MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ INSTITUT CELOŽIVOTNÍHO VZDĚLÁVÁNÍ
HODNOCENÍ PALIV VE VZTAHU K ŽIVOTNÍMU PROSTŘEDÍ Bakalářská práce
Vedoucí bakalářské práce:
Vypracoval:
prof. Ing. František Bauer, CSc.
Jan Klement
Brno 2012
Prohlášení
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma hodnocení paliv ve vztahu k životnímu prostředí vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a ředitelky vysokoškolského ústavu ICV Mendelovy univerzity v Brně.
Brno, dne Podpis studenta
Poděkování. Dovoluji si tímto poděkovat prof. Ing. Františku Bauerovi, CSc. za jeho odborné vedení při vypracování této bakalářské práce, za poskytování cenných rad a podkladů k jejímu vypracování, připomínky a ochotu. Děkuji také mé rodině za vytrvalou podporu ve studiu.
Abstrakt Bakalářská práce pojednává o tématu automobilových paliv pro spalovací motory.
Zachycuje
v současnosti
používaná
automobilová
paliva
spolu
s hodnocením emisní zátěže při jejich spalování. Současně uvádí možnosti snížení produkovaných emisí u jednotlivých paliv. Dále uvádí uplatnění a rozvoj biopaliv, jako samostatných paliv, nebo jako příměsí do v současnosti nejpoužívanějších převážně ropných paliv. Zde zohledňuje hlavně jejich ekologický přínos, ale stejně tak jejich výhodu v obnovitelnosti zdrojů těchto biopaliv. Závěrem uvádí pravděpodobné užití jednotlivých paliv v budoucnu s ohledem na dlouhodobě udržitelný rozvoj.
Klíčová slova emise, automobilová paliva, biopaliva
Abstract The bachelor thesis deals with topic of automotive fuels for combustion engines. It describes currently used automotive fuels together with evaluation of emission load when they are combusted. It also presents possibilities of particular fuels produced emissions reduction. It further presents use and progress of biofuels as independent fuels or as additives of petroleum fuels which are the most used ones in the present time. The thesis takes into consideration mainly ecological benefits of biofuels as well as the advantage of their sources renewability. In the end it presents probable use of particular fuels in the future taking into consideration long-term sustainable development.
Keywords emission, automotive fuel, biofuels,
Obsah ÚVOD
……................................................................................................7
1 SOUČASNÝ STAV POUŽÍVANÝCH PALIV PRO SPALOVAC Í MOTORY ………………….…………………8 2 DRUHY A HODNOCENÍ PALIV 3 PALIVA ROPNÁ
………….………………...13
…………………………………………………...14
3.1 Automobilový benzín …………………………………………………15 3.1 Motorová nafta ……………………………………………………..….17 3.3 Emulzní nafta ……………………………………………………….....18 3.4 LPG ……………………………………………………………………19 3.5 CNG ……………………………………………………………………23
4 BIOPALIVA A ALKOHOLY
……………………………………26
4.1 Bionafta ………………………………………………………………..28 4.2 MEŘO …………………………………………………………………30 4.3 Rostlinné oleje …………………………………………………………32 4.4 Bioplyn ………………………………………………………………...33
5 ALKOHOLY …………………………………………………………...34 5.1 Bioethanol ……………………………………………………………..35 5.2 Methanol ………………………………………………………………37 5.3 Ethanol 85 ……………………………………………………………..39
6 VODÍK …………………………………………………………………..40 6.1 Spalování vodíku v klasických motorech ……………………………..41 6.2 Palivový článek ………………………………………………………..41
7 ZÁVĚR …………………………………………………………………..44 8 POUŽITÁ LITERATURA …………………………………………...47
ÚVOD Rychlý hospodářský a technický růst naší země s sebou přináší nejenom zkvalitnění našeho života, ale i ostatní aspekty a důsledky, jako třeba zvýšenou automobilovou dopravu. Ta nás provází na každém našem kroku, od narození až po konec našeho života. Automobilových paliv se jen v České republice prodá asi 6 miliard litrů, za přibližně 160 miliard Kč ročně. Spotřeba takového množství převážně uhlovodíkových paliv má významné nejen ekonomické, ale i ekologické dopady. Díky stále převládajícímu používání fosilních paliv, vyráběných převážně z ropy a při objemu, s jakou je ropa spotřebovávána, vyvstává i otázka dalších alternativních zdrojů. To jsou důležité důvody, proč je třeba věnovat automobilovým palivům a jejich používání náležitou pozornost. Automobilová doprava se výraznou měrou podílí i na znečišťování ovzduší. Sledování vlivů automobilových paliv na životní prostředí, na které se v současné době soustřeďuje hlavní pozornost je teprve v začátcích. Vývoj v tomto oboru však probíhá velice rychle, to je dáno novými možnostmi výroby paliv, novými výzkumy v konstrukcích motorů a emisních systémů. Dochází také neustále ke zpřísňování emisních limitů pro automobilové motory a těmto požadavkům se musí přizpůsobovat i automobilová paliva.
Cíl Cílem bakalářské práce je zhodnocení automobilových paliv využívaných v současnosti v České republice, popis jednotlivých vlastností paliv s přihlédnutím na jejich ekologické dopady související s jejich spalováním. V práci je věnována též pozornost využití biopaliv, ať jako samostatných paliv, nebo jako směsných paliv s klasickými fosilními palivy.
7
1
SOUČASNÝ STAV POUŽÍVANÝCH PALIV PRO SPALOVACÍ MOTORY V současnosti stále převažuje použití paliv u automobilů tzv. fosilních - jde převážně o benzín a naftu (do obou těchto paliv je v současnosti povinně přidávána biosložka). Kromě široce známých druhů automobilových paliv, které jsou běžně na trhu existuje i řada dalších chemických látek, které jsou používány, nebo mohou být používány jako paliva nebo jako složky paliv pro současné automobilové spalovací motory. Některé z těchto látek mohou být používány také jako zdroje energie pro palivové články elektrických vozidel, které jsou považovány za perspektivní. Jedná se zejména o vodík a metanol.
Všechna automobilová paliva lze shrnout do těchto skupin: • automobilové benzíny, • motorová nafta, • petrolej (kerosin), • zkapalněné ropné plyny- LPG, • zemní plyn - stlačený (CNG), nebo zkapalněný (LNG), • alkoholy - methanol, ethanol, • metylestery mastných kyselin a jejich směsi s motorovou naftou, • vodík, • dále exotická paliva jako amoniak, nitrometr, aceton nebo bioplyny a různé chudé plyny s malou výhřevností.
Uhlovodíková paliva a další druhy obsahující uhlík mohou pocházet buď z fosilních zdrojů – z ropy, zemního plynu, případně z uhlí, nebo z biomasy různých forem. Vodík také z elektrolýzy nebo z termického rozkladu vody, čpavek ze syntézy vycházející z vodíku a dusíku.
8
Pro současnou dobu je charakteristické hledání zdrojů a plánovité zavádění tzv. alternativních druhů paliv, rozumí se alternativních k benzínům a motorové naftě z ropy. K alternativním se proto počítají i paliva typu zkapalněných ropných plynů (LPG), zemní plyn, metanol ze zemního plynu, nafta vyráběná ze zemního plynu a dále specifikovaná paliva biologického původu. V souvislosti s mezinárodními dohodami o snižování emisí oxidu uhličitého byl zpracován program zavádění paliv pocházejících z obnovitelných zdrojů, tzv. biopaliv, tj. paliv vyrobených z biomasy. Látky, které jsou považovány za biomasu, jsou vyjmenovány v Direktivě 2003/30 EC. Typickými palivy této skupiny jsou estery mastných kyselin rostlinných olejů a kvasný líh, ale také metanol, vodík a kapalná paliva z biomasy. Kromě uvedených typických biopaliv je důležitá i skupina paliv jen částečně tvořená složkami biologického původu. Typickým příkladem jsou směsné motorové nafty. Je zřejmé, že přesná kategorizace není jednoduchá, mimo jiné z důvodů narůstající diverzifikace zdrojů, příkladem je nafta vyrobená z ropy a nafta vyrobená ze zemního plynu. Vodík je též možno vyrábět z ropy, zemního plynu a biomasy, ale též elektrolýzou vody. V tomto případě se pak stává jen prostředkem pro přenos energie. Vývoj paliv probíhá více než sto let ve stále těsnější spolupráci konstruktérů motorů a palivářských chemiků a v posledních třech dekádách se plně podřizuje ekologickým požadavkům. V průběhu devadesátých let došlo v Evropě ke sjednocení kvality paliv, norem a výzkum v této oblasti, prováděný především s ekologickými aspekty, se z velké části provádí společně. Z jeho výsledků odvozené požadavky na kvalitu paliv jsou vydávány ve formě Direktiv Evropské unie, které pak slouží jako základ pro zpracování právních předpisů, určujících požadavky na kvalitu v členských zemích. (Matějovský, 2005) Jak již bylo zmíněno z důvodu snadné dostupnosti, skladovatelnosti, vysoké energii na jednotku objemu a dalších vhodných vlastnostech pro spalovací motory se dnes používá pro pohon vozidlových motorů v České republice převážně benzín a nafta.
