēģinātas reālos ekspluatācijas apstākļos. Šī degviela var samazināt oglekļa dioksīda izmešus par 95%," saka "Volvo Trucks" vides aizsardzības jautājumu direktors Lāšs Mortensons.
Foto: Volvo
Viens dzinējs - vairāki degvielas veidi
"Volvo Technology" eksperts degvielas jautājumos Anderss Rejs stāsta, ka dīzeļdegvielu var iegūt no praktiski jebkāda organiskā materiāla, ja vien tam ir degšanas īpašības, kas to padara piemērotu dīzeļa ciklam.
"Dažiem degvielas veidiem tomēr ir nepieciešamas lielākas vai mazākas izmaiņas dzinēja un tā aprīkojuma konstrukcijā. Un diemžēl dzinējs nedarbosies vienlīdz efektīvi ar visiem degvielas veidiem. Biodīzeļdegvielai, piemēram, ir vājāka stabilitāte un sliktāki parametri zemā temperatūrā nekā uz ogļūdeņražu bāzes veidotai dīzeļdegvielai. Tomēr, ja pārējie biodīzeļdegvielas parametri ir kārtībā, sajaucot to nelielā daudzumā ar fosilo dīzeļdegvielu, tā darbojas kā nākas."
Mūsdienās pastāv liela alternatīvo degvielas veidu izvēle, tādēļ zemāk sniegts esošo un nākotnē plānoto dīzeļdzinēju degvielas veidu salīdzinājums.
Fosilā dīzeļdegviela
Tas, ko mēs esam pieraduši dēvēt par dīzeļdegvielu, ir naftas produkts, kas sastāv no ogļūdeņražiem. Dīzeļdegviela tiek iegūta, vispirms destilējot un pēc tam rafinējot jēlnaftu. Šajā procesā nafta tiek filtrēta un attīrīta, lai atbilstu likumā noteiktajām prasībām un dīzeļdegvielas standartam, kas ir spēkā valstī, kur to ir paredzēts tirgot.
Piemēram, Eiropas Savienībā dīzeļdegvielas kvalitātes prasības reglamentē gan direktīva, gan CEN (Eiropas Standartizācijas komitejas) standarts*. ASV pamatā izmanto ASTM starptautisko standartu. Daudzās valstīs ir spēkā arī savi vietējie standarti.
Pēc Andešs Reja vārdiem, fosilā dīzeļdegviela sniedz visaugstāko energoefektivitāti, mērot no ieguves urbuma līdz sadegšanai dzinējā.
"Miljoniem gadu laikā daba ir brīnišķīgi sagatavojusi dziļi zemes dzīlēs esošo jēlnaftu. Naftas pārstrādes rūpnīcu pastāvēšanas simtgades laikā ir ievērojami attīstījusies arī tehnoloģija," viņš piebilst.
Foto: Volvo
Biodīzeļdegviela
To, ko mēs dēvējam par biodīzeļdegvielu, apzīmē ar nosaukumu "taukskābju metilesteri" (FAME). FAME var iegūt no dažādām augu vai dzīvnieku eļļām, piemēram, rapšu eļļas (RME), sojas eļļas (SME) vai palmu eļļas (PME). Atkarībā no tā, kur notiek biodīzeļdegvielas ražošana, dīzeļa dzinējus var darbināt ar degvielu, kas iegūta no izlietotas cepamās eļļas vai pat kausētiem taukiem.
FAME degvielas priekšrocība ir tas, ka procesā "no urbuma līdz riteņiem" tā rada par 50%-60% procentiem zemākus CO2 izmešus nekā tradicionālā dīzeļdegviela un arī nesatur sēru un aromātiskos savienojumus. Tās trūkums ir tas, ka tā veicina slāpekļa oksīdu (NOx) izmešu veidošanos. ES teritorijā vairs nav atļauta dīzeļdegviela ar vairāk nekā 7% FAME piejaukumu, jo lielāks daudzums radīs nepieļaujami augstus NOx izmešus.
"Ja FAME nebūtu bioloģisks komponents, mēs, visticamāk, šādu degvielu vērtētu ļoti negatīvi tās NOx izmešu un kvalitātes problēmu dēļ. Taču pašlaik pastāv politisks spiediens atjaunojamo degvielas veidu izmantošanai un biodīzeļdegviela ir viens no nedaudzajiem komerciāli pieejamajiem biodegvielas veidiem," saka Andešs Rejs.
Sintētiskā dīzeļdegviela
Dīzeļdegvielu var iegūt arī sintētiskā ceļā, gazificējot akmeņogles vai dabasgāzi un iegūstot degvielu, kas satur mazāk aromātisko ogļūdeņražu. Pašlaik sintētiskā dīzeļdegviela netiek iegūta lielā daudzumā, taču tiek veikti pētījumi par energoefektīvu biomasas gazifikāciju. Ja šis projekts izdosies, sintētiskā dīzeļdegviela nākotnē var kļūt par plaši izmantojamu degvielas veidu.
"Sintētiskās dīzeļdegvielas NOx un cieto daļiņu izmeši ir zemāki nekā fosilajai dīzeļdegvielai, taču tai ir arī nedaudz zemāka energoietilpība," saka Andešs Rejs.
DME (dimetilēteris)
Viens no pētāmajiem sintētiskās dīzeļdegvielas veidiem ir DME - oglekļa/ūdeņraža/skābekļa molekulu saite. Mūsdienās DME iegūst no dabasgāzes, bet zviedru uzņēmums "Chemrec" eksperimentālajā bioDME rūpnīcā Zviedrijas pilsētā Pīteo izmanto celulozes rūpniecības blakusproduktus. Iegūtā degviela rada par 95% zemākus oglekļa dioksīda izmešus nekā dīzeļdegviela un nerada sodrējus. BioDME var iegūt arī no citiem biomasas veidiem.
"BioDME sniedz vislielāko enerģijas daudzumu no noteikta daudzuma izejmateriāla, salīdzinot ar citiem dīzeļdegvielas veidiem. Tā nodrošina piecas reizes lielāku nobraukumu uz vienu biomasas audzēšanas platības vienību nekā biodīzeļdegviela," stāsta Andešs Rejs.
Līdz ar to bioDME ir viens no degvielas veidiem, kam "Volvo Trucks" pievērsīs lielu uzmanību turpmāk. Uzņēmums pašlaik Zviedrijā izmēģina ar DME darbināmas kravas automašīnas ekspluatācijas apstākļos.
Metāna gāze
Dabasgāzi jeb biogāzi var izmantot kā autotransporta degvielu gan saspiestā, gan sašķidrinātā veidā. Tā neuzliesmo kā dīzeļdegviela, bet ir ļoti efektīva, ja aizdegšanās procesa sākšanai izmanto fosilo dīzeļdegvielu vai biodīzeļdegvielu.
2011. gada maijā "Volvo Trucks" prezentēja jauno "Volvo FM MethaneDiesel" - ar gāzi darbināmu kravas automašīnu reģionālajiem pārvadājumiem. Tās degvielā ir līdz 75% sašķidrinātas metāna gāzes, bet pārējā daļa ir dīzeļdegviela, kas kalpo kā "aizdedzes svece". Izmantojot par degvielu biogāzi, CO2 izmeši samazinās par līdz pat 70%, salīdzinot ar parasto dīzeļa dzinēju. Izmantojot fosilo gāzi, izmeši samazinās par 10%.
