Ferrocene a jeho účinky ve spalovacich motorech 20140424 BEP

Ferrocene a jeho účinky ve spalovacich motorech 20140424 BEP

Ověřené důkazy funkčnosti a bezpečnosti tablet Boogie Energy Pill
odborné veřejnosti se zaměřením na uživatele vozidel a strojů se
spalovacími motory
Tableta
Tableta Boogie Energy Pill je palivový kondicionér. Počátek vývoje této technologie je
datován přibližně na konec osmdesátých let minulého století a probíhal například na
Novém Zélandu a ve Spojených státech. Komerční název naší tablety se postupně měnil
až do roku 2012. V současné době je používán název Boogie Energy Pill.
Tableta byla v počátcích vyvíjena především s cílem snížit emise při spalování paliva v
generátorech pro výrobu elektrické energie a až později se vývoj zaměřil i na použití ve
spalovacích motorech vozidel. Tak jak se cena paliva postupně zvyšovala, tak se vývoj
tablety zaměřil i na snižování spotřeby. Vývoj i výroba naší tablety v současné době
probíhají již v Evropě. To má za následek i větší zaměření při vývoji na použití v naftových
motorech, při zachování účinků v motorech benzínových. Výborné účinky se prokázaly i v
bionaftě a etanolu. Použité vstupní suroviny pochází v současné době od renomovaných
evropských výrobců. Na vývoji se nyní podílí i celá řada zkušených chemiků především z
Evropy. Tableta je vyráběna podle receptury, která není veřejně dostupná.
Forma tablety byla zvolena jako nejvýhodnější, vzhledem k jednoduchosti
manipulace, dávkování a uchování užitných vlastností.
Základní složení tablety je popsáno v bezpečnostním listu.
Hlavní účinná látka ferrocen
Hlavní účinnou látkou je ferrocen-dicyklopentadienyliron, vzorec Fe(C5H5)2.
Tato látka je zařazena mezi organokovy. Objev ferrocenu není přesně datován. Jeho objev
byl dokonce proveden na dvou na sobě nezávislých pracovištích, ale první písemné
zprávy vyšly tiskem až v roce 1951 [Kealy T. J., Pauson P. L.: Nature 168, 1039 (1951).] a
1952 [Miller S. A., Tebboth J. A., Tremaine J. F.: J. Chem. Soc. 1952, 632.] , tedy několik
let po uskutečněných objevech.
Objevená látka vynikala neočekávaně vysokou stálostí a lze konstatovat, že nastartovala
rozvoj chemie organokovových sloučenin. Vědci, kteří se intenzivně zabývali jejich
studiem, získali v roce 1973 Nobelovu cenu za chemii [Wilkinson a Fischer].
Od toho okamžiku se studiem vlastností a použití ferrocenu věnovalo mnoho laboratoří,
zkušebních ústavů, chemických a farmaceutických firem. Použití našel v celé řadě oborů.
Mezi nejznámější patří medicína, výroba barev, plastických hmot, fotomateriálů a přísady
do paliv spalovacích motorů. Již v roce 2000 bylo publikováno více jak 1200 prací
zabývajících se ferrocenem.
Tak jako každý nový objev, vyvolával ferrocen u části vědecké a technické komunity
nadšení a u druhé skepsi, proto se ve zveřejněných materiálech můžeme setkat s oběma
postoji. Při počátečním zkoumání a testech ferrocenu jako přísady do paliv, lze vysledovat
určité obavy z působení železa jak v motoru, tak v emisích. V následujícím textu se
budeme oběma názorům blíže věnovat.
Bezpečnost pro motory
Tyto názory byly způsobeny použitím velmi nekvalitního ferrocenu (tzv. průmyslový
ferrocen), který obsahuje látky, které nejsou rozpustitelné v palivech. Dokonce se používal
do paliva ferrocen bez jakékoli úpravy. Pro dokonalé a dostatečně rychlé rozpuštění je
nutné použít další látky, které tento požadavek zabezpečí. Pokud je neupravený ferrocen
vystaven vlhkosti, rychle ztrácí svoje účinky. To vše vedlo dokonce často k zákazu nebo
výraznému omezení ferrocen používat na úrovni vládních institucí. Někde tyto postoje
přetrvávají dodnes i přesto, že již dávno bylo vědeckými pracemi a použitím v reálném
provozu dokázán pravý opak. Často byla tato opatření zavedena vlivem tlaku výrobců
jiných aditiv, petrochemických firem, automobilovým průmyslem atd. Tyto obavy však byly
vyvráceny provedením celé řady dlouhodobých testů, ale omezení a zákazy i přesto ještě
někde přetrvávají.