9
Spotřeba jednotlivých paliv i s výhledem do roku 2015 je uvedena v tabulce č. 1.1. Do prognózy emisní zátěže do r. 2015 se v této variantě promítají tyto trendy: •
meziroční nárůst osobních automobilů na benzín o 2 %,
•
nárůsty dieselových osobních vozidel o 14 %,
•
Pokles (stagnaci) silniční veřejné osobní dopravy o 3,5 %,
•
nárůst silniční nákladní benzínové dopravy (dodávky na benzinový pohon) o 14 %,
• nárůst silniční nákladní naftové dopravy o 5 %. (ČAPPO).
Tab. 1.1 Spotřeba jednotlivých paliv v ČR s budoucím výhledem. (Zdroj ČAPPO) PALIVO / ROK automobilový benzín (tis.t/rok) motorová nafta (tis.t/rok) biopaliva (tis.t/rok) kapal. rafinérské plyny (tis.t/rok) zemní plyn
(mil. m³)
1997
1998
199
200
2005
2010
2015
1937
2000
2065
2500
2450
2600
2750
2240
2275
2310
2360
2600
2850
3100
170
180
190
200
210
220
225
8,2
12
15
18
22
25
30
3,8
4,5
5,3
6
7
8
9
Nejzávažnějším problémem dopravy, obdobně jako i u průmyslu, je kontaminace ovzduší emisemi. Tyto jsou především významným rizikem pro lidské zdraví, zejména ve velkých městech s vysokou hustotou automobilové dopravy. V posledních letech výrazně roste podíl této dopravy na znečištění ovzduší čímž dochází i ke zvýšení podílu na zdravotních rizicích, která jsou spojena s expozicí lidí těmto emisím.
10
Mezi nejvýznamnější škodliviny patří zejména oxid uhelnatý (CO), oxidy dusíku (NOx), oxid dusný (N2O), oxid siřičitý (SO2), těkavé organické látky (VOC), metan (CH4), pevné částice (PM) a polyaromatické uhlovodíky (PAH). Nejvyšší nárůst vykazují emise CO2, což koresponduje s rostoucími dopravními výkony vozidel. Ukázka možné redukce emisí CO2 zobrazena na obr.1.1. Naopak emise CO, SO2, CH4 a VOC mají sestupnou tendenci v důsledku uvedení nových vozidel na trh, splňujících přísnější limity EURO IV. Největším problémem zůstávají emise PM, které vykazují (i přes optimistické prognózy) neustálé meziroční nárůsty. Tento jev koresponduje se zvyšujícím se počtem osobních a nákladních naftových vozidel.(www.cappo.cz)
Obr.1.1 Redukce emisí CO2 biopalivy 2. generace „Advanced bio-fuels“ v celém životním cyklu (http://biom.cz/cz/obrazek/redukce-emisi-co2-biopalivy-2-generaceadvanced-bio-fuels-v-celem-zivotnim-cyklu-3) 11
Dalším problémem při stále rostoucím využívání fosilních paliv je fakt, že zásoby ropy jsou omezené. Pravděpodobné zásoby ropy a zemního plynu jsou na obr.1.2. S úplným vyčerpáním ropy lze sice stěží počítat do příštích sto let, lze však očekávat silné cenové skoky ropy. Ropa se podílí asi 40 % na světové spotřebě energie, v současnosti je nejdůležitějším nosičem energie světového hospodářství. Celkový potenciál konvenční ropy je podle různých odhadů asi 350 miliard tun. (Kameš, 2004)
Obr. 1.2 Pravděpodobné zásoby ropy a zemního (http://www.zemniplyn.cz/plyn/)
12
2
DRUHY A HODNOCENÍ PALIV Palivo Palivo je látkou organického nebo anorganického původu, jejímž spálením (oxidací) se vyvine teplo. Paliva rozdělujeme na pevná, kapalná a plynná. Mezi pevná patří např. dřevo a uhlí, mezi kapalná - benzín, nafta, bionafta, topné oleje, mazut a mezi plynná - zemní plyn, propan - butan, dřevný plyn, bioplyn. U pevných paliv jejich spálení v motorech s vnitřním spalováním zatím nikdo uspokojivě nevyřešil, pro vysokou tvorbu dehtových usazenin nedošlo k zavedení do praxe. Pevná paliva se dají využít pouze po jejich zplynování, toho se využívalo za války při nedostatku ropy. Dnes v moderních motorech se zplynování již nevyužívá. Přehled základních fyzikálních vlastností nejpoužívanějších současných paliv ukazuje následná tab.2.1.
Tab.2.1 Fyzikální vlastnosti nejpoužívanějších současných paliv (Matějovský, 2005) vlastnosti
benzín
LPG
CNG
methanol
ethanol
nafta
MEŘO
Chemická formulace
CxH1,8x
CxH2,6x
CH4
CH3OH
C2H5OH
CxH1,9x
C19H35O2
Obsah uhlíku (%hm)
85,5
84,0
74,25
37,5
52,2
86,0
77,0
Obsah vodíku (%hm)
14,5
16,0
24,75
12,5
13,00
14,0
12,0
Obsah kyslíku (%hm) Hustota (kg/m³/15°C)
až 2,7
0
0
50,0
34,8
až 0,6
11,0
720-775
210-580
400
796
794
800-845
870-890
Výhřevnost (MJ/kg)
42-44,5
46,0
50,0
19,9
26,8
42,5
38,5
450
460
650
450
420
250
300
Teplota vznícení (°C)
13
Teplota vznícení Teplota vznícení (dříve byl používán termín samovznícení, který lépe charakterizoval tuto vlastnost) stoupá se zvyšujícím se oktanovým číslem a klesá se zvyšujícím se cetanovým číslem. Koresponduje také s iniciační energií. Paliva, která mají vysokou teplotu vznícení, respektive jejich směsi se vzduchem, potřebují k zapálení větší iniciační energii. Výhřevnost Jednotlivá paliva se také liší svojí výhřevností tj. obsahem energie - jak je vidět z tab.2.1. Z druhů uvedených v tabulce jsou nejbohatší na energie paliva uhlovodíková, pokud palivo obsahuje kyslík, každé procento kyslíku znamená snížení výhřevnosti přibližně o 1 % ve srovnání s uhlovodíkovým palivem se stejným počtem uhlíků v molekule. S narůstajícím obsahem kyslíku v palivu se také zmenšuje stechiometrický poměr vzduch/palivo, který je důležitou charakteristikou, zejména při vnějším tvoření směsi, tj. u zážehových motorů. (Matějovský 2005)
3
PALIVA ROPNÁ Obě nejpoužívanější paliva v České republice (benzín, nafta) vznikají při tzv. frakční destilaci. Jde o metodu oddělování složek směsí, založenou na rozdílných teplotách varu a kondenzace jednotlivých složek. Při frakční destilaci se surová ropa zahřeje na teplotu 350 °C. Následně je přečerpána na dno kolony, která slouží k oddělení jednotlivých frakcí (viz. obr. 3.1.). V koloně, po dosažení bodu varu, stoupají páry ropy do horních pater, kde dochází k jejich ochlazování. Různé frakce kondenzují v různých patrech destilační kolony, odkud jsou jednotlivě ze směsi odváděny. Směs plynných uhlovodíků (propanu a butanu) jsou jímány až na samém vrcholu kolony.
14
Benzin kondenzuje při 70 °C a nafta při 140 °C. Ke středním frakcím, kondenzujícím při 190 – 320 °C, patří např. petrolej, parafin, motorové a topné oleje. Těžké frakce tvoří mazací oleje a asfalt (kondenzují při teplotě nad 350°C). (http://www.autaveskole.cz/paliva)
Obr. 3.1. Kolona pro frakční destilaci ropy (http://www.autaveskole.cz/paliva)
3.1 Automobilový benzín Používá se jako palivo v zážehových spalovacích motorech. Skládá se především z alifatických uhlovodíků získávaných frakční destilací ropy. Vybrané parametry v tab.3.1. Celkově je typický benzín především směsí parafínů, naftenů a olefinů. Přesné poměry závisí na výrobní rafinerii, surové ropě jaká je použita při výrobě a cílové třídě benzínu (zvláště oktanovém čísle). Benzín může obsahovat i
15
další organické sloučeniny jako například étery (přidávány úmyslně) a menší množství různých kontaminantů, zejména sloučeniny síry. Oktanové číslo Důležitou charakteristikou benzínu je jeho oktanové číslo, které označuje odolnost benzínu proti předčasnému detonačnímu zážehu (tzv. klepání motoru). Vyšší oktanové číslo umožňuje použití vyššího kompresního poměru a dosažení vyššího výkonu. V 20. letech 20. století bylo v široké míře na zvýšení oktanového čísla využíváno olovo. Většina států olovnatá paliva zakázala z důvodu jejich vlivu na životní prostředí, olovo bylo nahrazeno jinými aditivy - jako aromatické uhlovodíky, étery a alkoholy. Benzín s přísadou olova (olovnatý benzín) se v České republice přestal prodávat k 1. lednu 2001. V EU lze podle specifikace běžného benzínů přidávat 5 % ethanolu. V Česku se od 1. června 2010 povinně přidává do benzínu nejméně 4,1 % ethanolu. Protože používaný ethanol je vyráběn z biomasy, například kukuřice, obilí - označuje se jako bioethanol. Možnosti snížení emisí U zážehových motorů se v současnosti klade důraz na spalování chudé směsi, při kterém je produkce emisí nejnižší. Toto je u moderních motorů řešeno přímým vstřikováním benzínu, více ventilovou technikou a jejím proměnným časováním. Výfukové systémy zážehových motorů jsou osazeny třícestnými katalyzátory a EGR systémy pro snižování škodlivin ve výfukových plynech.
