Использование высококипящих фракций для производства автомобильного топлива началось с курьеза: один из инженеров случайно перегрел котел с нефтью, при этом получился больший выход низкокипящих фракций, так как произошло расщепление молекул мазута. В 1913 г. американец У. Бартон разработал термический крекинг-процесс, который дал возможность не только производить до 50% бензина из нефти, но и осуществлять гидрогенизацию ненасыщенных углеводородов, образующихся во время крекинга. Например, в 1928 г. по крекинг-процессу из 195 млн. м3 нефти было получено 62 млн. м3 бензина, 18 млн. м3 керосина для освещения, 7 млн. м3 смазочных масел, остальное — газойль, мазут, парафин, асфальт и др.
Мировой автомобильный парк растет в 4 раза быстрее, чем население планеты (рис. 18). За одну минуту в мире с конвейера сходят 52 автомашины. Эра дешевой нефти кончилась, и теперь приходится добывать ее в труднодоступных районах. К 1990 г., как считают, каждая третья тонна нефти будет получена с морского дна. По прогнозам специалистов двигатель внутреннего сгорания останется главной движущей силой на транспорте до конца XX в. Значит, решение энергетической проблемы для автотранспорта это создание альтернативных видов топлива. На ближайшую перспективу предусматривается использовать бензин и дизельное топливо с различными добавками, на более дальнюю — горючее, не содержащее нефтепродуктов. В некоторых странах Западной Европы, Южной Америки и Африки в баки автомобилей заливают «газохол» — смесь бензина с 10—20% этанола С2Н5ОН. Этанол имеет преимущества по сравнению с бензином. У него высокое октановое число, а поэтому его не надо этилировать, т. е. добавлять тетраэтилсвинец Pb(C2Hs)4 — токсичное для окружающей природы вещество. Этанол можно получить спиртовым брожением из растительной массы. В связи с этим в Бразилии селекционеры работают над выведением высокопродуктивных сортов растений, в частности эвкалиптов, из которых отдельные клоны1 дают по 5 т сухой массы с 1 га. В Зимбабве из сахарного тростника получают до 40 млн. л этанола в год. В этих странах производство этанола — самая крупная отрасль биотехнологии. Современной наукой разрабатываются методы использования рафинированных масел некоторых сортов растений в качестве дизельного топлива. Селекционеры вывели новые сорта масличной пальмы, произрастающей в Западной Африке. Эта пальма дает 14—16 т масла с 1 га, что в 14___16 раз больше продуктивности подсолнечника или сои.
В Европе и Северной Америке в качестве добавки к топливу используют метанол. Источником для него служат природный газ, уголь, сланцы, органические отходы. Он повышает КПД двигателя, улучшает антидетонационные свойства бензина, дает меньше, чем этанол, оксида углерода (II) и оксидов азота В СССР используются два сорта метанольного бензина марки А-76: летний и зимний. Для зимнего устанавливается топливная аппаратура, так как при пониженной температуре метанол отслаивается от бензина.
А нельзя ли бензин заменить газом? Впервые исследования по применению сжатого природного газа в транспорте ведись в 30-х годах, а в 50-х на дорогах только нашей страны было 20 000 автомобилей, работающих на таком горючем. Появившийся дешевый бензин оказался вне конкуренции. Но в связи повышением цен на нефтепродукты ученые снова обратились к старым проектам: бензин можно заменить сжиженной про; пан-бутановой смесью, которую хранят при обычной темп: р туре Она дешевле бензина, менее токсична, продлевает ср службы двигателя. Но вся беда в том, что природные запасы газа также не безграничны, как и нефти.
Человечество уже имеет опыт эксплуатации водородного топлива. В течение 100 лет, начиная с 1789 г., светильный газ, содержащий 50 ^ водорода, применялся для освещения жилищ и улиц. Сейчас в городе Басилиа (Италия) для бытовых нужд используется газ, содержащий 80% водорода. Водород применяют в электропромышленности при охлаждении обмоток роторов и статоров в мощных турбогенераторах. Ученые мира ведут исследования по использованию водорода в качестве топлива для автомобилей. Он единственная альтернатива природному топливу. Водород — экологически чистое топливо, так как основным продуктом его сгорания является водяной пар, увлажняющий атмосферу. Но чтобы заменить им природное топливо, нужно получать его не из дорогих углеводородов нефти и природного газа, а из воды. Как это осуществить?