Co všechno zvládnou spalovat vznětové motory? Naftou to nekončí

Vznětové motory byly v druhé polovině 19. století navrženy tak, aby si poradily s hmotou blízkou arašídovému oleji, přičemž lehce viskózní ropné palivo se stalo hlavní pohonnou směsí až později. Rudolf Diesel dokonce původně fandil spalování uhelného prachu, zatímco jednotlivé součástky fungovaly i na bázi zmíněných olejových produktů. První verze automobilového agregátu tudíž zpracovávaly téměř jakékoliv zápalné palivo, které bylo možné efektivně dopravit do válce.

Právě horší zásobování spalovací komory včetně abrazivních vlastností uhelného prachu způsobily vyřazení pohonu na levný odpad z dobývání, přepravy a skladování uhlí. Mour vystřídala mazlavá hmota na bázi oleje dodnes známá jako motorová nafta. Ta se rozšířila mezi motoristy a loni v prvních devíti měsících roku měla zastoupení v 55 % případech prodaných ojetin. Mezi novými vozy bylo v říjnu 2019 prodáno zhruba každé třetí auto navzdory aféře Dieselgate.

Šéf Volkswagenu Diess obviněn. Ale ne kvůli dieselgate...

Naftový motor spolkne překvapivé druhy pohonných hmot

Většinu existenčního období dieselu doprovází tankování ropných produktů, avšak poslední léta ekologického lobby zaznívají hlasy o zvýšení podílu alternativních paliv. Vznětový mechanismus se tak vrací ke kořenům, nicméně jízdu na nečekané druhy kapalin provozuje jen minimální množství dobrodruhů. Experimenty s náhradami nafty znamenají možnost tankovat jiné prostředky než mazlavý produkt hlubinné těžby.

Bionafta

Úvodním příkladem alternativní volby je bionafta. Mix metylesterů nenasycených mastných kyselin rostlinného původu je vyroben z obnovitelných zdrojů pomocí bezodpadové technologie. Všechny vedlejší produkty mají následné využití. Hlavní zdrojovou surovinu potkáváme na polích celého Česka, jelikož aromatická řepka zaplavila tuzemské plochy v nezdravě plošném měřítku. Jinde používají i jiné plodiny bohaté na vylisovaný olej. Současní výrobci musí přimíchávat 5 % biologické nafty do dieselových zásob tvořených klasickou ropou.

Budeme jezdit na dřevní štěpku, piliny a slámu? V Česku se testují nová biopaliva

Použitý rostlinný olej

Recyklovaný kuchyňský olej v zásadě spadá do kategorie bionafty. Liší se však tím, že nepotřebuje vlastní výrobní proces a je dokonce zelenější než účelová odrůda. Použité zásoby z vaření dále neplýtvají energií a mohou se úsporně použít v automobilech – je to skvělý způsob spolupráce motorismu s každodenní lidskou činností.

Celníci odhadují, že v Česku jezdí tisíce řidičů na olej ze smažení, nelze však vylít celou fritézu do prázdné nádrže naftového vozidla. Studená kapalina musí být nejprve přefiltrována kvůli odstranění hrubých částic z řízků a dále je nutné přimíchat další chemikálie. Hotová pohonná směs se složením podobá bionaftě, každopádně z výfuku je pak cítit odér kuchyně čtvrté cenové kategorie.

Scania u hasičských vozidel sází i na alternativní paliva

Syntetická nafta

Stoprocentní syntetika zvaná Blue Crude se skládá jen z vody, oxidu uhličitého a elektřiny. Třísložková nafta budoucnosti je vyhotovena v tekutém skupenství obsahujícím uhlovodíkové řetězce, které jsou ve výsledku téměř totožné s tradičním motorovým dieselem z nejbližší benzínky. Průmyslová verze pohonu vzniká experimentálně v nedalekých Drážďanech ve spolupráci s automobilkou Audi. Oxid je zachytáván ze vzduchu, zatímco kyslík a vodík formuje elektrolýza z běžně dostupné vody. Elektřina výrobního cyklu je samozřejmě dodávána z obnovitelných zdrojů, proto šetrný proces opěvují ekologičtí aktivisté.

Dimethylether (DME)

Dimethylether neboli DME znají lidé jako bezbarvý plyn pohánějící spreje. Výplň natlakovaných plechovek má mnohem širší uplatnění sahající až do automobilového průmyslu. Ukázalo se, že se jedná o funkční palivo vznětových motorů, které tolerují organickou sloučeninu s minimem servisních úprav. Kromě použitelnosti DME prokazatelně zlepšuje emise dieselových agregátů tím, že prakticky eliminuje vypouštění miniaturních částic z výfuku a přitom ponechává sériový výkon jednotky.

Výhody reflektuje Austrálie, která je silně závislá na naftě a právě u protinožců graduje úsilí o zahájení masové výroby dimethyletheru pro použití v užitkových dopravních prostředcích. Tato technologie je již k dispozici, ovšem výroba DME je v současné době asi třikrát dražší než výrobní proces pro konvenční naftu.  

Palivo E85: Šetření na správném místě? Na zimu se nehodí a pozor na ventily!

Další možnosti hodné zmínky

Výše uvedené varianty jsou v současné době nejslibnější k rozšířenému použití, i když rozhodně nejde o kompletní výčet pohonných hmot pro vznětové agregáty. Dalo by se pokračovat jedovatým rozpouštědlem butanolem získávaným z biomasy, i když je obtížné jej používat samostatně. Vědci studovaný alkohol musí být kombinován s konvenční naftou v různých poměrech, aby mohl být nalévaný do aut.

Speciální přístup odborníků potřebuje i ethanol, který lze také použít k pohonu dieselových motorů po smíchání s jiným palivem. Složka alkoholických nápojů nemůže tvořit více než 15 % tankované směsi, aby mohl správně hořet a hlavně mazat. Vedou se spory o přínosu produktu kvašení, přesto motoristé v USA přidávají až 10% podíl bioethanolu vyrobeného z kukuřice.

Seriál o spotřebě: Lze jezdit na rostlinný olej?

České badatele zajímá i spolupráce na vývoji olejového paliva z mořských mikrořas. „To jsou jednobuněčné organismy, které rostou díky sluneční energii, vodě a oxidu uhličitému. K pěstování mikrořas stačí třeba mělký rybník. V českých klimatických podmínkách mohou růst sto čtyřicet až sto padesát dnů v roce,“ tvrdí František Kaštánek z Ústavu chemických procesů Akademie věd v Praze. Vodní rostlinstvo je přítomno na seznamu slibných alternativ, kromě potřebného oleje se zbytek výrobního procesu podobá výrobě používané bionafty. Kanadské ministerstvo vědy a techniky před deseti lety podpořilo nápad vyplacením štědré dotace pěti milionů kanadských dolarů, což by dnes bylo přepočtem 91,1 milionů Kč.