Tab.3.1 Vybrané parametry benzínu Parametr
Jednotka
Benzín
-
95-100
Výhřevnost hmotnostní
MJ.kg¯¹
44,03
Výhřevnost objemová
MJ.dm¯³
32,3
Stechiometrický poměr
[kgvzd:kgpal]
14,8:1
Oktanové číslo
16
3.2 Motorová nafta Motorová nafta Motorová nafta je směs kapalných uhlovodíků. Motorová nafta podléhá svými vlastnostmi evropské normě, převzaté i v ČR jako ČSN EN 590:2004. Ukázka parametrů v následné tab.3.1.
Tab.3.1. Vybrané parametry motorové nafty Parametr
Jednotka
Motorová nafta
-
49-62
Výhřevnost hmotnostní
MJ.kg¯¹
42,5
Výhřevnost objemová
MJ.dm¯³
35,2
Stechiometrický poměr
[kgvzd:kgpal]
14,5:1
Cetanové číslo
Kvalitativní parametry: Cetanové
číslo-Udává
kvalitu
motorové
nafty z
hlediska
její
vznětové
charakteristiky. Čím vyšší hodnoty palivo dosahuje tím je kvalitnější. Hustota -Je základní charakteristikou nafty, ze které lze usuzovat na její frakční a chemické složení. Udává hmotnost objemové jednotky v kg na m³. Destilační zkouška-Stanoví, v jakém teplotním rozmezí destilují v naftě přítomné uhlovodíky, případně další složky. Odhalí jednak kontaminaci benzínem i přítomnost těžko odpařitelných podílů olejového charakteru. Kinematická viskozita-Charakterizuje vnitřní tření závislé na přitažlivých silách mezi částicemi. Ovlivňuje velikost kapiček vstřikovaného paliva do spalovacího prostoru a mazivost. Obsah síry-Je postupně omezován až k téměř k nule z důvodu emisí oxidu siřičitého, vlivu na větší tvorbu částic a poškozování katalyzátorů a filtrů částic. Filtrovatelnost (CFPP)-Přibližně charakterizuje, při kolika °C lze očekávat ucpávání palivového filtru parafíny vyloučenými ve větším množství. Požadavek normy se liší na třídě motorové nafty. Nafta třídy F má požadavek na max. -20 °C.
17
Možnosti snížení emisí V současnosti se využívá ke snížení emisí u vznětových motorů plné elektronicky řízené vstřikování přímo do válce tzv. přímé vstřikování. Konstrukčně u nových vozů převážně řešeno vstřikováním typu common rail. Soustava se skládá z vysokotlakého čerpadla a zásobníku paliva, který je společný pro všechny válce. Palivo je dopravováno vysokotlakým čerpadlem do zásobníku, tlak v zásobníku je přibližně 200 MPa v závislosti na typu a provedení. Ze zásobníku je palivo rozvedeno k jednotlivým elektronickým vstřikovačům ve válcích kde dojde k přesnému dávkování a rozprášení paliva. Toto přináší úsporu paliva a snížení emisí. Dále
jsou
vznětové
motory
osazeny
EGR
ventily
a
přeplňovány
turbodmychadly. Výfukové systémy jsou opatřeny filtry pevných částic někdy doplněným i SCR katalyzátorem pro snižování obsahu NOx. Všechna tato zařízení přispívají společně ke snižování emisí a pevných částic ve výfukových plynech vznětových motorů. (http://www.atpetrol.cz/technicke-info/diesel-motorova-nafta/)
3.3 Emulzní nafta Emulzní motorová nafta je palivem, se kterým mají obzvláště ve Francii velké zkušenosti. Jde o emulzi obsahující 85 % motorové nafty, 13 % vody a 2 % dalších přísad - převážně emulgačních činidel, která zajišťují velmi malou velikost kapek rozptýlené vody. Vozidla provozována na běžnou motorovou naftu mohou používat i tuto emulzi.
Ekologický přínos Takový provoz vykazuje významné snížení emisních hodnot u tuhých částic (až 80 %) a oxidu dusíku (až o 30 %) vzhledem k emisím vznikajícím pří spalování klasické nafty. V důsledku snížení teploty plamene a možnosti menšího přebytku vzduchu potřebného pro spalování dochází k poklesu obsahu oxidů dusíku ve výfukových plynech a ke snížení kouřivosti.
18
Nevýhody Problém je zabezpečení stability vzniklé emulze při skladování – což se řeší různými emulgátory – směs alkoholů. Náklady na výrobu emulzní nafty jsou vyšší a při nezměněném seřízení palivové soustavy motoru je i její spotřeba vyšší. (Vlk, 2004)
3.4 LPG LPG (Liquefield Petroleum Gas) LPG (Liquefield Petroleum Gas) - respektive zkapalněný propan - butan, vzniká při rafinaci ropy, nebo jako kapalná frakce separovaná od metanu v průběhu těžby zemního plynu. Ukázka vybraných parametrů v tab.3.1. LPG je levné a z ekologického pohledu příznivé palivo. Ovšem díky vazbě na ropu je ale otázkou, zda může být LPG považováno za alternativní pohonnou hmotu. Je užíván jako automobilové palivo již několik desetiletí a jeho použití jako paliva je v motorových vozidlech z technického hlediska ověřené a bezproblémové. LPG se jako palivo pro motorová vozidla používá již přes 60 let a ve světě je na něj provozováno více jak 5 milionů vozidel. V zemích OECD se toto palivo podílí 5 % na celkové spotřebě paliv v dopravě. Je možná dodatečná montáž do sériového vozidla, u naftových motorů je nutná rekonstrukce na plynový zážehový motor. LPG je palivem s oktanovým číslem o 5 až 10 % větším než má benzín.
Tab.3.1 Vybrané parametry LPG Parametr
Jednotka
Propan
Butan
-
97
89
Výhřevnost kapalná fáze
MJ.kg¯¹
46,37
47,7
Výhřevnost plynná fáze
MJ.m¯³
93,57
123,55
Stechiometrický poměr
[kgvzd:kgpal]
23,8:1
30,9:1
Oktanové číslo
19
Ekonomické výhody Další dnešní výhodou LPG je zhruba jeho poloviční cena ke stejnému množství benzínu (tankuje se v litrech). V přímých nákladech na palivo činí úspora cca 40 až 60 % na každý ujetý kilometr. Současná cena přestaveb vozidel na LPG se pohybuje od 15 tisíc Kč u nejjednodušších karburátorových systémů, po cca 45 tisíc Kč u nejmodernějších víceválcových motorů s přímým vstřikem paliva. Provozní výhody Tankování je velmi jednoduché a probíhá stejným způsobem jako čerpání benzínu. Síť čerpacích stanic LPG stále narůstá a v ČR je jich dnes více jak 800. LPG jako pohonné médium k provozu spalovacích motorů je směsí propanu a butanu. Při teplotách a tlakových podmínkách běžného klimatu je tato směs plynná. Poměrně malým tlakem je však možné směs zkapalnit i za normální teploty. Při zkapalnění se značně mění objem. Z asi 250 litrů propanu - butanu v plynném stavu se získá 1 litr kapaliny (z 1m³ plynu vzniknou 4 litry kapaliny). Tato vlastnost propanu - butanu umožňuje skladovat v poměrně malém prostoru velké množství energie. Směs LPG není sice jedovatá, ale je nedýchatelná - má slabé narkotizační účinky a neobsahuje kyslík. V plynném skupenství je LPG těžší než vzduch, v kapalném skupenství je lehčí než voda. Plyn jako pohonná látka pro pístové spalovací motory je používán v různé míře od počátku existence pístových spalovacích motorů. Velký zájem o využití LPG se začal v druhé polovině 80 let. LPG má jako palivo pro vozidlové spalovací motory velmi kvalitní vlastnosti, zejména vysokou antidetonační odolnost a vysokou výhřevnost. Ukázka moderního systému pro použití v motorech s přímým vstřikem benzínu na obr.3.2. Výhodou je i plné zachování možnosti jízdy na benzín - tudíž zvětšení dojezdu bez nutnosti tankování. Ze složek, které mají podstatný podíl v LPG, je nejkvalitnější propan C3H8, jeho vlastnosti jsou pro použití v motorových vozidlech velmi příznivé i z hlediska zajištění potřebného tlaku paliva v nádrži. Tlak v nádrži je určen tlakem nasycených par LPG a závisí pouze na složení a teplotě LPG - naplnění nádrže nemá na tlak žádný vliv.(Vlk, 2004) 20
Obr. 3.2 Jednotlivé prvky nejmodernějšího systému LPG při použití v motorech s přímým vstřikem benzínu od firmy Vialle (zdroj: www.vialle.nl)
Ekologické výhody Při správném seřízení a s kvalitním palivem mají plynové zážehové motory na LPG ve srovnání s benzínovými motory nižší výfukové emise ve všech dnes sledovaných složkách vlivem vhodnějších vlastností plynného paliva a možností dosáhnout lepší homogenity směsi – v takových případech lze o LPG hovořit jako o ekologickém palivu. Při použití LPG proti benzínu se obsah škodlivin ve spalinách sníží u CO o 50 %, u uhlovodíků o 40 % a u oxidů dusíku o 35 %. Další příznivou ekologickou vlastností LPG je menší hmotnost podílu uhlíku v 1 kg paliva - u LPG (60/40) je to 0,825 kg C, klasická kapalná paliva (benzín, nafta) mají v 1kg cca 0,86 až 0,87 kg C. Tato skutečnost vede v optimalizovaném provedení plynového zážehového motoru k snížení produkce CO2.
