Biopaliva
Hlavními důvody produkce a používaní biopaliv v dopravě je především ochrana životního prostředí z důvodu nižších emisí biopaliv v celém životním cyklu a snížení závislosti na dovozu ropy. Princip snižování emisí pomocí biopaliv není v tom, že by při spalování biopaliv se produkovalo méně emisí než při spalování paliv fosilního původu (při spalování jsou emise z důvodu obsahu uhlíku prakticky totožné). Princip nižších emisí spočívá v tom, že uhlík obsažený v atmosféře, ve formě oxidu uhličitého, je absorbován v biomase (rostlinami), ze které se vyrábí biopaliva a při spalování biopaliv je tak tento uhlík navrácen do atmosféry. Na rozdíl od fosilních paliv, kdy je v celém životním cyklu od těžby až po spotřebu do atmosféry uvolňován oxid uhličitý, který v ní předtím obsažen nebyl. Moderní technologie výroby paliv, jako je využívání „zelených“ zdrojů energie a zachytávání emisí CO2 při výrobě, umožňují úsporu emisí CO2.
Biopaliva lze rozdělit podle toho jaké palivo nahrazují, resp. k jakému palivu se přidávají. Nejběžnějšími biopalivy pro automobilové benzíny jsou biopaliva na bázi ethanolu. Jedná se buď o přímé přidání ethanolu nebo přidání ethyl-terc.butyl –éteru (ETBE), který se z ethanolu vyrábí. Podle obsahu celkového obsahu kyslíku rozlišuje norma ČSN EN 228+A1 dva druhy benzínu. Benzín E5 s maximálním obsahem 2,7 % hm. kyslíku a max. 5 % obj. ethanolu a E10 s maximálním obsahem 3,7 % hm. kyslíku a max. 10 % obj. ethanolu . Více informací na kapalná paliva. V současné době je k dispozici seznam vozidel podle značek, které jsou kompatibilní s benzínem E10. Jsou to prakticky všechna vozidla vyrobená po roce 2000. Pro zajímavost všechny vozy Škoda vyrobené po roce 2000 (s výjimkou vozu Felicie s motorem 1,3 l OHV 40 kW a 50 kW) jsou kompatibilní s automobilovým benzínem E10, takže by zavedení benzínu E10 neměl pro vozový park v ČR představovat problém. Přídavek ETBE má výhodu oproti přímému přídavku ethanolu, že po přidání k benzinu nezvyšuje tlak par ani neabsorbuje vzdušnou vlhkost.
Nejčastějším biopalivem přidávaným k motorové jsou methyl estery mastných kyselin (FAME), nazývané i bionafta. FAME se vyrábí z rostlinného oleje, upotřebených kuchyňských tuků, živočišných tuků. Výroba v ČR pokrývá cca 50% potřebného množství, druhou polovinu tvoří dovoz. V ČR se vyrábí nejčastěji z řepkového oleje a lze se proto setkat i s názvem methyl estery řepkového oleje (MEŘO). V současné době se v ČR FAME používá jako přídavek do motorové nafty v maximálním množství 7 % obj., dle normy ČSN EN 590+A1).
FAME je na rozdíl od uhlovodíkových paliv citlivé na přítomnost vody, kdy z případě kontaminace velkým množstvím vody může dojít až k hydrolýze, při které vznikají volné mastné kyseliny, které mohou způsobit korozi. FAME je také agresivnější při působení na některé elastomery. Vzhledem ke složení FAME je třeba upravit oxidační stabilitu přídavkem vhodných přísad. FAME musí pro použití jako palivo nebo pro přídavek do motorové nafty splňovat požadavky jakostní normy ČSN EN 14214+A2. Po přídavku FAME musí motorová nafta splnit požadavky ČSN EN 590+A1. Naopak výhodou přídavku FAME do motorové nafty je příznivé působení na její mazivost. Nafta s obsahem FAME není vhodná pro dlouhodobé skladování, doporučená doba skladování by neměla přesáhnout 3 měsíce. Motorová nafta může obsahovat až 7% obj. FAME, vyšší obsah FAME v motorové naftě např do 10 % obj., palivo B10 dle normy ČSN EN 16734+A1 povolují jen někteří výrobci, přehled vozidel, pro která je možné používat palivo B10 je uvádí stránky https://www.acea.auto/publication /b10-diesel-fuel-vehicle-compatibility-list. V ČR nebylo toto palivo na trh uvedeno.