Například Publikace vydaná v roce 2000 OCTANE ENHANCING PETROL
ADDITIVES/PRODUCT: Duncan Seddon & Associates PTY LTD.
( https://www.yumpu.com/en/document/view/11793909/octane-enhancing-petrol-additivesproducts-literature-)
na straně 25 vyvrací na základě provedených dlouhodobých testů některé názory, že
použití ferrocenu může poškodit snímače, katalyzátory, vestavěnou diagnostiku,
zapalovací svíčky i to, že látky vzniklé při jeho hoření jsou erozivní. Naopak je potvrzeno,
že použití ferrocenu chrání tyto komponenty proti stárnutí a navíc prodlužují jejich
životnost.
Tento prokázaný fakt přináší mnohem větší úspory při provozu vozidel a strojů než
často preferovaná nižší spotřeba, o které budeme hovořit dále. Podobných zpráv lze
nalézt mnoho. Stejné zkušenosti získali i uživatelé našich tablet v ČR, kdy někteří je již
používají více jak jeden rok, pouze s pozitivními zkušenostmi a potvrzují tak slova z výše
uvedené zprávy. Není lepšího přesvědčení než vlastní zkušenost. Za tuto dobu nedošlo k
žádnému poškození motorů, vstřikovačů, zapalovacích svíček, katalyzátorů, filtrů pevných
částic ani senzorů diagnostiky.
Vliv na emise a uhlíkové usazeniny
Otázka emisí je hodně diskutovaná zvláště v posledních letech. V celé řadě prací je
prokázán pozitivní účinek použití ferrocenu v palivech na snížení emisí a
odstraňování uhlíkových usazenin.
Tento efekt přímo souvisí s efektivnějším
spalováním paliva. Palivo shoří ještě před tím, než se většina sazí vytvoří. Oxid železitý,
který se tvoří při rozkladu ferrocenu, tvoří kondenzační jádra, na které se nabalují uhlíkaté
částice a ty shoří již na tzv. špičce plamene (při zahájení hoření). V podstatě dochází ke
zvýšené oxidaci, která způsobuje již zmíněné efektivnější spalování. Důsledkem
popisovaného jevu je jak podstatné snížení tvorby sazí, HC a CO, ale také zvýšení
výkonu. Čím více paliva shoří a rychleji, tím větší je efekt tohoto hoření.
Podrobně je tento proces popsán v mnoha zprávách z nichž některé uvádím a jsou
označené a) až f). Ve všech je konstatováno výrazné snížení emisí a ferrocen je zde
označován jako bezpečný pro použití. Protokoly měření emisí uživatelů na naftových i
benzínových motorech při předepsaných kontrolách toto zcela potvrzují.
a)
Asian Journal of Chemistry Vol. 20, No. 8 (2008), 5797-5817
REVIEW
Fuel Additives for Particulate Matter/Dust Reduction
D.C. KIM, K.C. SONG† and R.D. KAUSHIK*‡
Alternative Fuel Research Center, Fossil Energy and Environment Research Department
Korea Institute of Energy Research, Daejeon 305-343, Republic of Korea
(http://www.asianjournalofchemistry.co.in/User/ViewFreeArticle.aspx?ArticleID=20_8_1 )
b)
7th US National Technical Meeting of the Combustion Institute
Hosted by the Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA March 20-23, 2011
The effects of ferrocene concentration on soot in an ethylene laminar diffusion flame
1
2
2
1
N. B. Swanson , T. L. B. Yelverton , W. P. Linak , W. L. Roberts
1
Department of Mechanical and Aerospace Engineering, North Carolina State University,
Raleigh, North Carolina 27607 USA
2
U.S. Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, National
Risk Management Research Laboratory, Research Triangle Park, North Carolina 27711
(
http://www.google.cz/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CDcQFjAA&url
=http%3A%2F%2Fcfpub.epa.gov%2Fsi%2Fsi_public_file_download.cfm%3Fp_download_
id%3D503211&ei=LloU46JKojfOYyKgdAH&usg=AFQjCNE8RQrXaDUTajYUVK8wgvS6MORHg&sig2=GMPc4A-fpjEuws_tRMMuoQ&bvm=bv.66111022,d.ZWU )
c)
Combustion Instititute, Symposium on Combustion, 28th. Volume 2. July 30 - august 4,
2000 Edinburg, Scotland: Flame inhibition by ferrocene and blends of inert and catalyst
agents.