21
Zkapalněný plyn, který je především směsí butanu a propanu, obsahuje jen velmi málo síry, žádné olovo a žádné benzenové uhlovodíky. Umožňuje dosáhnout velmi homogenní směsi vzduchu s palivem, která je dobře rozdělitelná mezi válce, což je značná výhoda pro spalování. Vozy na plynový pohon, které jsou vybaveny třícestným katalyzátorem, zcela vyhovují normám na snížené znečištění a normové požadavky značně překračují. Zajímavostí LPG je i to, že vedle nižších výfukových emisí při běžném provozu se použití LPG vyznačuje výrazným poklesem výfukových emisí při nízkých teplotách (studené starty, nízká okolní teplota). Snížení výfukových emisí v blízkém okolí plynofikovaného vozidla (po startu, při rozjezdu) a v místech s vysokým soustředěním lidí (města, křižovatky) je proto vážným důvodem k prosazování nízkoemisních plynofikovaných vozidel. Bezpečnost Mnoholeté zkušenosti potvrzují, že nebezpečí úniku plynu v provozu a při havárii s následnou možností výbuchu nebo požáru je minimální. V některých studiích je tato možnost dokonce menší než u klasického provozu např. na benzín. Vozidla jsou přestavována v odborných dílnách, jejich provoz podléhá každoroční revizi plynového zařízení a čerpání probíhá bezpečně u čerpacích stanic se zaškolenou obsluhou. Nevýhody Mezi nevýhody provozu na LPG je řidší síť čerpacích stanic i když jejich počet neustále narůstá. Druhou podstatnější nevýhodou je zvětšení celkové hmotnosti vozidla, a tím snížení povolené hmotnosti užitečné. Při provozu na LPG dochází ke snížení výkonu motoru cca o 5 % a zvýšení spotřeby cca o 5-10 %. Tato změna je závislá od druhu použité technologie, přičemž poslední generace moderních přímovstřikových systémů plynu tuto nevýhodu smazává. Záporem je i zmenšení zavazadlového nebo užitného prostoru o prostor, který zabírá tlaková nádrž na zkapalněný plyn (dnes většina montáží místo rezervy - tzv. toroidní nádrže).
22
Další nevýhodou je nutnost dodržovat určité bezpečnostní podmínky a to: • při parkování není dovoleno parkovat v podzemních garážích (LPG je těžší jak vzduch), • povinnost absolvovat každoroční revizi plynového zařízení, • schvalovací životnost plynové nádrže je 10 let - poté nutná výměna.(Vlk, 2004)
3.5 CNG- zemní plyn Zemní plyn Zemní plyn je přírodní hořlavý plyn, který se na zemi vyskytuje společně s ropou, ale i v samostatných ložiscích. Zemní plyn sestává z 85 % metanu (CH4-jednoduchý uhlovodík bez barvy a zápachu, hořlavý, se vzduchem vybuchující plyn, vyskytující se často v přírodě, i jako bahenní či důlní plyn), z 10 % dusíku a oxidu uhličitého a z 5 % vyšších uhlovodíků. Vybrané parametry v následné tab. 3.2.
Tab.3.2. Vybrané parametry zemního plynu Parametr
Jednotka
Zemní plyn
-
120-130
Výhřevnost hmotnostní
MJ.kg¯¹
50
Výhřevnost objemová
MJ.dm¯³
34
Stechiometrický poměr
[kgvzd:kgpal]
9,51:1
Oktanové číslo
Pohon zemním plynem označujeme jako CNG (Compressed Natural Gas) - tím se rozumí stlačený zemní plyn. V zásobníku bývá stlačen až na tlak 200 barů. Dále se můžeme setkat se zkratkou LNG (Liquified Natural Gas) - ta označuje zemní plyn zkapalněný. K dosažení kapalného stavu je ovšem potřeba teplota -162 °C. Zkapalněním se původní výchozí objem zemního plynu zmenší zhruba šestkrát.
23
Ekologické výhody Vozidla na zemní plyn produkují výrazně méně škodlivin oxidů dusíku, oxidu uhelnatého, uhličitého, pevných částic, ale i polyaromatických uhlovodíků, aldehydů, aromátů včetně benzenu než vozidla s klasickýmּpalivem. Ukázka snížení emisí je na obr.3.3. Produkce CO2 u vozidla na zemní plyn je o více než 20 % menší než u srovnatelného vozidla na benzín. V případě sazí a oxidu siřičitého nedochází prakticky k žádné produkci. V porovnání s klasickými palivy představují plynové motory snížení emisí tuhých látek zhruba o jednu desetinu. Tudíž vliv na skleníkový efekt je u motorů provozovaných na zemní plyn menší než v porovnání s benzínem či naftou. Přestože v případě zemního plynu jde rovněž o fosilní (vznikl v dávné době) energii, jsou emise takto poháněného spalovacího motoru nižší než u srovnatelného agregátu, kde pohonnou hmotou je benzín nebo nafta. To proto, že zemní plyn je z větší části tvořen metanem a ten je velmi čistým palivem. Moderní motory spalující zemní plyn díky elektronické regulaci, přeplňování v kombinaci s recirkulací spalin a výfukových katalyzátorů jsou již dnes schopné plnit normu Euro 6, vstupující v platnost v září 2014.
(%)
Obr. 3.3 Redukce emisí při využití zemního plynu v dopravě, porovnání s benzínem a naftou. (zdroj ENGVA-European Natural Gas Vehicle Association) 24
Ekonomická výhodnost Náklady na pohonné hmoty jsou nižší. Provoz na zemní plyn je levnější – reálná úspora se pohybuje kolem 40 % proti benzínu a 20 % proti naftě. Jednoduchost distribuce již vybudovanými plynovody. Uvádí se, že zásoby zemního plynu jsou minimálně na 150 let. Provozní výhody Lepší směšování zemního plynu se vzduchem umožňuje rovnoměrnost palivové směsi a umožňuje pracovat s velkým součinitelem přebytku vzduchu. U dvoupalivových systémů dochází ke zvýšení celkového dojezdu. Vnitřní části motoru nejsou zaneseny karbonovými usazeninami, z toho plyne větší životnost motorových dílů a oleje. Bezpečnost Zemní plyn je proti benzínu, naftě, LPG lehčí než vzduch. Zápalná teplota například proti benzínu je dvojnásobná. Tlakové nádrže jsou vyrobeny z oceli, hliníku nebo kompozitu a jsou bezpečnější než například nádrže benzínové. Ostatní bezpečnostní opatření jsou obdobná jako při provozu na LPG. Nevýhody Jsou spatřovány ve vyšších nákladech jak na vozidlo (přestavba vozidel na plyn zvyšuje cenu vozidla), tak i na plnící stanice, zhoršení komfortu v důsledku zmenšení zavazadlového prostoru (při umístění tlakové nádoby). U přestavovaných vozidel na zemní plyn dojde ke snížení výkonu. U vozidel se zkapalněným plynem stoupají zároveň náklady na izolaci nádrží. Dále jsou to zpřísněná opatření při garážování a opravách těchto vozidel. Nedostatečná infrastruktura - zejména se jedná o problém malého počtu plnících stanic.
Problém stále představuje poměrně malá dojezdová vzdálenost
vozidel poháněných zemním plynem. Současný stav Ve světě je dnes na zemi provozováno na CNG více než 2,7 milionu vozidel v 50 zemích světa. V celé Evropě je pak na zemní plyn provozováno více než 400 tisíc vozidel a k dispozici je cca 1000 plnících stanic. Např. v sousedním Německu je podíl CNG autobusů 2,1 %, ve Švédsku dokonce přes 8 %. 25
V ČR je využití zemního plynu v dopravě v současné době nejvíce rozšířeno u autobusové dopravy (1,4 % z registrovaných autobusů), dále u osobních vozů a užitkových vozidel (0,04 %) a až následně u nákladních vozidel. Porovnáním s praxí okolních zemí je zřejmé, že v rámci ČR máme o řád nižší populaci CNG vozidel. V současné době prožívají vozidla na CNG renesanci s trendem downsizingu a přeplňování u benzínových motorů, které jsou tak ideální k využití spalování zemního plynu nebo biometanu. V ČR se zatím toto levné a ekologicky šetrnější cestování omezilo pouze na cca 2400 vozidel a 30 čerpacích stanic. (Vlk 2004)
4.
BIOPALIVA A ALKOHOLY Biopaliva Biopaliva jsou paliva vyráběná z tzv. biomasy. Biomasou se rozumí organická hmota vzniklá jako produkt zpracování zemědělských plodin (např. obilí, cukrová řepa a další), zemědělských a lesnických odpadů a zůstatků s rostlinné a živočišné výroby. Biopaliva jsou označována za „uhlíkově neutrální“ zdroje energie, přičemž při jejich spalování dále nedochází k nárůstu emisí oxidu uhličitého do atmosféry. K dalšímu nárůstu nedochází proto, že nově rostoucí rostliny oxid uhličitý nově zabudují do svých tkání – jde vlastně o uzavřený okruh. Biopaliva používaná v dopravě jsou kapalná a plynná paliva vyrobená z biomasy. Evropská unie přijala rozhodnutí dosáhnout do roku 2020 alespoň 20 % snížení emisí skleníkových plynů ve srovnání s rokem 1990. Pro splnění tohoto úkolu navrhla EU do roku 2020 závazné cíle – další zlepšení energetické účinnosti o 20 %, dosažení 20 % podílu obnovitelné energie a 10 % podílu biopaliv na trhu s pohonnými hmotami v EU. Důvodem je mimo jiné zvýšení bezpečnosti dodávek energie prostřednictvím diverzifikace skladby pohonných hmot. Pro zavádění biopaliv v České republice, kromě výše zmíněného poklesu produkce emisí skleníkových plynů, jsou rozhodující tři důvody:
26
•
biopaliva jsou obnovitelným zdrojem energie,
•
používání biopaliv snižuje závislost na ropě, která pochází převážně z dovozu a její cena neustále kolísá – proto nelze předvídat její další cenový vývoj,
•
výroba biopaliv přináší další možnosti využití zemědělské půdy a je jednou z příležitostí pro vytvoření nových pracovních míst v rezortu zemědělství a lesnictví.
