Биотопливо. Виды, свойства, производство биотоплива

Биосфера (от греческого bios — «жизнь», sphaira — «шар») — это особая оболочка Земли, где сосредоточена вся деятельность живых организмов. Она включает в себя тропосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы, объединённые сложной системой биогеохимических циклов. Центральным элементом этих циклов является фотосинтез: растения, поглощая солнечную энергию, синтезируют органические вещества и высвобождают кислород. За миллиарды лет фотосинтез стал ключевым процессом, преобразовавшим атмосферу планеты.

В XX веке деятельность человека начинает оказывать глобальное влияние на биосферу. Изучение биосферы как единой динамической системы становится жизненно важным для решения экологических проблем, включая загрязнение окружающей среды и устойчивое использование природных ресурсов.

Биосфера состоит из семи взаимосвязанных видов вещества: живого, биогенного (ископаемое топливо), косного (горные породы), биокосного (почвы), радиоактивного, рассеянных атомов и вещества космического происхождения. Круговорот веществ и энергии в природе обеспечивается жизнедеятельностью организмов, в том числе процессами разложения и синтеза.

В рамках устойчивого развития всё большую роль играет биотехнология — совокупность методов, использующих биологические процессы для получения продукции. Биотехнология базируется на ферментации — преобразовании субстрата с помощью ферментов и микроорганизмов. Она предлагает мягкие производственные условия, использование возобновляемого сырья и минимальные отходы. Примером такой биопромышленности служит производство этанола и других видов биотоплива.

Растительные масла как источник энергии

По всему миру насчитывается более 150 видов растений, производящих масла: от подземных (арахис) до надземных (рапс, горчица, подсолнечник, пальмы). Эти растения становятся перспективным источником энергии, позволяя регионам решать энергетические задачи локально. Масло можно извлекать простым механическим прессованием, без химической обработки.

Однако, прямое использование растительного масла в качестве биодизеля связано с рядом технических трудностей. Необходимо соблюдать строгие промышленные стандарты: использовать токсичный метанол для этерификации, очищать продукт от жирных кислот и влаги, которые могут засорять топливные фильтры и вызывать коррозию двигателя. Тем не менее, при адаптации топливных систем дизеля (например, установка подогревателей и устойчивых прокладок) возможно использование чистого биодизеля (В100).

Смеси биодизеля с обычным дизельным топливом маркируются буквой «В»: В20 содержит 20 % биотоплива и является популярной альтернативой в США. Кроме того, даже в малых концентрациях (1–2 %) биодизель улучшает смазывающие свойства дизельного топлива с низким содержанием серы.

Экологические и агрономические преимущества

Растительные масла экологичны: не токсичны, не горючи, не имеют неприятного запаха, не содержат серу, а значит, не способствуют образованию кислотных дождей. С точки зрения углеродного баланса, они считаются углеродно-нейтральными, так как выделяют при сжигании столько же CO₂, сколько растения поглощают во время роста. Масличные культуры также укрепляют структуру почвы и препятствуют вымыванию азотистых соединений.

Исторический путь биотоплива

Ещё Генри Форд верил в биотопливо как будущее автопрома. Он построил завод по производству этанола и заключил соглашение с Standart Oil, которая в 1920-е продавала до 25 % биотоплива. Но нефтяная индустрия одержала верх: Standart Oil свернула проект, а биотопливо подверглось черному PR со стороны промышленников вроде Эндрю Меллона и владельца DuPont — компании, продвигавшей бумагу из древесины. Именно в это время была запрещена конопля, активно использовавшаяся для производства бумаги и тканей, несмотря на её полную легальность и поддержку со стороны государства.

Во Вторую мировую войну и союзники, и нацисты применяли биотопливо. Оно подходило для дизельных двигателей без необходимости их модификации. Однако объемы производства сырья оставались малы, и к биотопливу вернулись лишь в 1970-х годах, после нефтяных кризисов. Резкий рост цен на нефть заставил искать альтернативы. В США возрос спрос на дизельные машины, а компании вроде General Motors начали выпускать дизельные автомобили.