Také palivo s vysokým obsahem FAME (až 20 % obj. nebo 30 % obj. podle ČSN EN 16709) v současné době na trhu v ČR není k dispozici, důvodem je i zrušení daňového zvýhodnění paliv s vysokým obsah biosložky po roce 2020.
Alternativní biosložkou pro přídavek do motorové nafty je parafinická nafta jako tzv „hydrogenovaný rostlinný olej“ (HVO). Zdrojem pro výrobu jsou kromě rostlinných a živočišných tuků i vedlejší produkty při jejich výrobě a zpracování. Požadavky na tento produkt jsou definované v ČSN EN 15940+A1. Parafinická nafta (HVO) se převážně skládá z čistých uhlovodíků s délkou uhlovodíkového řetězce C15 až C18 . Výroba HVO může probíhat samostatně nebo je možné zpracovávat suroviny společně s ropnou surovinou formou „co-processingu“. Výhodou je, že uhlovodíky obsažené v HVO tvoří také přirozenou součást běžné motorové nafty. Na rozdíl od motorové nafty, HVO neobsahuje prakticky žádné aromatické uhlovodíky a obsahuje výhradně nasycené uhlovodíky (uhlovodíky bez dvojné vazby). Tato čistě uhlovodíková povaha HVO přináší oproti FAME značné výhody, nejvýznamnější je jeho vysoká oxidační stabilita a dobrá materiálová kompatibilita s palivovým systémem vozidla. Na HVO se tedy na rozdíl od FAME nevztahují prakticky žádná speciální omezení na skladování paliva. HVO dokonce v řadě parametrů běžnou motorovou naftu předčí, a to zejména vysokým cetanovým číslem (více než 70 jednotek), nízkým celkovým obsahem aromátů, nízkým obsahem síry (<5 mg/kg) a výbornými nízkoteplotními vlastnostmi (teplota filtrovatelnosti je pro zimní období nižší než -35 °C). Díky vysokému cetanovému číslu, nízkému obsahu aromatických uhlovodíků a nízkému obsahu síry má HVO také příznivý vliv na emise polutantů. Pro pohon vznětových motorů lze použít přímo čisté HVO nebo ve směsi s motorovou naftou. Principiálně může být HVO přidáno do motorové nafty v jakémkoliv množství, nicméně z praktického hlediska je limitujícím faktorem hustota. Při obsahu HVO 30 % obj. ve směsi s motorovou naftou se hustota při 15 °C této směsi již blíží dolnímu limitu jakostní normy 820 kg/m3, cetanové číslo této směsi dosahuje 60 jednotek.
Biopaliva se ale neomezují pouze na kapalná paliva, v dnešní době roste význam biomethanu, který se vyrábí z bioplynu. Bioplyn je plyn produkovaný při rozkladu organických materiálů a skládá ze především z methanu a oxidu uhičitého. Pro použití v dopravě je potřeba bioplyn obsahující velké množství CO2, upravit na kvalitu zemního plynu, tj. snížit obsah CO2 a dalších kontaminantů a zvýšit obsah methanu až na min. 85 % . Po této úpravě je možné ho přidat do plynovodní sítě. Současný CNG používaný v ČR pro dopravu obsahuje až 95 % methanu.
Syntetická paliva
Syntetická paliva jsou svými vlastnostmi podobná klasickým fosilním palivům, ale zatímco fosilní paliva jsou vyráběna z ropy. Syntetická paliva jsou vyráběna ze směsi oxidů uhlíku a vodíku. Pomocí chemického procesu tzv, Fisher-Tropschovi syntézy jsou tyto výchozí suroviny zpracovány na uhlovodíky. Pomocí tohoto procesu lze vyrábět celou škálu produktů od plynných uhlovodíky, přes benzíny, letecké petroleje, motorové nafty až po mazací oleje. Podle původu výchozích surovin lze klasifikovat druhy syntetických paliv. V případě že výchozí surovinou je zemní plyn hovoříme o tzn. GTL (Gas to liquid) procesu. V minulosti se využívala výroba z uhlí neboli CTL (Coal to liquid). Alternativně lze syntetické palivo vyrábět i z biomasy neboli BTL (biomass to liquid), v tomto případě jedná i o biopalivo (HVO), o kterém byly podány informace výše.