( http://fire.nist.gov/bfrlpubs/fire01/PDF/f01012.pdfd)
Flame Inhibition by Ferrocene, Carbon Dioxide, and Trifluoromethane Blends: Synergistic
and Antagonistic Effects
G.T. Linteris and M.D. Rumminger
National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD 20899-8651;
[email protected]; [email protected]
(current address for MDR: Sandia National Lab; MS 9052; Livermore, CA 94551)
e)
THIRD EUROPEAN COMBUSTION MEETING ECM 2007
Mechanisms of Soot Reduction in Diesel Pool Fire by Ferrocene
*
V. Weiser , N. Eisenreich, E. Roth, A. Pfeil Fraunhofer-Institut Chemische Technologie
(ICT)
( http://doc.diytrade.com/docdvr/1016468/23361295/1316500124.pdf )
f)
Carbon oxidation generated in diesel engines using iron-doped fuel G. A. S. Schulz,a S.
Tamborim,b G. Cardoso,a T. Santos,a E. Lissnera and R. Catalun ̃a*a
Received 14th September 2011, Accepted 22nd November 2011
DOI: 10.1039/c2gc16147h
( http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/GC/c2gc16147h#!divAbstract )
Vliv na zdraví
V některých teoretických pracích se upozorňuje na škodlivost oxidů železa, které při
hoření ferrocenu vznikají. Zkusme uvést tato tvrzení na pravou míru. Nejrozsáhlejší
výzkum byl proveden podle níže uvedené zprávy, na kterou uvádím i přímý odkaz. Z celé
rozsáhlé zprávy vyjímám pouze část zabývající se toxicitou a mutagenitou emisí při použití
ferrocenu.
The Health Effects Institute: SUMMARY OF A WORKSHOP ON METAL-BASED FUEL
ADDITIVES AND NEW ENGINE TECHNOLOGIE
( http://www.healtheffects.org/RFA/RFA98-attachmentA.htm )
Výběr ze zprávy:Dr. Hartwig Muhle ( Fraunhofer Institute) představil práci Fraunhoferova
ústavu pro porovnání komerčního paliva obsahujícího 30 ppm ferrocenu s palivem
neobsahujícím ferrocen . Tato práce se zabývá chemickou a fyzikální charakteristikou
emisí, studuje výfukové frakce na mutagenity in vitro a provádí testy cytotoxicity a
inhalační studie na zvířatech na chronickou toxicitu a karcinogenitu. Emise byly
produkovány VW Golf / Passat 1,8 l motor s automatickou převodovkou a katalyzátorem.
Jízdní cyklus se skládal z jízdy ve městě a na dálnici s průměrnou rychlostí 40 mph a
maximální rychlosti 80 mph .
Zkoušky emisí byly provedeny pro zjištění hmotnosti částic, rozdělení velikosti a
koncentraci , pro osm uhlovodíků, 16 polycyklických aromatických uhlovodíků , aldehydy ,
pět pro fenoly , amoniak , železo a platinu a pro oxidy dusíku a uhlíku . Výsledky ukázaly ,
že s ferrocenem , se snižuje množství distribuce sledovaných emisí a velikosti částic se
zúžily. Další charakteristiky emisí neprokázaly, že má být změněno množství přidávaného
ferrocenu.
Uvedené frakce emisí byly studovány na mutagenitu a cytotoxicitu z výfukového
kondenzátu, vzniklých pevných částic, v toluenu rozpustné extrakty z částic a plynná fáze
emisí. Byly použity savci a bakteriální testovací systémy (Ames pro test mutagenity).
Vzhledem k nízké koncentraci částic bylo nutné pořídit novou kolekci částic. Za podmínek
zkoušky při použití ferocenu neovlivňovaly získané emise cytotoxicitu nebo mutagenitu (ve
čtyřech testech kmenů Salmonella).
Testování na zvířatech bylo provedeno na potkanech na nejvyšších technicky
proveditelných výfukových koncentrací (1:20 ředění výfukových plynů) a čisté ovládání
vzduchu. Emise se zředí tak, aby se zabránilo otravě oxidem uhelnatým. Zvířata byla
vystavena po dobu 18 hodin / denně, 5 dnů / v týdnu po dobu 12 měsíců (pro chronickou
toxicitu ), nebo po dobu 24 měsíců + 6 měsíců obnovy (pro karcinogenitu ) . Měřeno bylo v
plicích zadržení prachových částic, kapacita plic, biochemické a cytologické měření
bronchiální tekutiny a mechanická funkci plic. Histopatologie, klinická chemie, a
urinanalysis byly také provedeny. Zvířata vystavené výfukovým plynům z paliva s
ferocenem měla stejné výsledky jako ta, vystavené emisím z paliv neobsahujících
ferrocen. Žádné toxické účinky nebyly pozorovány po 24 až 30 měsících.
Jeden jednoduchý propočet.
1 tableta hmotnost 0,5 g.
Obsah Ferrocene max. 80%. 0,4g.