Только к концу 1990-х биотопливо снова стало частью «зелёной» повестки: США столкнулись с переизбытком сои, кукурузы и подсолнечника. Некоторые экологи начали добавлять растительные масла к дизельному топливу, стремясь снизить загрязнение. После событий 11 сентября интерес к энергетической независимости США возродил движение за биотопливо. Появились компании, такие как Yokayo Biofuels, убеждённые в том, что «овощное» топливо — это экологичный и безопасный путь. Оно на 78 % снижает выброс CO₂ и на 80 % — риск онкологических заболеваний, связанных с загрязнением воздуха.

80

Рис. 1. Динамика мирового производства и потребления растительных масел, млн т

«Нефтяные компании украли у американских фермеров возможность обеспечить страну топливом», — утверждает Эндрю Даунис. Он напоминает, что двигатель Рудольфа Дизеля изначально был предназначен для работы на масле, полученном из сои или кукурузы. Тем не менее, нефтяные корпорации взяли верх, представив дизельное топливо как побочный продукт нефтепереработки и вытеснив биологические альтернативы с рынка.

Тем временем в Калифорнии компания Yokayo Biofuels нашла поддержку у местных виноградарей, сделав биотопливо частью их аграрной философии. «Мы заправляем всю нашу технику исключительно биотопливом», — говорит Поль Фрей, владелец Frey Vineyards. — «Запах отработанного мазута неприятен, а биотопливо пахнет так, будто ты на кухне ресторана. И приятно осознавать, что твой трактор работает на 100 % растительном топливе. Это отражает наш подход: мы выращиваем виноград только органическим способом».

Идея устойчивого потребления охватила не только фермеров. В Беркли, штат Калифорния, из 200 муниципальных машин 180 уже переведены на «зелёное» топливо — от автобусов до карет скорой помощи. Оставшиеся 20 перейдут на биодизель, как только он появится за пределами города.

Два пути использования растительных масел

Существует два способа применения растительных масел в дизельной технике:

1. Прямая замена дизеля — использование масел без химической обработки;

2. Переэтерификация масел — получение биодизеля, химически близкого к традиционному топливу.

Первый путь сопряжён с техническими сложностями. Растительные масла плохо сгорают в обычных дизельных двигателях с непосредственным впрыском. Из-за высокой вязкости они смешиваются со смазкой, образуют отложения на форсунках и в камере сгорания. Эту проблему можно частично решить нагревом масла или добавлением дизеля, особенно в двигателях с вихрекамерным зажиганием, но даже они подвержены быстрому износу. По этой причине требуется разработка специализированных моторов. Некоторые европейские производители уже выпускают такие двигатели, но их высокая цена остаётся барьером для широкого распространения.

Гораздо практичнее и экономичнее оказался второй путь — производство биодизеля. Он не требует радикальных переделок в конструкции двигателя и подходит для уже существующих систем.

Как производится биодизель

Сырьём для биодизеля служат жирные (а иногда эфирные) масла растений и водорослей. Основной процесс — переэтерификация, при которой масло реагирует с метанолом (реже этанолом или изопропанолом) в присутствии щелочного катализатора. Стандартное соотношение — 9:1 (масло к метанолу), плюс гидроксид калия или натрия. Процесс проводится при температуре около 60 °C и нормальном атмосферном давлении.

На выходе получаем:

• Метиловый эфир — готовый вид биотоплива;

• Глицерин — побочный продукт, используемый в фармацевтике и производстве красок.

Качественный биодизель должен содержать не менее 96 % метиловых эфиров. Избыток метанола после реакции удаляется, поскольку его присутствие снижает стабильность топлива.

