Benzín – definícia, výroba, zloženie a oktánové čísla
Benzín: komplexný prehľad — definícia, výroba z ropy, zloženie, prísady a vysvetlenie oktánových čísel. Zistite, ktoré palivo je pre vaše auto najvýhodnejšie.
Benzín /ˈɡæsəliːn/ alebo benzín /ˈpɛtrəl/ je jedovatá číra kvapalina, ktorá sa väčšinou používa ako palivo v spaľovacích motoroch. Vyrába sa varením ropy, fosílneho paliva. Pri destilačnom procese sa ropa zahrieva na veľmi vysokú teplotu, potom sa rozdelí na svoje zložky, pričom jednou z nich je benzín. Ide o nákladný proces. Vyrába sa prevažne z oktánu (C8H18), uhľovodíka.
Benzín sa predáva na čerpacích staniciach. Aby sa správne spaľoval vo vysokokompresných spaľovacích motoroch, každá značka benzínu obsahuje prísady do benzínu. Presné zloženie benzínu sa teda na rôznych čerpacích staniciach líši. Benzín je odstupňovaný podľa oktánového čísla, ktoré meria, ako dobre sa spaľuje. Väčšina automobilových motorov dokáže spaľovať "bežný" benzín, ktorý má oktánové číslo 87. Precízne vyrobené motory vyžadujú alebo uprednostňujú "prémiový" benzín s oktánovým číslom 93. Väčšina čerpacích staníc ponúka tri rôzne zmesi benzínu s tromi rôznymi oktánovými číslami a cenami.
Výroba benzínu – stručne a zrozumiteľne
Ropa sa v rafinérii rozdelí pomocou frakčnej destilácie na rôzne frakcie podľa bodov varu. Benzínová frakcia vzniká z hrubších procesov a ďalej sa upravuje:
- atmosférická a vákuová destilácia,
- krakovanie (katalytické alebo parné), ktoré rozbíja ťažšie molekuly na ľahšie,
- katalytická reformácia a izomerizácia na zvýšenie oktánového čísla,
- hydroodsiľnenie a čistenie na odstránenie síry a iných nežiaducich látok,
- finálne miešanie (blending) rôznych zložiek a prísad tak, aby vznikla požadovaná kvalita paliva.
Zloženie benzínu
Benzín nie je jedna chemická látka, ale zmes mnohých uhlovodíkov (predovšetkým parafínov, olefínov, cykloalkánov a aromátov) s počtom atómov uhlíka približne C4–C12. Jedným z modelových zložiek, ktoré sa používajú pri hodnotení, je oktán (C8H18), ale bežný benzín obsahuje stovky rôznych zlúčenín. Typické vlastnosti:
- bod varu: približne 30–200 °C (v závislosti od zložiek),
- hustota: ~0,71–0,77 g/cm³ pri 15 °C,
- energetický obsah: približne 32–35 MJ/l (približne 9–10 kWh/l),
- výrazná nestálosť a ľahká zápalnosť – tvorí výbušné zmesi so vzduchom.
Oktánové číslo a koncepcia "knockingu"
Oktánové číslo udáva odolnosť paliva voči predčasnému zapáleniu (samozapaľovaniu), ktoré spôsobuje klepanie motora (tzv. "knocking"). Vyššie oktánové číslo znamená väčšiu odolnosť voči klepaniu. Existujú dve hlavné metódy merania:
- RON (Research Octane Number) – merané pri nižších otáčkach a teplotách; bežné v Európe,
- MON (Motor Octane Number) – merané pri náročnejších podmienkach (vyššie otáčky a teplota),
V niektorých krajinách (napríklad USA) sa uvádza pri čerpačkách priemerná hodnota (R+M)/2, nazývaná AKI (Anti-Knock Index). Číselné príklady z praxe:
- Bežný benzín v USA: ~87 AKI (čo zodpovedá približne RON 91),
- Prémiové palivá: 91–98 RON (v závislosti od regiónu a značky),
- V Európe sú bežné stupne 95 RON a 98 RON.