Do skupiny kapalných biopaliv patří bioehtanol, bionafta (methylestery a ethylestery mastných kyselin rostlinného a živočišného původu) a jejich deriváty. Biopaliva lze využívat samostatně nebo ve směsích s fosilními palivy, vyrobených na bázi neobnovitelných zdrojů jako uhlí, ropa a zemní plyn. (www.petroleum.cz) Od 1. ledna 2008 je povinné přimíchávání biosložky lihu či metylesterů do motorových paliv. V druhé etapě jsou postupně zaváděny vysokoprocentní směsi biopaliv s motorovými palivy a samotná čistá biopaliva. Třetí etapa představuje komerční zavedení biopaliv druhé generace po roce 2013. Evropská unie jde cestou relativně povolnou. Scénář vývoje využití biopaliv v EU uveden v tab. 4.1. Například výrobci motorových paliv v USA musí zvýšit podíl biosložky v benzínu na 8,25 %, to je o 1,25 % více, než v roce 2009. Podíl biosložky v naftě se zvyšuje z 10 na 15 %. V ČR vláda rozhodla, že na bioethanol nebude poskytovat přímou podporu.
Tab. 4.1 Scénář rozvoje alternativních paliv v EU v procentním zastoupení (Zdroj: Evropská komise pro energii a dopravu) Rok
Biopaliva (%)
Zemní plyn (%)
Vodík (%)
Celkem (%)
2005
2
2010
6
2
2015
7
5
2
14
2020
8
10
5
23
2
27
8
Výroba bionafty se v Evropě začala rozvíjet v polovině 90. let. Největšími výrobci a spotřebiteli jsou Německo, Francie a Itálie. V České republice byla uvedena do provozu první výrobní jednotka v roce 1991 v Chemofarmě v Ústí nad Labem. Mezi největší tuzemské výrobce patří STZ a Preol, oba závody mají shodnou výrobní kapacitu 100.000 tun MEŘO ročně. Závod Agropodniku Jihlava disponuje kapacitou 68.000 tun. Závod Primagra v Milíně na Příbramsku, který patří koncernu Agropol, může ročně vyrobit 35.000 tun.(http://biom.cz/cz/zpravy-z-tisku/podilbioslozky-v-nafte-ma-vzrust-na-63-pctv-benzinu-na-45-pct)
4.1 Bionafta Bionafta Termínem bionafta označujeme metylestery mastný kyselin (laurová, myristová, palmitová, palmitoolejová, stearová, olejová, linolová, linolénová, arachidová). Ve světě je označována zkratkou FAME (Fat Acid Methylesther, tj. metylestery mastnýchkyselin ). Metylestery jsou produktem esterifikace – reakce triglyceridu s metanolem za působení
katalyzátoru.
Jako
surovinu
obsahující
upřednostňované rostlinné oleje (řepkový,
triglycerid
lze
slunečnicový, sójový,
použít makový,
podzemnicový atd.) nebo živočišné tuky. Převážná část bionafty, až 80 % produkce, se vyrábí z řepky olejné. Toto je důvodem proč se o bionaftě mluví jako o MEŘOmetylesteru řepky olejné. Původní jednokomponentová bionafta první generace – čistá bionafta (MEŘO) přinášela při spalování v naftovém motoru řadu problémů. Vznikaly látky pryskyřičnaté povahy, kaly a další množství nerozpustných látek v motorovém oleji. Toto bylo důsledkem vyšších nákladů spojených s předčasnou výměnou oleje v motoru. Tyto a řada dalších problémů vedly k zavedení bionafty druhé generace. Technické parametry bionafty druhé generace (směsné nafty) jsou normovány v ČSN 65 6508.
28
V průběhu posledních let došlo v ČR k zamlžení původního pojmu bionaftakde je 100 % MEŘO. Technické normy (ČSN) v současnosti uznávají pouze metyestery řepkového oleje (MEŘO) a paliva pro vznětové motory s obsahem řepkového oleje. Bionafta druhé generace je směsnou naftou, kdy kvalitní motorová nafta obsahuje 30 až 36 % MEŘO. Platí pro ni podmínka 90 procentní biologické odbouratelnosti za 21 dní dle metodiky CEC-L-33-A-93. K pohonu vznětových motorů lze použít jak bionaftu druhé generace (směsnou) kde je podíl MEŘO, tak samotné MEŘO. Ukázky vybraných parametrů v následné tab.4.1.
Tab.4.1 Vybrané parametry Bionafty Parametr
Jednotka
Bionafta
-
51
Výhřevnost hmotnostní
MJ.kg¯¹
38,5
Výhřevnost objemová
MJ.dm¯³
32,0
Stechiometrický poměr
[kgvzd:kgpal]
14,8:1
hm.%
9-11
Cetanové číslo
Obsah kyslíku
Při realizaci postupného přechodu na směsnou naftu bylo potřebné vypustit z daňového zákona podmínku biologické odbouratelnosti u směsné nafty, což umožní prosté mísení motorové nafty ve standardní kvalitě s MEŘO ve standardní kvalitu konečného produktu. Tyto směsi pak splňují i podmínky zdroje obnovitelné energie, snížení tvorby CO2 jako skleníkového plynu a snížení tvorby pevných částic ve výfukových plynech vznětových motorů. Proti tomuto budou vždy stát vysoké náklady, které musí stát vynaložit v přímých i nepřímých dotacích. V novém systému je MEŘO ze zákona přidáváno do veškeré motorové nafty v podílu do 5 %. Nový systém má být v souladu s mechanizmy EU, která mimo jiné zavazuje členské země ke zvyšování podílu obnovitelných energií.(VLK, 2004)
29
4.2 Meřo Jde o metylester řepkového oleje vyráběný esterifikací. Jde o nažloutlou kapalinu, netoxickou, neobsahující látky poškozující lidské zdraví. Je agresivní vůči běžným nátěrům a pryžím. Při výrobě MEŘO se jako vstupní surovina používá řepkový olej a menší množství metanolu. Celý proces se skládá z lisování oleje, fritování a následné chemické reakce oleje, metanolu a katalyzátoru na metylester a glycerin. Ve srovnání s motorovou naftou má MEŘO vyšší hustotu a viskozitu. Důsledkem velkého obsahu kyslíku má menší spotřebu vzduchu při stechiometrickém spalování (menší stechiometrický poměr vzduch/palivo) a nižší výhřevnost, z čehož plyne vyšší spotřeba paliva. Z vyššího bodu vzplanutí vyplývá bezpečnější manipulace s palivem, ale také nutnost ohřevu na vyšší teplotu, aby se palivo vypařilo a mohlo vytvořit plynnou směs se vzduchem. Dalšími výhodami jsou dobré mazací vlastnosti a fakt, že je považována za čistič palivového systému a motoru – dobře uvolňuje a váže na sebe usazený karbon. Ekologické výhody Ve srovnání s motorovou naftou dochází při spalování MEŘO k významnému snížení emisí nespálených uhlovodíků, částic a na nich navázaných polycyklických aromatických uhlovodíků - viz.obr.4.1. Při spalování MEŘO dochází v důsledku asimilace nově vysazených rostlin k návratu CO2 vznikajícího při spalování paliva znovu do přírodního koloběhu - tím není zatěžováno životní prostředí nárůstem obsahu CO2. Proti motorové naftě neobsahují rostlinné oleje žádnou síru a proto při jejich spalování nedochází ke vzniku oxidu síry.(www.mpo.cz)
Při použití MEŘA v naftovém motoru s přímým vstřikem paliva dochází k: •
poklesu výkonu o asi 5 %,
•
snížení kouřivosti o asi 50 %,
•
zvýšení hodinové spotřeby asi o 4 %,
•
obsah CO2 a HC je prakticky stejný, dochází však k nárůstu Nox, 30
•
v důsledku průniku paliva do oleje dochází k jeho ředění a zhoršení vlastností (častější výměny a kvalitnější oleje), také poškozuje pryžové součásti palivového systému,
•
do -3 °C je startovatelnost srovnatelná s naftou, pod -3 °C je již startovatelnost špatná.
emise (g.kWh¯¹)
19,2
Porovnání emisí motorové nafty a alternativních paliv
19,3
20
-bionafta-metylester řepkového oleje -ethanol 95% -motorová nafata
18 16 11,2
14 12
4,80
10 8 6
4,70
2,30
0,50
4
0,70
2 0
0,40
NOx CO
Obr. 4.1.