Следующий шаг — очистка от мыла, образующегося в процессе омыления. Его остатки могут закупоривать фильтры, вызывать нагар и коррозию. Простой сепарации или центрифугирования недостаточно: необходима промывка водой или применение сорбентов. Заключительный этап — сушка: влага способствует размножению микроорганизмов и разрушению молекул топлива.

Топливные характеристики биодизеля

Ключевой показатель — цетановое число, характеризующее воспламеняемость. У минерального дизеля оно составляет 42–45, у метиловых эфиров — не менее 51, а в ряде случаев достигает 56–58. Это обеспечивает высокую эффективность сгорания без дополнительных добавок. Ещё одна особенность биодизеля — содержание кислорода (до 11,5 %), чего нет в традиционном дизельном топливе. Благодаря этому он сгорает полнее и чище.

Рис. 2. Этерификация растительного масла метанолом

Растительное масло можно эффективно использовать как топливо: его теплота сгорания хоть и немного ниже – примерно на 7–10 % по сравнению с дизельным, но всё равно достаточно высока. Вместе с тем биотопливо на основе масел обладает множеством дополнительных преимуществ:

• Имеет природное происхождение, не содержит характерного бензольного аромата. Производится из растительных источников, нередко улучшающих агрохимические свойства почвы в системах севооборота.
• Экологическая безопасность: В отличие от минерального масла, 1 литр которого способен загрязнить до 1 миллиона литров питьевой воды, биодизель, как доказано экспериментально, при попадании в водоёмы не наносит вреда их флоре и фауне. При этом продукт почти полностью биоразлагаем: до 99 % утилизируется микроорганизмами за 28 дней в природной среде.
• Сниженные выбросы CO₂: углекислый газ, образующийся при сгорании биотоплива, эквивалентен количеству, которое растение абсорбировало в период роста. Однако полностью экологически чистым его назвать нельзя.
• Повышенная экологическая чистота: по таким показателям, как CO, углеводороды (УВ), NO_X и сажевые частицы, биодизель показывает лучшие результаты. Он практически не содержит серы: менее 0,001 % против < 0,2 % в обычном дизеле.
• Возможность дополнительной очистки: применение катализаторов типа оксиката способствует преобразованию вредных выбросов в H₂O и CO₂. Однако катализаторы чувствительны к сере, которая «отравляет» их, и потому низкое содержание серы в биодизеле играет критически важную роль.
• Отличные смазывающие свойства. Несмотря на почти полное отсутствие сернистых соединений, биодизель сохраняет хорошую смазывающую способность благодаря высокому содержанию кислорода в своей структуре.
• Продление ресурса двигателя. Благодаря смазке подвижных элементов моторесурс и срок службы топливной системы увеличиваются до 60 %, согласно тестам.
• Безопасность при хранении и транспортировке: температура воспламенения биодизеля превышает 100 °C, что делает его менее пожароопасным топливом по сравнению с минеральными аналогами.

С 23.05.2000 действует стандарт качества для рапсового масла, которое используется в качестве топлива. Этот документ обязателен как для моторостроителей, так и для потребителей, использующих рапсовое масло в топливных целях.

Сельскохозяйственная и экономическая выгода: Рапс помогает сохранить плодородность почвы и эффективно осваивать невостребованные сельхозугодья. Это самое распространённое масло растительного происхождения, устойчивое к холоду (работает до –10 °C без добавок).

Рапс укрепляет структуру почвы, эффективно усваивает удобрения, не содержит соединений серы и нетоксичен. При попадании в грунт масло полностью разлагается в течение 3 недель, не загрязняя водоёмы.

Рапсовое масло обладает рекордной температурой воспламенения – 325 °C, что делает его одним из самых безопасных видов биотоплива. Предпочтение отдаётся продукту, полученному методом холодного прессования рапсовых семян (впрочем, теоретически возможно использование любого масла).

Производство топлива из рапса не требует госдотаций – достаточно обеспечить сохранность налоговых льгот, чтобы биоэнергоносители оставались вне системы налогообложения (в отличие от углеводородов). Масштабное внедрение рапса может со временем снизить себестоимость масла.