Prísady do benzínu
Prísady sa pridávajú na zlepšenie vlastností benzínu, ochranu motora a zníženie emisií. Medzi najčastejšie patria:
- detergenty (čistenie vstrekovacích systémov a ventilov),
- antikoroziárne látky a antioxidanty,
- antistatické prísady,
- zlepšovače oktánu (v minulosti olovnaté zlúčeniny, dnes zakázané; nahradzujú ich syntetické komponenty a alkohol, najmä etanol),
- zložky zvyšujúce stabilitu paliva pri skladovaní.
Použitie
Hlavné využitie benzínu je ako palivo pre zážihové motory v automobiloch, motocykloch, aj menších motoroch (napr. kosačky, generátory). Niektoré špeciálne zmesi sa používajú aj v letectve (napr. v malých lietadlách s piestovými motormi) alebo v chemickom priemysle ako rozpúšťadlá a suroviny pre syntézu ďalších látok.
Bezpečnosť a zdravie
Benzín je toxický pri vdýchnutí výparov, pri kontakte s pokožkou a pri požití. Krátkodobé vystavenie môže spôsobiť závrat, nevoľnosť, bolesti hlavy a pri vysokých koncentráciách útlm nervovej sústavy. Dlhodobá expozícia môže mať vážnejšie účinky na pečeň a obličky. Pri práci s benzínom dodržiavajte základné bezpečnostné pravidlá:
- nevdychovať výpary, pracovať v dobre vetraných priestoroch,
- vyhýbať sa kontaktu s pokožkou a očami, pri kontakte opláchnuť vodou,
- nepoužívať otvorený oheň v blízkosti nádrží,
- nekumovať benzín do kanalizácie ani do prírody – je škodlivý pre životné prostredie.
Vplyv na životné prostredie
Spaľovanie benzínu v doprave produkuje oxid uhličitý (CO2), ktorý prispieva ku klimatickým zmenám, a tiež emisie oxidu uhoľnatého (CO), oxidov dusíka (NOx), nespálené uhlovodíky a prchavé organické látky (VOC), ktoré prispievajú k tvorbe smogu. Historicky sa do benzínu pridával olovnatý tetraetylolov (TEL) na zvýšenie oktánového čísla; jeho používanie bolo kvôli zdravotným dopadom postupne zastavené a dnes sa používa predovšetkým benzín bez olova.
Uskladnenie a manipulácia
Benzín by sa mal skladovať v originálnych alebo certifikovaných nádobách určených na palivo, mimo zdrojov tepla a priameho slnečného žiarenia. Kvôli starnutiu a strate kvality sa dlhodobo skladovaný benzín môže zmeniť (strata výkonnosti, tvorba safloridov). Pri preprave a skladovaní dodržiavajte miestne predpisy a bezpečnostné normy.
Ak potrebujete benzín pre konkrétny motor (napr. vysokovýkonný alebo turbo motor), riaďte sa odporúčaniami výrobcu vozidla ohľadom minimálneho oktánového čísla a typu paliva. Pri pochybnostiach sa opýtajte na čerpacích staniciach alebo v servise.
Nádoba na benzín
Čerpacia stanica v Hirošime, Japonsko
Používa
Benzín sa najčastejšie používa vo vozidlách, ako sú osobné automobily, dodávky atď. Benzín sa môže používať aj v mnohých iných veciach, ktoré používame každý deň, ako sú kosačky na trávu, fúkače lístia a motory malých lodí. Niektoré väčšie vozidlá, ako sú nákladné vozidlá alebo lode, môžu namiesto benzínu používať naftu.
