Почему производителям антифризов и теплоносителей стоит отказаться от глицерина раз и навсегда?
Технический прогресс, высокая конкуренция и экологические требования в промышленности должны быть залогом того, что потребитель получит качественный продукт. Но на любом рынке есть риск купить товар, на котором производитель сэкономил в ущерб характеристикам. Особенно остро эта проблема стоит в секторе антифризов, где подорожание основного сырья – этиленгликоля – привело к появлению суррогатов на опасном глицерине.
Последний год для рынка моноэтиленгликоля, который используется для производства полиэтилентерефталата (сырье для пластиковой тары) и различных охлаждающих жидкостей, стал уникальным. Сочетание сразу нескольких факторов от локдаунов на фоне коронавируса до природных катаклизмов, привело к рекордным всплескам цен на МЭГ (до 1 тыс. евро за тонну).
С начала года стоимость этого продукта если снижалась, то не существенно и ненадолго, в течение нескольких месяцев превышая многолетние средние значения. Особенно сильно такая динамика ударила по высококонкурентному рынку антифризов и теплоносителей, где сотни производителей были вынуждены сокращать издержки и повышать цены. В попытках получить максимальную прибыль при минимальных затратах некоторые недобросовестные поставщики перешли с моноэтиленгликоля на менее дорогое сырье – глицерин, убеждая, что это вещество не только эффективно, но и более безопасно, что является грубым обманом.
Липкий тип
Глицерин, трехатомный спирт без запаха и со сладким вкусом, был впервые синтезирован еще в 1779 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле при нагревании оливкового масла с оксидом свинца. Более широкое распространение глицерин получил после середины 19 века, когда началось его промышленное производство. Изначально ключевой сферой его применения была фармакология, но уже к началу 20 века он с развитием инженерных систем и машиностроения стал основой охлаждающей жидкости.
Сто лет назад глицерин размешивали с водой, что позволяло рабочей жидкости выдерживать без замерзания температуры до 40 градусов ниже нуля и нагревание до 250 градусов без кипения. Но уже тогда потребители столкнулись с серьезными проблемами при использовании такой смеси – она была недостаточно текучей, чтобы обеспечивать стабильное и равномерное охлаждение. К тому же, прокачать разбавленный водой глицерин по системе могли только очень мощные насосы. В ходе экспериментов был найден новый состав антифриза, в котором растворителем глицерина выступал этанол или метанол, но и он не решил критических проблем при использовании подобных смесей.
Новое поколение: почему МЭГ выиграл конкуренцию
Уже в середине 20 века дефицитный и дорогой на тот момент глицерин из состава охлаждающих жидкостей вытеснил другой спирт – этиленгликоль, который хоть и был открыт в 1859 году, долго не мог найти применение. Но перед Второй мировой войной он вошел сначала в состав динамита, а потом стал основой антифризов, что неудивительно – он в 67 раз менее вязкий, чем глицерин и почти не имеет его других недостатков.
Такая жидкость не замерзает вплоть до 75 градусов ниже нуля. Но и при замерзании МЭГ в таком составе не дает воде превратиться в ледяной монолит – он формирует отдельные ледяные кристаллы, которые не мешают начать прокачку смеси при холодном запуске и исключают разрушение агрегатов из-за расширения льда.
Ключевым недостатком антифризов на основе этиленгликолей изначально являлась высокая химическая агрессивность по отношению к деталям двигателя, но производители давно научились исправлять эту проблему за счет добавления в состав охлаждающих жидкостей ингибиторов коррозии, которые замедляют окисление МЭГ. Так что с момента его широкого промышленного производства в 1950-ых годах ничего лучше этиленгликоля для использования в составе охлаждающей жидкости так и не изобрели.
На данный момент жидкости на основе моноэтиленгликоля настолько эффективны и безопасны, что применяются также в качестве противообледенительного средства в авиации.
Жажда наживы
Несмотря на это, спустя десятилетия, на российском рынке все чаще стали появляться охлаждающие жидкости и теплоносители на основе глицерина, которые могут быть почти вдвое дешевле аналогов на базе МЭГ. Хотя еще во времена СССР был введен ГОСТ 28084-89, согласно которому только гликоли в определенном процентном соотношении с конкретными дополнительными веществами могут быть основой для антифриза.
Применение глицериновых смесей может привести ко многим негативным последствиям для техники и здоровья человека. Ситуация в России усугубляется еще и качеством самого глицерина. Если в Европе, где это вещество сейчас производится в основном как побочный продукт биотоплива, степень его очистки стремится к 100%, то в РФ этот показатель намного ниже – примеси в конечном продукте могут приводить к непредсказуемым реакциям. Европейские производители под давлением глобальной экологической повестки и для снижения углеродного следа возвращаются к использованию глицерина в охлаждающих жидкостях, но делают это не для снижения их стоимости. Они добавляют в состав специальные присадки, которые исключают термическое разложение и снижают до безопасных параметров вязкость состава.
Предупрежден – значит вооружен!
Применение охлаждающей жидкости с глицерином в автомобиле грозит поломкой двигателя:
- Даже смесь с использованием метанола не может обеспечить достаточно эффективную циркуляцию в системе, что приводит к перегреву агрегатов.
- Недостаточная текучесть приводит к механическому износу насосов и помп, используемых в системе охлаждения, а также осложняет холодный запуск двигателя.
- Еще один недостаток глицериновых составов, который особенно актуален в северных регионах, – довольно высокая температура замерзания.
Как отмечает независимый отраслевой эксперт, для разбавления вязкого глицерина в антифризах и теплоносителях чаще всего используется ядовитый метанол, так как он стоит дешевле более безопасного этанола. Это вещество закипает уже при 65 градусах, поэтому его добавление снижает температуру кипения готовой смеси. При длительном нагреве образуется конденсат и воздушные пробки, что снижает эффективность работы всей системы из-за ухудшения теплообмена. По этой же причине смесь становится взрывоопасной, так как температура вспышки опускается до 112 градусов.
Метанол как сильный растворитель вызывает коррозию и разрушение деталей, с которыми соприкасается смесь на его основе. Так что глицериновый теплоноситель не может использоваться в системах с деталями из неполярной резины и отдельных марок пластмасс. Но, отмечает эксперт, еще более серьезный вред такие смеси могут нанести здоровью потребителя, так как в процессе термического разложения глицерина образуется смесь органических кислот, включая летучий ядовитый канцероген – акролеин и ацетон.
Несмотря на такие опасности сейчас в России использование охлаждающих жидкостей и теплоносителей на основе глицерина не запрещено. Такая продукция не соответствует действующему ГОСТу, но производители могут выпускать ее по собственным техническим условиям. Так что забота о безопасности техники и собственного здоровья ложится на потребителя, которого не должны обмануть обещания высокой экологичности и экономичности товаров с использованием глицерина.