Биодизель представляет собой топливо на основе растительных масел с непредельными и предельными углеводородами, по составу схожими с CH₄.

Ещё Рудольф Дизель в своём патенте указывал, что его двигатель изначально предназначен для работы на маслах растительного происхождения. Исторически первые авто использовали конопляное масло. Впоследствии оно было вытеснено бензином и соляркой. Однако уже в 1980–1990-х годах XX века в ряде европейских стран снова стали использовать растительные масла в качестве топлива для дизелей.

Особенности: масла таких культур, как подсолнечник, рапс или лён, имеют повышенную вязкость и плотность. При этом кислорода в них содержится до 8–10 %, что снижает низшую теплоту сгорания. В первых экспериментах рапсовое масло напрямую заливали в баки тракторов. Однако после 100–200 часов работы возникала проблема накопления углеродистых отложений в камере сгорания.

Решение предложила компания Volkswagen: в модели Golf установили дизельный двигатель Elsbett, разработанный инженером Людвигом Эльсбеттом. Он позволил снизить расход топлива на 100 км с 4,5 до 3,5 литра (при движении со скоростью 90 км/ч) и улучшить экологические параметры выхлопа.

Основные виды сырья для выработки биодизеля

В настоящее время в качестве ключевого компонента при производстве биодизельного топлива чаще всего используется растительное масло.

Таблица 1. Характеристики различных растительных масел

Рапсовое масло. Благодаря высокой устойчивости к окислительным процессам и невысокому значению йодного числа (ниже 120), этот тип масла отлично подходит для холодного климата. Рапс демонстрирует хорошую урожайность, что делает его популярным источником сырья.

Подсолнечное масло. Несмотря на меньшую урожайность по сравнению с рапсом, подсолнечник хорошо себя чувствует в тёплых и засушливых регионах. Однако его высокое йодное число (выше 120) требует добавления масел с меньшей ненасыщенностью, чтобы соответствовать нормативу EN 14214.

Животные жиры и пищевые отходы. Эти категории сырья регулируются в ЕС стандартом EN 14241. Несмотря на наличие полимеров, они активно применяются в странах, где их стоимость минимальна и возможна рентабельная переработка.

Соевое масло. Широко распространено в странах Америки, особенно в США и Аргентине. Йодное число превышает 120, но американский стандарт D-6751–02 не вводит ограничений по этому параметру, в отличие от европейского подхода.

Пальмовое масло. С 1987 года активно используется в Малайзии. Температура потери текучести составляет около +11 °C, из-за чего пальмовое масло эффективно лишь в тёплых широтах или в смесях с другими маслами.

Альтернативные источники. Применение экзотических культур, таких как ореховые масла (Никарагуа), и хлопковое масло (Греция), рассматривается как перспективное направление, однако остаётся недостаточно изученным.

Новые масличные культуры. В целях улучшения характеристик биодизеля исследуются масличные культуры с высокой концентрацией мононенасыщенных кислот (например, олеиновой — 18:1), низким содержанием насыщенных жирных кислот (пальмитиновая — 16:0, стеариновая — 18:0), и минимальным уровнем полиненасыщенных (таких как линоленовая — 18:3). Такой состав обеспечивает стабильность топлива и адаптацию к холодному климату.

Глобальная статистика по производству биодизельного топлива

На начало 2004 года приблизительно 80% всей продукции биодизеля в Европе было изготовлено из рапсового масла, причем около трети всех сборов рапса в том же году пошли именно на производство биотоплива.

Биодизель стал производиться в странах Европейского союза начиная с 1992 года. К середине 2008 года на территории ЕС было возведено 214 заводов, производящих биодизель, с общей мощностью 16 миллионов тонн ежегодно.