Nebezpečenstvo
Benzín je veľmi nebezpečný. Môže vybuchnúť, keď ho zapáli elektrická iskra. Je tiež škodlivý, ak ho človek vypije alebo ak sa dostane na pokožku. Škodí životnému prostrediu a ľudskému zdraviu tým, že vytvára jedovaté plyny, napríklad oxid uhoľnatý. Ak sa benzínový motor používa v interiéri alebo v uzavretom priestore, oxid uhoľnatý môže spôsobiť smrť v priebehu niekoľkých minút. Mnoho ľudí každoročne zomiera v dôsledku používania benzínových generátorov v interiéri alebo ponechania vozidiel v chode v garáži. Elektromobily, ako napríklad Nissan Leaf, nepoužívajú benzín, nevytvárajú oxid uhoľnatý, sú šetrnejšie k životnému prostrediu a je bezpečné nechať ich bežať v garáži.
Používanie a ceny
Na USA pripadá približne 44 % svetovej spotreby benzínu. V roku 2003 USA spotrebovali 476,474 gigalitrov (1,25871 × 1011 US gal; 1,04810 × 1011 imp. gal), čo predstavuje 1,3 gigalitra benzínu každý deň (približne 360 miliónov US alebo 300 miliónov imp. galónov). V roku 2006 sa v USA spotrebovalo približne 510 miliárd litrov (138 miliárd US gal/115 miliárd imp. gal) benzínu, z čoho 5,6 % bolo strednej triedy a 9,5 % prémiovej triedy.
Západné krajiny majú jednu z najvyšších mier používania na osobu. []
Európa
Na rozdiel od USA ukladajú európske krajiny na palivá, ako je benzín, vysoké dane. Napríklad cena benzínu v Európe je viac ako dvojnásobne vyššia ako v USA.
| Cena bezolovnatého 95-oktánového benzínu na čerpacích staniciach (v eurách/liter) v rokoch 2004 až 2011 vo vybraných európskych krajinách. Ak chcete prepočítať ceny v eurách/liter na USD/gal, vynásobte ich číslom 5,7 (za predpokladu, že 1,5 USD = 1 euro). | |||||||
| Krajina | december 2004 | Máj 2005 | júl 2007 | apríl 2008 | január 2009 | Marec 2010 | február 2011 |
| 1.19 | 1.18 | 1.37 | 1.43 | 1.09 | 1.35 | 1.50 | |
| 1.05 | 1.15 | 1.31 | 1.38 | 1.07 | 1.35 | 1.53 | |
| 1.10 | 1.23 | 1.35 | 1.39 | 1.10 | 1.34 | 1.46 | |
| 1.26 | 1.33 | 1.51 | 1.56 | 1.25 | 1.54 | 1.66 | |
| 0.80 | 0.92 | 1.15 | 1.23 | 0.82 | 1.12 | 1.26 | |
| 0.92 | 0.98 | 1.06 | 1.14 | 0.88 | 1.12 | 1.29 | |
| 1.00 | 1.01 | 1.13 | 1.13 | 0.86 | 1.22 | 1.32 | |
Spojené štáty americké
Vzhľadom na nízke dane z pohonných hmôt podlieha maloobchodná cena benzínu v USA väčším zmenám (ako mimo USA), ak sa počíta ako percento nákladov na jednotku. V rokoch 1998 až 2004 sa cena benzínu pohybovala v rozmedzí 1 až 2 USD za galón v USA. Po roku 2004 cena rástla, až kým priemerná cena benzínu nedosiahla v polovici roka 2008 najvyššiu hodnotu 4,11 USD za galón v USA, potom od septembra 2009 klesla približne na 2,60 USD za galón v USA. V poslednom období zaznamenali USA od 31. januára do 7. marca 2011 nárast cien plynu o 13,51 %.