CH
Porovnání emisí motorové nafty a alternativních paliv (www.mpo-
efekt.cz/dokument/1234.pdf )
Ekologickým přínosem řepky olejky jako paliva pro motory je v několika rovinách: •
využití obdělávaných ploch pro podporu zemědělců a řízenou tvorbu krajiny,
•
biologická odbouratelnost paliva při jeho úniku,
•
snížení emisí skleníkového plynu CO2, v důsledku jeho zpětného využití při růstu rostlin v následném vegetačním období.
31
Z jednoho hektaru plochy je možno získat asi 1,2 tuny řepkového oleje, který při přeměně na MEŘO má energetický obsah 47,8 GJ. Proto je využití řepky olejné pro transformaci slunečního záření na palivo pro vznětové motory relativně výhodné. Porovnání emisí MEŘA, motorové nafty a etanolu zobrazeno na obr.4.1.(Vlk, 2004)
4.3 Rostlinné oleje Rostlinný olej Získávají se lisováním semen olejnin. V Evropě je to především řepkový, slunečnicový olej a v tropickém a subtropickém pásmu palmový olej. Srovnání hodnot rostlinného oleje s naftou a MEŘEM zobrazeno v tab.4.2. Jeho rozložitelnost v přírodě je několikrát rychlejší než u běžné nafty, což má velký význam pro ochranu životního prostředí, vodních zdrojů apod. Výrobci garantují stupeň biologické rozložitelnosti při kontaminaci půdy 90 % během 21 dnů. (Vlk, 2004) Další parametry jako viskozita, bod vzplanutí však ukazují, že přímé použití v běžném naftovém motoru není možné. Viskozitu je možno snížit ohřátím oleje a průtokové poměry vstřikovacích otvůrků trysek vhodně upravit. Zásadní problém však vyplývá z tvorby poměrně velkých kapek oleje a jeho nízké odpařivosti. To vede k tvorbě karbonu, který ve velmi krátké době 50 až 100 provozních hodin, u motorů s přímým vstřikem paliva znehybní první, případně i druhý pístní kroužek a dojde k zadření motoru. V současnosti je možno neupravené rostlinné oleje bezpečně použít jako palivo pouze v Elsbethově duometrickém motoru. Elsbetův duometrický motor je motor chlazený pouze motorovým olejem, jehož píst má korunu vytvořenou z litiny. V litinovém dně pístu je vytvořena kulová spalovací komora, jejíž stěna dosahuje teploty 550 až 650 °C, což zabezpečuje odpaření kapiček vstříknutého oleje. Řešení pro běžné naftové motory se našlo v úpravě vylisovaného a vyčištěného oleje esterifikací. (Vlk, 2004)
32
Tab. 4.2 Srovnání paliv- rostlinného oleje, nafty a MEŘA
4.4 Bioplyn Bioplyn Bioplyn se získává metanogením kvašením organických látek. Nejčastěji jsou těmito látkami chlévská mrva, prasečí kejda nebo odpady v městských čistírnách (kalový plyn). Bioplyn je tvořen směsí plynů: 55 % až 75 % metan, 25 až 40 % oxid uhličitý a 1 až 3 % další plyny (vodík, dusík, sirovodík). Používá se ve většině případů pro pohon stabilních motorů, využívaných pro výrobu elektrické energie s plným využitím odpadního tepla (kogenerační jednotky). Bioplyn je pro účely pohonu motorových vozidel nutno zbavit přebytku nežádoucích příměsí, mechanických nečistot, odsířit, energicky zhodnotit nad úroveň odpovídající obsahu 90 % metanu a akumulovat. Jeho použití pro pohon motorových vozidel je obdobné jako u zemního plynu. Pro rychlé čerpání se stlačuje na tlak 250 až 300 barů. Tlak bioplynu v nádrži je 50 až 100 barů. Současné využití Z evropských zemí se bioplyn nejvíce využívá ve Švédsku, Francii a Švýcarsku a to pro pohon dopravních vozidel, převážně MHD. U nás je bioplyn využíván a spotřebováván přímo v bioplynových stanicích, nebo čistírnách odpadních vod. O použití
v dopravě
prozatím
můžeme
budoucna.(Vlk, 2004)
33
uvažovat
jako
o
potencionálu
do
5
ALKOHOLY Přidávání tzv. oxigenátů (např. alkoholů) do automobilových benzínů začalo už ve dvacátých letech. Tehdejší rafinérie byly schopny vyrobit pouze benzíny s nízkým oktanovým číslem. Tento nedostatek se řešil přidáváním etanolu nebo metanolu, jejichž vysoká oktanová čísla podstatně zlepšovala antidetonační vlastnosti benzínů. Provozní výhody Největší výhodou alkoholových paliv proti palivům uhlovodíkovým je to, že jsou prakticky rovnoměrně rozloženy po celé zeměkouli, zatímco více než 50 % zásob ropy je v oblasti Středního východu. Navíc jsou tyto zdroje zcela obnovitelné. Proti benzínu mají alkoholy některé výhody, které se velmi příznivě projevují při procesu spalování: •
alkoholy hoří při nižší teplotě plamene a svítivosti, takže se vedením a sáláním odvede méně tepla do chladícího okruhu motoru,
•
alkoholy hoří rychleji a tím způsobují účinnější vývin točivého momentu,
•
spalováním alkoholu se vyvine větší obsah spalin a to způsobí vyšší tlaky ve válcích.
Ekologické výhody Alkoholová paliva zvyšují oktanové číslo a snižují produkci CO2. Tím je možné u zážehových motorů zvýšení kompresního poměru díky jejich vysoké antidetonační odolnosti. Při tvorbě směsi dochází k vnitřnímu ochlazování díky vysokému výparnému teplu a tím k výrazně lepšímu plnění válců. Výhřevnost alkoholů je sice nižší než u benzínu, ale spalování je rychlejší a dokonalejší. Nevýhody Hlavní nevýhodou použití alkoholů ve srovnání s benzínem je jejich nízká výhřevnost a tím i vyšší časová a měrná spotřeba paliva a z toho plynoucí potřeba větších palivových nádrží. Tuto nevýhodu lze snížit vhodnější konstrukcí motoru, např. zvýšením kompresního poměru. Další nevýhodou je jejich nižší odpařitelnost, což značně ztěžuje studené starty. Toto se odstraňuje přidáním určitého množství benzínů nebo podobných substancí.
34
Alkoholová paliva nejsou příliš vhodná pro mísení s motorovou naftou. Tyto směsi však nabízejí možnost snížení emisí sirných složek, kouře částic a Nox. Potřebují však vysoké kompresní poměry, speciální žhavící svíčky nebo vhodná palivová aditiva podporující vznícení v režimu studených startů. U zahřátých motorů je provoz na alkoholové palivo možný.(Křepela, 1997)
Pro použití alkoholů ve vznětových motorech se proto používají tyto technologie: • provoz motoru na etanol se zlepšenou vznětlivostí (jednopalivový provoz), • provoz s oddělenými palivovými systémy (dvoupalivový provoz). Nevýhodou je i jejich schopnost vázat na sebe vodu způsobující korozi a v případě směsného paliva benzín-alkohol způsobuje voda separaci frakcí benzínů a degradaci paliva. (Vlk, 2004)
5.1 Bioetanol Bioethanol Bioethanol je označení pro etanol vyrobený technologií alkoholového kvašení (fermentace) z biomasy - obvykle rostlin obsahující větší množství škrobu a jiných sacharidů. (kukuřice, obilí, brambory, cukrová třtina a řepa). Ukázky vybraných parametrů etanolu v následné tab.5.1.
Tab.5.1 Vybrané parametry Ethanolu. Parametr
Jednotka
Ethanol
-
11
Výhřevnost hmotnostní
MJ.kg¯¹
26,8
Výhřevnost objemová
MJ.dm¯³
21,2
Stechiometrický poměr
[kgvzd:kgpal]
9,0:1
-
109
Cetanové číslo
Oktanové číslo
35
Je to převážně anaerobní proces, při kterém vzniká působením enzymů etanol a oxid uhličitý, který se dále využívá například v potravinářství. Porovnání výtěžnosti bioethanolu uvedeno v tab.5.2. Na rozdíl od metanolu není pro člověka toxický využívá se i v potravinářském průmyslu. Takto vyrobený bioethanol se může přímo používat ve spalovacích motorech jako pohonná hmota. Ale v praxi se zatím spíše využívá v množstvích 5 až 10 % jako příměs do konvenčních fosilních paliv. Nejvíce rozšířený je bioethanol v Brazílii (velké množství pěstované cukrové třtiny) a také ve Skandinávii (Švédsko). Bioethanol vyrobený z kukuřice se rovněž používá jako aditivum do většiny automobilových benzínů v USA. Obsah alkoholu v benzínu je v USA většinou 10 %. Od 1. 6. 2010 je v ČR podíl přimíchaného bioethanolu v klasickém benzínu minimálně 4,1 %. Energetická bilance při výrobě etanolu zůstává menší – zhruba poloviční než např. při výrobě MEŘA.
Tab.5.2 Ukázka výnosů ethanolu z u nás pěstovaných plodin (Dambroth, 1980) www.biom.cz, (http://stary.biom.cz/biom/8/09.html)
Druh
Řepa krmná Řepa cukrová Brambory Kukuřice na zeleno Kukuřice na zrno Pšenice Ječmen Žito Proso zrno
Škrob/Cukr
Výnos
(% čer.hm.)