В США, на октябрь 2004 года, мощность всех установленных заводов составляла около 567 миллионов литров в год (150 миллионов галлонов). К середине 2008 года в США функционировало 149 заводов с общими мощностями около 7669 миллиардов литров в год (2029 миллионов галлонов). В то же время велось строительство 10 новых заводов мощностью примерно 808,9 миллионов литров в год (214 миллионов галлонов).

В Канаде к концу 2006 года функционировали 4 завода, производящие биодизель с общей мощностью около 196,5 миллионов литров в год (52 миллиона галлонов).

Процесс производства биодизеля требует выделения больших земельных участков для выращивания соответствующих культур, что, в свою очередь, может привести к использованию крупных доз химических средств защиты растений, вызывая деградацию почв и ухудшение качества грунта.

Таблица 2. Сравнительные характеристики различных видов топлива и биотоплива

С другой стороны, жмых, образующийся при переработке растительного масла, активно используется как корм для животных, что способствует более эффективному использованию биомассы.

Процесс производства биодизеля позволяет вовлекать в экономику земли, ранее не использовавшиеся в сельском хозяйстве, и создавать рабочие места в таких секторах, как сельское хозяйство, машиностроение и строительство. Так, в России с 1995 по 2005 год площадь сельхозугодий сократилась на 25,06 миллиона гектаров, тогда как в США на свободных землях ежегодно возможно выращивание до 1,3 миллиардов тонн биомассы.

Процесс получения биодизеля предполагает использование реакции этерификации, результатом которой становится смесь, разделяющаяся на фракции. Верхняя фракция — это рапсовый метил-эфир, являющийся биодизельным топливом, а нижняя — это глицериновая фаза, которая часто ошибочно называется глицерином. Однако до чистого глицерина ей предстоит еще пройти несколько этапов очистки, поскольку высокая щелочность и наличие метанола создают проблемы в хранении и утилизации этого продукта.

Таблица 3. Динамика производства биодизеля в странах Европейского Союза и США

Использование биодизеля в транспорте

В настоящее время в странах Южной и Северной Америки активно внедряется использование биодизеля в автотранспорте.

Кроме того, Европейская организация по стандартизации разработала стандарт EN 14214, который применяется для оценки качества биодизеля. Также существуют другие стандарты, такие как EN 590 (или EN 590:2000) и DIN 51606. Первый из них описывает физические характеристики всех типов дизельного топлива, которые продаются в странах Европейского Союза, а также в Исландии, Норвегии и Швейцарии.

Таблица 4. Основные стандарты использования биодизеля в разных странах

Этот стандарт разрешает содержание 5 % биодизеля в традиционном дизельном топливе. В некоторых странах, таких как Франция, все дизельное топливо содержит 5 % биодизеля. Стандарт DIN 51606 является самым строгим, так как был разработан с учетом совместимости с двигателями большинства ведущих автопроизводителей. Это позволяет производителям биодизеля обеспечивать топливо, которое не только соответствует, но и часто превосходит этот стандарт. Переход на биодизель позволяет решить важную проблему: удовлетворить растущие потребности в энергии, не нанося ущерба экологии.

Состав биодизеля включает углеводородные группы СН2. Биодизель может быть добавлен в дизельное топливо в концентрации 20–30 %. В качестве сырья для биодизеля используются растительные масла, такие как C3H5(C18H33O3)3 (масло) и спирт C2H5OH. Для превращения масла в биодизель его подвергают процессу этерификации, в ходе которого создаются эфиры жирных кислот. Эти эфиры и составляют биодизель.

Физико-химические свойства различных смесей дизельного топлива (C16H34), этанола (C2H5OH) и растительного масла (например, C3H5(C18H33O3)3 — касторовое масло) зависят от их молекулярной структуры. Применение касторового масла в биодизеле основывается на его содержании мононенасыщенных цепей углеводородных групп СН2, насыщенных цепях пальмитиновой и стеариновой жирных кислот и полиненасыщенной линолевой кислоты.