Väčšina spotrebného tovaru má zverejnené ceny bez dane; dane sa pripočítavajú na základe percenta z nákupnej ceny. Kvôli primitívnym benzínovým čerpadlám v 20. rokoch 20. storočia sa v Spojených štátoch zverejňujú ceny benzínu so započítanými daňami a dane sú stanovené na centy za galón. Dane pridávajú federálne, štátne a miestne vlády. (Tieto dane vyberajú náklady na údržbu ciest.) Od roku 2009 je federálna daň 18,4 centu za galón benzínu a 24,4 centu za galón nafty (okrem červenej nafty). Spomedzi štátov sú najvyššie sadzby dane z benzínu od januára 2011 v Kalifornii (47,7¢/gal), New Yorku (47,3¢/gal), na Havaji (45,8¢/gal) a v Connecticute (45,2¢/gal). Federálna vláda a mnohé štáty nezvyšujú dane z benzínu v závislosti od inflácie. Niektoré štáty však vyberajú aj daň z predaja v percentách a jej výška sa líši v závislosti od ceny benzínu.
Podľa Úradu pre energetické informácie (Energy Information Administration) približne 9 % všetkého benzínu predaného v USA v máji 2009 predstavoval benzín prémiovej triedy. Niektorí výrobcovia automobilov "odporúčajú" prémiový benzín, ale majú počítačom riadené motory, ktoré upravujú časovanie, aby sa zabránilo klepaniu. Väčšina áut teda môže spaľovať benzín bežnej triedy, ale s mierne zníženým výkonom. Agentúra Associated Press uviedla, že prémiový benzín - ktorý má vyššie oktánové číslo a stojí o niekoľko centov za galón viac ako bežný bezolovnatý benzín - by sa mal používať len vtedy, ak výrobca uvádza, že je "povinný".
Na zníženie spotreby dovážanej ropy sa v USA používajú zmesi etanolu a benzínu Gasohol (10 % etanol) a E85 (85 % etanol).
Brazília
Brazília má najväčší národný priemysel palivového etanolu. Benzín predávaný v Brazílii obsahuje najmenej 25 % bezvodého etanolu. Vodný etanol (približne 95 % etanolu a 5 % vody) sa môže používať ako palivo vo viac ako 90 % nových automobilov predávaných v krajine. Brazílsky etanol sa vyrába z cukrovej trstiny a vyznačuje sa vysokou mierou sekvestrácie uhlíka.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to benzín?
Odpoveď: Benzín je jedovatá, číra kvapalina, ktorá sa väčšinou používa ako palivo v spaľovacích motoroch. Vyrába sa varením ropy, fosílneho paliva.
Otázka: Ako sa vyrába benzín?
Odpoveď: Benzín sa vyrába destilačným procesom, pri ktorom sa ropa zahreje na veľmi vysokú teplotu a potom sa rozdelí na zložky, z ktorých jednou je benzín.
Otázka: Aké sú hlavné zložky benzínu?
Odpoveď: Hlavnou zložkou benzínu je oktán (C8H18), čo je uhľovodík.
Otázka: Kde si môžete kúpiť benzín?
Odpoveď: Benzín si môžete kúpiť na čerpacích staniciach alebo benzínových pumpách.
Otázka: Aké sú rôzne druhy benzínu?
Odpoveď: Benzín sa triedi podľa oktánového čísla, ktoré určuje, ako dobre sa spaľuje. Väčšina automobilových motorov môže spaľovať "bežnú" triedu s oktánovým číslom 87, zatiaľ čo motory presných vozidiel vyžadujú alebo uprednostňujú "prémiovú" triedu s oktánovým číslom 93. Väčšina čerpacích staníc ponúka tri rôzne zmesi s tromi rôznymi oktánovými číslami a cenami.
Otázka: Je presné zloženie benzínu každej značky rovnaké na všetkých čerpacích staniciach?
Odpoveď: Nie, zloženie každej značky sa môže mierne líšiť v závislosti od toho, aké aditíva obsahuje, aby sa správne spaľoval v spaľovacích motoroch s vysokou kompresiou.
Prehľadať