Obsah železa ve Ferrocenu 30% tj. 0,12 g, ze kterého může vznikat oxid železitý a jeho
část může odcházet výfukem.
Uvažuji, že všechen odchází výfukem.
Příklad: vozidlo se spotřebou 10l na 100 km ujede na 40 l 400 km.
Za těchto 400 km může být uvolněno maximálně 0,12 g oxidu železitého, víc železa tam
prostě není.
To ale znamená, že na 1 km se uvolní 0,00015 g oxidu železitého.
Pro zajímavost norma EUR 6 připouští uvolnění 0,5 g CO, 0,1g HC a 0,05g prachovitých
částic na 1 km.
Jsme tedy někde úplně jinde a nelze hovořit o tom, že místo CO atd. se uvolňuje do
ovzduší oxid železitý.
V bezpečnostním listu oxidu železitého se uvádí, že způsobuje vážné podráždění očí,
může způsobit podráždění dýchacích cest a dráždí kůži.
Akutní a opožděné symptomy nejsou známy. Limitní hodnoty expozice nejsou podle
norem a nařízení vlády 361/2007 k dispozici a ani se nesledují.
Toxikologické informace uvádí pouze podráždění očí, dýchacích cest a kůže. Mutagenita
ani karcinogenita není známa.
Na to aby oxid železitý způsobil problémy např. při zasažení očí je nezbytné, aby prášek
oxidu železitého byl vmeten do očí.
To zjevně nenastane ani, když by člověk stál v Praze na Legerově ulici, kde by jezdila
všechna auta s tabletami.
Vliv tablet na spotřebu respektive na prodloužení dojezdu.
Většina uživatelů tablet se prvotně zaměřuje na profit, způsobený snížením spotřeby.
Zcela opomíjí úspory vznikající prodloužením životnosti jednotlivých částí motoru a
výfukového systému včetně instalovaných čidel. Na jedné straně tento postoj chápu,
každý má zájem snížit výdaje spojené s provozem vozidel a strojů, ale do výdajů vstupují
právě i výměny výše uvedených prvků vozidla. Takže doporučuji se zaměřit i na tuto část
úspor. Úspory získané použitím tablet jsou však prokazatelné. Lidé, zejména u nás jsou
však velmi nedůvěřiví. Jistě to pramení z celé řady špatných zkušeností, které je potkaly.
Během více jak jednoho roku jsme dospěli k následujícímu zjištění. Pokud užívá tablety
majitel vozidla, téměř vždy potvrzuje snížení spotřeby. Pokud nepozoruje snížení
spotřeby, má to tyto důvody.
1) Spotřebu nesleduje nebo špatně.
2) Spotřebu sleduje, ale plně využívá získaný vyšší výkon motoru.
3) Zapomíná vkládat tablety do nádrže.
V případě, že tablety používají zaměstnanci, jistě si sami odpovíte, proč úspora není
dosahovaná. Jestli vozidlo, ve kterém budete jezdit sami, úspor dosáhne, musí ji
dosahovat i vozidla ostatní. V současné době existuje celá řada technických prostředků,
které dovedou nechtěným ztrátám paliva zabránit nebo je alespoň identifikovat a to
nemám na mysli jen krádeže.
Zkušenost našich zákazníků je taková, že průměrná úspora se pohybuje okolo 10%.
Celá řada však dosáhla i úspor přes 15%. Tato fakta jsou potvrzena i testy a
výzkumy, které uvádím níže.
Nejlepší kontrolou, zda tableta funguje, je vždy kontrola emisí. Pokud měření prokáže
snížení emisí, tableta funguje tak jak má. V tom případě byl zvýšený výkon použitý jinak.
Pokud není snížení emisí dosaženo, tablety nejsou používány.
Solubility of Ferrocene in Organic Solvents, SFA International, Inc., Houston Texas.
http://www.sfainternational.com/library/Solubility%20of%20Ferrocene%20in%20Organic%
20Solvents%20with%20pictures.pdf
Ferrocen byl testován na lokomotivách a dosažená úspora na spotřebě paliva byla
12 %.
For use in internal combustion engines US 5235936 A
http://www.google.co.in/patents/US5235936
Při použití ferrocenu do paliva bylo dosaženo prodloužení dojezdu o 13,6%.
GENERÁLNÍ DODAVATEL (prodávající): Boogie Energy Pill, s.r.o. se sídlem Kuřim, Rozdělovací 1532, PSČ 664 34, tel.
+420608275242, +420608714047 +420608719994, mail: [email protected], http://www.boogieenergypill.cz ,
http://www.boogiepill.eu , IČ: 255 72 351, DIČ: CZ 255 72 351, bankovní spojení: GE Money bank 210937678/0600.