Касторовое масло представляет собой жидкость, основные свойства которой определяет рицинолевая кислота. Это масло плохо растворяется в воде, но хорошо растворяется в спирте (в соотношении 1:1), и только слабо растворяется в бензине. На воздухе касторовое масло не окисляется и не высыхает, что является его важным преимуществом для практического применения.

Для производства биодизеля используются различные растительные масла, так как все предельные углеводороды могут быть использованы в качестве топлива. Биодизель может использоваться в чистом виде, но чаще всего применяется в качестве добавки к традиционному дизельному топливу.

Химическая структура молекул углеводородов сильно влияет на их физико-химические характеристики, такие как температура кипения и замерзания. В зависимости от количества атомов углерода в молекуле, углеводороды могут быть газами, жидкостями или твердыми веществами.

Изомерия углеводородов также значительно влияет на свойства топлива. Например, в качестве эталонного образца для детонации используется нормальный гептан (C7H16). В то время как изомер октана (C8H18) с разветвленной цепью атомов обладает высокой устойчивостью к детонации, что делает его важным для улучшения качества топлива.

Для стандартизации используются молекулы с разветвленными углеродными цепями, как например октан, что повышает октановое число и улучшает характеристики топлива в различных условиях эксплуатации.

Растительные масла не имеют изомеров, но обладают разветвленными цепями углеводородных групп СН2. Биодизель на основе растительных масел состоит из длинных углеводородных цепей — жирных кислот с карбоксильными группами. Эти масла представляют собой смеси полных эфиров глицерина и длинноцепочечных жирных кислот (рис. 3).

Рис. 3. Структурная композиция трех основных карбоновых кислот (рапсовое масло)

Самыми распространенными сырьями для биодизеля являются сельскохозяйственные масличные культуры. Свойства масел зависят от типа жирных кислот в составе триглицеридов, которые могут быть как жидкими, так и твердыми при низких температурах. Чистые масла обычно бесцветны и могут быть классифицированы как насыщенные или ненасыщенные жирные кислоты.

Чистые масла содержат как одноосновные, так и двухосновные кислоты, каждая из которых имеет свои уникальные свойства. Все углеродные атомы образуют ковалентные связи друг с другом, что позволяет создавать углеродные цепи практически неограниченной длины.

Наиболее популярными ненасыщенными кислотами в растительных маслах являются олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты, а также рицинолевая. Формула рицинолевой кислоты – C18H34O3. Возможность использования касторового масла в биодизеле обусловлена его составом, который включает мононенасыщенные и насыщенные жирные кислоты.

Рис. 4. Химическая формула мононенасыщенной рицинолевой кислоты с одной двойной связью и структурная формула касторового масла – триацилглицерид

Рис. 5. Структурная формула ненасыщенных жирных кислот с одной и двумя двойными связями

Растительные масла могут иметь разные физико-химические свойства, такие как густота, вязкость и цвет, в зависимости от степени очистки. Химический состав касторового масла представлен в таблице 4.

Таблица 4.

Основные физико-химические характеристики касторового масла обусловлены рицинолевой кислотой. Его свойства могут изменяться при нагревании или химическом воздействии. Смесь с спиртом снижает температуру замерзания масла, что улучшает его использование в различных условиях.

Таблица 5.

Практическая оценка использования биодизеля, который представляет собой смесь дизельного топлива, касторового масла и биоэтанола, проводилась на основе анализа его технических характеристик, а также путем тепловых расчетов и экспериментов.

Присадки для биотоплива. Во многих странах с развитыми промышленными секторами, а также в ряде развивающихся регионов активно проводятся исследования и разработки, направленные на создание и внедрение альтернативных видов топлива. К ним относят такие варианты, как биогаз, спирты, синтетическое топливо, водород и другие, которые могут значительно уменьшить выбросы токсичных веществ в атмосферу.

Биотопливо, являясь источником возобновляемой энергии, имеет побочные продукты, такие как глицерин, которые также находят применение в промышленности. Однако стоит отметить, что биотопливо не всегда обходится дешевле традиционных нефтяных продуктов; в некоторых случаях оно может быть даже дороже.