(t/ha¯¹)
9,7 16,0 18,0 11,0 65,0 62,0 58,0 55,5 70,0
90 30-50 20-30 47 4-8 2-5 2-4 3,5 2-5
36
Výtěžnost
Výtěžnost
ethanolu
ethanolu
(l/t¯¹)
(hl/ha¯¹)
59 90-100 100-120 67 360-400 370-420 310-350 360 330-370
53 38-48 22-33 32 15-30 8-20 7-13 13 7-18
Výhody a ekologický přínos Je vyráběn z biomasy, takže snižuje tvorbu oxidu uhličitého - nejdůležitějšího skleníkového plynu. Mezi výhody při použití ethanolu patří dokonalejší spalování a nižší emise. Znečištění tuhými částicemi, CO a organickými látkami klesají až o 50 %. Produkce NOx pak až o 25 %. Naopak při jeho spalování vzniká více aldehydů, ale ty lze eliminovat použitím oxidačního katalyzátoru a to až s 80 %. Nevýhody Nevýhodou by bylo, že v případě masivnějšího použití by jeho výroba konkurovala potravinářskému průmyslu. Další nevýhodou je vyšší spotřeba v důsledku jeho nižší výhřevnosti. Napadá také kovové části a způsobuje korozi, má degenerativní účinky na olej a plastické hmoty. Značný problém také přináší přítomnost vody, kdy může způsobit rozdělení směsi na benzín a na etanol, který následně přechází do vodní fáze a tím dojde k znehodnocení paliva. Etanol má vyšší zápalnou teplotu a to 425 °C proti benzínu, což může způsobovat problémy při studených startech. (Vlk, 2004)
5.2 Methanol Pro jeho výrobu existují dva hlavní způsoby. Nejrozšířenější je jeho výroba ze zemního plynu a druhou možností je jeho výroba z biomasy. Výroba z biomasy je ekologičtější, ale až dvojnásobně nákladnější. Methanol se vyrábí se ze syntézního plynu (tzv. synplyn), který se nechá získat z těžkého oleje nebo zemního plynu zplyněním uhlí nebo destilací dřeva. Jeho výroba ze dřeva je ve světě známá již velmi dlouho. Vystupoval však pouze jako vedlejší produkt při výrobě dřevěného uhlí, a to s velmi malým výtěžkem. Opět ho lze použít v čisté formě, nebo jako směs. Vybrané parametry v následné tab.5.3
37
Tab.5.3 Vybrané parametry Methanolu Parametr
Jednotka
Methanol
-
8
Výhřevnost hmotnostní
MJ.kg¯¹
19,9
Výhřevnost objemová
MJ.dm¯³
15,6
Stechiometrický poměr
[kgvzd:kgpal]
6,5:1
hm.%
105
Cetanové číslo
Oktanové číslo
Nevýhody Nevýhodou je jeho nižší hustota, která je asi poloviční než například u nafty. Proto je u něho také asi dvakrát větší spotřeba. Pro člověka je to jedovatá látka - čirá kapalina bez zápachu, která se v přírodě vyskytuje pouze ojediněle. Nebezpečí hrozí nejen vdechnutím, ale i potřísněním kůže. Podobně jako ethanol má korozivní účinky, degenerativní účinky na olej a plasty. Taktéž má vyšší zápalnou teplotu, tudíž možnost potíží při studených startech za nízkých teplot. Náklady na jeho výrobu jsou až 2 krát vyšší než na výrobu benzínu. Výhody a ekologický přínos Výhodou je jeho lepší účinnost spalování a produkce méně škodlivin. V porovnání s benzínem má i vyšší oktanové číslo, přibližně 105. Výrobní technologie jsou v praxi odzkoušené. Pro jeho výrobu existuje široký potenciál vstupních surovin a v porovnání s etanolem je levnější. Methanol vyrobený ze dřeva a použitý jako náhrada benzínu se vyznačuje nižšími emisemi všech škodlivin. Dále je méně prchavý než benzín a lze ho lépe uhasit.(Vlk, 2004) Ekologické přednosti methanolu použitého v nákladním vozidle v porovnání s naftou jsou uvedeny v následné tab.5.4.
38
Tab.5.4 Snížení emisí při použití methanolu místo nafty (Vlk,2004)
Snížení emisí
Emise NOx
-65 %
CO
-95 %
HC
-95 %
Tuhé částice
-100 %
5.3 Ethanol 85 Ethanol 85 (E85, bioethanol) je směs skládající se z 85 % z bioethanolu a z 15 % z Naturalu 95. Proti klasickému benzínu dochází při použití E85 ke snížení emisí výfukových plynů. Nevýhodou je naopak mírně vyšší spotřeba proti klasickým palivům. Bioethanol lze používat na nízkoprocentní přimíchávání do automobilových benzínů, které se řídí zákonem č. 180/2007 Sb. (vychází z evropské směrnice 2003/30/ES) a na vysokoprocentní bioetanolové směsi, zejména palivo E85 skládající se z 85 % bioethanolu a 15 % benzinu Natural 95. Nízkoprocentní přimíchávání bioethanolu do cca 10 % objemových nepřináší pro spalování v motoru téměř žádný problém, a není tedy potřeba žádná úprava motoru. Vysokoprocentní směsi nelze bez úprav spalovat v běžných motorech kvůli nízké výhřevnosti lihu. V současné době jsou vysokoprocentní ethanolové směsi využívány ve vozidlech FFV (Flexi Fuel Vehicle). Tato vozidla mohou být provozovány jak na běžný benzin, palivo E85, tak i na libovolnou směs benzinu s palivem E85. Palivo E85 je možné spalovat i v běžných vozidlech, ale je třeba provést jednoduchou úpravu řídící jednotky motoru, která spočívá v prodloužení doby vstřiku paliva. Cena takovéto přestavby se pohybuje v závislosti na výrobci zařízení a typu vstřikovací soustavy daného motoru v rozmezí 5–15 tisíc Kč.
39
Palivo E85 je běžně k dostání u čerpacích stanic v západní Evropě. V roce 2008 začal náš největší výrobce bioethanolu (Dobrovický Agroetanol TTD, a. s.) vyrábět toto vysokoprocentní palivo i v ČR. Pokud by využil celou produkci bioethanolu na výrobu tohoto paliva, vyrobil by zhruba
700
tisíc
hl.
(zdroj:http://biom.cz/cz/odborne-clanky/zhodnoceni-
ekologickeho-potencialu-paliva-e85)
6 VODÍK Je nejlehčím, nejjednodušším a nejrozšířenějším prvkem vesmíru. Je to bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, který tvoří sloučeniny se všemi prvky kromě inertních plynů. Je základním prvkem všech živých organismů, společně s uhlíkem, dusíkem a kyslíkem. Na Zemi se čistý vodík vyskytuje vzácně, většinou je vázán ve sloučeninách. Vodík je považován za palivo budoucnosti, ale přichází v úvahu až v době, kdy bude k dispozici v dostatečném množství levná elektrická energie z nukleárních zdrojů a velkokapacitní jednotky na elektrolýzu vody. Zásoby vodíku ve vodě jsou obrovské a takřka nevyčerpatelné. Ukázka vybraných parametrů vodíku v následné tab.6.1.
Tab.6.1 Vybrané parametry vodíku Parametr
Jednotka
Vodík
Bod varu
°C
-252,8
Výhřevnost kapalné fáze
MJ.kg¯¹
120,05
Výhřevnost plynné fáze
MJ.m¯³
10,79
Stechiometrický poměr
[kgvzd:kgpal]
34,6:1
Spalné teplo kapalné fáze
MJ.kg¯¹
141,86
Spalné teplo plynné fáze
MJ.m¯³
12,75
40
6.1 Spalování vodíku v klasických motorech Výhody provozní a ekologické Z hlediska použití v motoru má některé výhody, jako například vysokou rychlost laminárního plamene, přibližně třikrát větší než benzín, široký rozsah zápalnosti směsi se vzduchem od 4 do 75 % objemu, což dovoluje práci ve velmi chudé směsi, a hlavně, že při spalování se nevytvářejí žádné emise sloučenin uhlíku. Při spalování stlačeného i zkapalněného vodíku vzniká pouze neškodná voda a nepatrné množství kysličníku dusíku. Nevýhody Tento způsob využití vodíku je zatím finančně velmi nákladný. Vodík ve směsi se vzduchem je značně výbušný. Má silný sklon k samozápalům, což je překážkou použití vyššího kompresního poměru než 7 až 8, velké riziko spontánního vznícení s velmi silnou tlakovou vlnou, které může být zvládnuto pouze velkým zředěním směsi, například dusíkem nebo recirkulujícími výfukovými plyny. Nevýhodou spalování vodíku je i jeho malá objemová výhřevnost v plynné fázi daná nízkou hustotou vodíku. Při použití chudých směsí proto vyžaduje přeplňování a pokud možno vstřik vodíku do válce až během sání, nejlépe ke konci sacího zdvihu. Dalším problémem je jeho skladování a umístění palivových nádrží. (Matějovský, 2005)
6.1 Palivové články V případě palivového článku nemluvíme o vodíku jako o palivu, ale jako o nosiči energie. Palivový článek je elektrochemické zařízení, které vyrábí elektřinu tím, že odděluje na katalyzátoru elektrony z paliva, přiváděného do okolí anody (například z plynného vodíku). Princip palivového článku je celkem jednoduchý a dlouho známý. Palivový článek je vlastně galvanický článek vyrábějící elektřinu pomocí elektrochemické reakce (obr.6.1). Obvykle se jedná o kyslíko-vodíkovou reakci. Vodík pro články je možné vyrábět například pomocí elektrolýzy z vody. Účinnost celého cyklu (elektřina – vodík – elektřina) je pak cca 30 až 40 %.