Альтернативные виды топлива обладают как положительными, так и отрицательными сторонами по сравнению с традиционными нефтяными источниками. Именно недостатки этих видов топлива до сих пор сдерживают их массовое использование.

Самым популярным типом биотоплива является биоэтанол — этиловый спирт, получаемый через перегонку веществ, содержащих крахмал, сахар или целлюлозу. Основные сырьевые материалы для производства биоэтанола — это зерновые культуры, такие как рис, кукуруза, пшеница, рожь, а также рапс (см. рис. 6).

Рис. 6. Схема получения биоэтанола из рапсового масла

Биоэтанол — это этиловый спирт (этанол), получаемый из растительного сырья и используемый в качестве альтернативного топлива для автомобильного транспорта.

Процесс получения этанола осуществляется с использованием микробиологических методов (брожение с дрожжами, ферментами или бактериями) или синтетических способов (гидратация этилена, добытого из нефти, в присутствии катализатора).

Рис. 7. Химическая формула получения биоэтанола из рапсового масла

При этом около 85% мирового производства спирта используется в технических целях, из которых 80% приходится на биотопливо. Это топливо, по своим характеристикам, приближается к бензину (см. таблицу 7.6). Мировой рынок топлива на основе биоэтанола ежегодно увеличивается на 20-25%, и прогнозируется, что к 2020 году его производство и потребление достигнут 120 миллиардов литров в год.

Основной областью применения биоэтанола являются бензиновые смеси. Эти смеси маркируются как Ечисло, где число обозначает процентное содержание этанола. Применяются марки, такие как Е5, Е7 и Е10. Для таких смесей нет необходимости в модификации бензинового двигателя, однако смеси с высоким содержанием этанола (например, Е85, Е95 и Е96) требуют внесения изменений в систему питания и зажигания автомобиля. Преимущества применения этанола включают уменьшение зависимости от нефти, снижение выбросов углекислого газа, улучшение октанового числа топлива и снижение содержания токсичных углеводородов. В Российской Федерации действуют следующие нормативные акты для автомобильных бензинов с добавками этанола:

1. Технические условия ТУ 38.401–58–244–99 на бензины с добавлением этанола (выдано разрешение ОАО «Лукойл – Волгограднефтепереработка» и другим нефтебазам);
2. Государственный стандарт ГОСТ Р 51866–2002, предусматривающий возможность использования до 5% этанола;
3. Государственный стандарт ГОСТ Р 52201–2004 на «Этанольное моторное топливо», разработанный с участием ЗАО НПО «Химсинтез»;
4. Стандарт СТО 11605031-007-2006, который соответствует западным требованиям (ASTM D 4806) для денатурированного топливного биоэтанола.

Вместе с тем, использование этанола в автомобильных бензинах сопряжено с определенными трудностями, такими как фазовая нестабильность топливных смесей, коррозия металлических материалов, старение резинотехнических изделий и накопление отложений в двигателях.

Таблица 7. Образование отложений в двигателе при использовании биоэтанола

Основным сырьем для производства биодизеля являются масличные культуры, такие как рапс, соя, подсолнечник, кокос и другие. Среди них рапс является наиболее распространенным из-за своей неприхотливости и высокой урожайности — до 1,2 тыс. литров масла с гектара. Для сравнения, с одного гектара подсолнечника можно получить около 0,95 тыс. литров масла. Сравнительная эффективность переработки кокоса и ятрофы выше, однако их производство ограничено тропическим климатом.
Примечания:

1. Использование чистого рапсового масла или его метилового эфира (МЭРП) в дизельном топливе до 20 % не требует дополнительных настроек двигателя и не оказывает негативного воздействия на его мощность;
2. Добавление 20 % рапсового масла в дизель снижает дымность выхлопа на 40 %, выбросы углеводородов на 25–36 %, а оксида азота — на 3,8–10 %.