41
Protony vzniklé oddělením elektronů z vodíku procházejí membránou a spojují se s kyslíkem, přiváděným do okolí katody a vzniká voda. Do větve vodiče pak lze zapojit elektrický spotřebič. Článek vyrábí elektrickou energii nepřetržitě, pokud je do něho uváděno palivo (vodík a kyslík). Jednoduchý palivový článek je v podstatě tvořen deskou plastu vloženou mezi dvě uhlíkové desky fungující jako elektrody. Desky mají kanálky pro přívod paliva a kyslíku. Ekologické výhody Konverze energie paliva na elektrickou energii probíhá přímo a vedlejší produkty jsou pouze odpadní teplo a voda. V článku neprobíhá proces spalování, takže nevznikají žádné škodlivé emise. Výhody provozní Výhodou palivového článku je, že může pracovat s účinností dva až třikrát větší než spalovací motor a nepoužívá žádné pohyblivé části. Kromě toho lze využít i rekuperace kinetické energie vozidla při zpomalování. Akumulovaná energie přispívá ke krytí výkonových špiček, zvláště při hybridním uspořádání. Spalovací motor je zmenšen a palivový článek zvětšen na optimální velikost, zabezpečující vysokou účinnost při provozu na plné vytížení. Nevýhody Vodíkem poháněné vozidlo nemá zatím v současnosti větší výslednou účinnost než klasická koncepce pohonu. Je nutno totiž započítat celý řetězec od výroby přes skladování a čerpání až po konečnou spotřebu. Výroba vodíku je stále velmi nákladná. U palivového článku hrozí i ztráta účinnosti při velkém zatížení, nutnost ohřevu palivového článku na provozní teplotu a jiné nepříjemné provozní problémy. Proto jsou využívány spíše v hybridním uspořádání. (Matějovský, 2005)
42
Obr.6.1
Princip a chemické reakce v palivovém článku
(http://cs.autolexicon.net/articles/htfc-high-temperature-fuel-cell/)
43
7
ZÁVĚR Zvyšování spotřeby motorových paliv s sebou přináší problémy týkající se zhoršování životního prostředí. S cílem co možná nejvíce omezit vliv růstu automobilismu na životní prostředí jsou na kvalitu paliv kladeny stále větší požadavky. Koncentrace emisí se zvyšují i přes zpřísňující se limity obsahu znečišťujících látek ve výfukových plynech automobilů a ani masové zavedení trojcestných katalyzátorů, filtrů pevných částic a ostatních zařízení tento problém dokonale neřeší. Jako optimální se ukazuje nutnost prohloubení spolupráce mezi ropnými společnostmi, výrobci a konstruktéry automobilů a legislativními orgány. Cílem by měl být ekologický automobil, který bude mít velmi nízkou spotřebu paliva, spalování bude probíhat za optimálních podmínek s co největším využitím energie v palivu obsažené a vůz bude vybaven účinným zařízením v maximální míře redukujícím obsah všech škodlivin ve výfukových plynech. Použité palivo by mělo mít optimální parametry jak z hlediska ochrany životního prostředí, tak i z hlediska jeho využitelnosti pro pohon automobilových motorů. U automobilových paliv budoucí vývoj bude záviset na mnoha aspektech. Palivo by mělo být vyráběno z dostupných a levných surovin. Surovina by měla být pokud možno obnovitelná a výroba paliva z ní technologicky a energeticky nenáročná. Důležitým aspektem bude použití takto získaného paliva v již běžně rozšířených automobilech se zážehovými, nebo vznětovými motory - popřípadě s minimem konstrukčních úprav. Snahou této práce bylo zachycení základních vlastností a vlivů na životní prostředí u v současnosti používaných automobilových paliv. Benzín a nafta jsou zatím nejpoužívanějšími palivy, s velkým množstvím obsažené energie díky vysokému obsahu uhlíku a nejvybudovanější infrastrukturou distribuce. Na druhou stranu jde o fosilní paliva, jejichž zdroje jsou vyčerpatelné. Snižování emisní zátěže při jejich spalování je řešeno technickými úpravami motorů, žařízeními pro
44
dodatečné snižování emisí a aditivací těchto paliv. Z dlouhodobého pohledu se jedná o paliva jež budou muset být nahrazena. Co se týče použití LPG nelze s ním do budoucna příliš počítat a to s ohledem jeho vazby na fosilní ropu. Nicméně plynofikace vozidel na LPG je zatím ekologicky přínosná, provoz těchto vozidel značně snižuje emisní zatížení a je technicky nenáročná. Zato budoucí využití zemního plynu je považováno za výhodné. Díky převažujícímu obsahu metanu má menší emise proti benzínu a naftě a jeho zásoby jsou větší než ropy. Mohl by tak vytvořit most při přechodu na palivo budoucnosti. I jeho infrastruktura je dostatečná, množství plynovodů nabízí možnosti vytvořit dostatečnou síť čerpacích stanic, která je potřebná pro masivnější rozšíření vozidel využívajících zemní plyn pro svůj pohon. Biopaliva a alkoholy jsou především přínosné pro jejich uzavřený koloběh CO2. Jedná se o obnovitelné zdroje paliva se značným ekologickým přínosem. Výhodou je i jejich lepší odbouratelnost při úniku a naše soběstačnost při jejich výrobě bez závislosti na ropě. Možnost použití je přímo v konvenčních motorech, nebo s minimem technických úprav. Lze je spalovat samostatně, nebo jako směsná paliva s benzínem či naftou. V současnosti jsou biopaliva povinně přidávána do fosilních paliv. Nevýhodou je jejich menší výhřevnost a tudíž větší spotřeba paliva. U alkoholů ještě korozivní účinky, u methanolu jeho toxicita. Plodiny na výrobu biopaliv také konkurují prostorově potravinám což bude překážkou v jejich masivním použití, stejně tak cenová únosnost výroby, nyní podpořená dotacemi. Vodík je často zmiňován jako palivo budoucnosti. Ovšem původní předpoklady, počítající s masovým rozšířením vodíkových technologií kolem roku 2005, se ukázaly jako přehnaně optimistické. Přes veškeré úspěchy v této oblasti i fakt, že dnes na celém světě existuje více než 600 prototypů vozidel poháněných vodíkem, je pro sériovou výrobu třeba vyřešit ještě řadu technických obtíží. Hlavním cílem výzkumu je dnes snaha o snížení příliš vysokých výrobních nákladů tak, aby tato technologie byla nejen po technické stránce, ale rovněž i ekonomické, konkurenceschopná.
45
Je zapotřebí vyřešit ještě množství problémů s jeho výrobou, uskladněním atd., ale vodík by se mohl stát palivem nahrazujícím současně používaná paliva. Překážkou je též dosud neexistující infrastruktura vodíkových čerpacích stanic. Jako reálné datum, kdy vodík a palivové články začnou ve větším měřítku ovládat silnice, se dnes jeví rok 2020. Všichni by si měli uvědomit svou odpovědnost za ochranu životního prostředí a v rámci svých možností se aktivně podílet nejen na minimalizaci emisí, ale i dalších škodlivin spojených s provozem automobilů. Vynaložené prostředky omezí devastaci životního prostředí a planety a s tím související dopady například na zdraví lidí.
46
8 POUŽITÁ LITERATURA •
Křepelka V., Využití bioethanolu jako paliva v
zemědělství, Ústav
zemědělských a potravinářských informací, Praha 1997, ISBN 80-86153-34-7 •
Vlk F., Alternativní pohony motorových vozidel, Vlk, Brno 2004, ISBN-80239-1602-5
•
Matějovský V., Automobilová paliva, Grada, Praha 2005, ISBN-80-2470350-5
•
Kameš J., Vodík alternativní palivo 2008, Kameš, BEN-Technická literaturaPraha 2008, ISBN-97-880-2541-686
•
Cappo.cz: Vize silnični dopravy, poslední revize 5.4.2012 [cit. 2012-04-05]. Dostupné
na:
www.cappo.cz/vize-silnicni-dopravy-v-roce-2030-prac-
skupina-3.pdf •
Auta ve škole.cz: Paliva, poslední revize 5.4.2012 [cit. 2012-04-05]. Dostupné na: http://www.autaveskole.cz/paliva
•
Atpetrol.cz: Motorová nafta, poslední revize 12.4.2012 [cit. 2012-04-12]. Dostupné na: http://www.atpetrol.cz/technicke-info/diesel-motorova-nafta/
•
Petroleum.cz: Motorová paliva a biopaliva, poslední revize 12.4.2012 [cit. 2012-04-12].
Dostupné
na
http://www.petroleum.cz/odborne-clanky-
konference.aspx?pid=23 •
Biom.cz: Podíl bioložky v naftě, poslední revize 25.4.2012 [cit. 2012-04-25]. Dostupné na: http://biom.cz/cz/zpravy-z-tisku/podil-bioslozky-v-nafte-mavzrust-na-63-pctv-benzinu-na-45-pct
•
Mpo.cz: Využití kapalných paliv z biomasy , poslední revize 10.4.2012 [cit. 2012-04-25]. Dostupné na : www.mpo-efekt.cz/dokument/1234.pdf
•
Biom.cz: Zhodnocení ekologického potenciálu paliva E85. ,poslední revize 28.4.2012 [cit. 2012-04-28]. Dostupné na: http://biom.cz/cz/odborneclanky/zhodnoceni-ekologickeho-potencialu-paliva-e85 47
