Care este combustibil alternativ pentru mașini

Motorul cu combustie internă pe benzină a revoluționat dezvoltarea vehiculelor autopropulsate. De-a lungul timpului, mașinile au trecut de la o categorie de lux la o necesitate.

Consumul curent de resurse naturale a crescut atât de mult, încât rezervele nu au timp să se reumple. Aceasta obligă umanitatea să dezvolte combustibili alternativi. În această revizuire, vom lua în considerare evoluțiile pregătite care sunt utilizate pe mai multe vehicule.

Combustibili alternativi

Pe lângă scăderea rezervelor de petrol, dezvoltarea combustibililor alternativi are mai multe motive.

Una dintre ele este poluarea mediului. Când sunt arse, benzina și motorina eliberează substanțe nocive care epuizează stratul de ozon și pot cauza boli respiratorii. Din acest motiv, oamenii de știință încă lucrează la crearea unei surse de energie curată, care ar avea un impact minim asupra mediului, atât în ​​faza de extracție, cât și în timpul funcționării motorului.

Al doilea motiv este independența energetică a statului. Toată lumea știe că doar câteva țări au rezerve de petrol sub pământ. Toți ceilalți trebuie să se conformeze politicii de preț stabilite de monopolisti. Utilizarea de combustibili alternativi va face posibilă ieșirea din opresiunea economică a acestor puteri.

Conform Legii privind politica energetică a Statelor Unite, combustibilii alternativi sunt definiți ca:

• Gaz natural;
• biocombustibilii;
• etanol;
• Biodieselul;
• Hidrogen;
• Electricitate;
• Instalare hibridă.

Desigur, fiecare tip de combustibil are propriii factori pozitivi și negativi. Pe baza acestor informații, pentru un pasionat de mașini va fi mai ușor să navigheze în ceea ce poate compromite prin achiziționarea unui vehicul unic.

Gaz natural

Gazificarea omniprezentă i-a determinat pe ingineri să analizeze dacă poate fi utilizată ca un combustibil alternativ. S-a dovedit că această resursă naturală arde complet și nu emite aceleași substanțe nocive ca benzina sau motorina.

Pe teritoriul spațiului post-sovietic, un motor convertit pentru gaz a devenit un lucru obișnuit. Unii, chiar și cumpără o mașină economică, se întreabă dacă are sens să o comute pe gaz.

Recent, unii producători echipează mașinile cu echipamente pe gaz din fabrică. Un exemplu în acest sens este Skoda Kamiq G-Tec. Producătorul completează modelul unui motor cu ardere internă care funcționează pe metan. Avantajele și dezavantajele propanului și metanului sunt descrise în un alt articol... Și, de asemenea, în o recenzie povestește despre diferite modificări ale echipamentelor pe gaz.

biocarburanţii

Această categorie de combustibil alternativ apare ca urmare a procesării culturilor agricole. Spre deosebire de benzină, gaz și combustibil diesel, biocombustibilii nu emit dioxid de carbon în timpul combustiei, care a fost găsit anterior în intestinele pământului. În acest caz, se folosește carbonul care a fost absorbit de plante.

Datorită acestui fapt, gazele cu efect de seră nu depășesc cantitatea care este eliberată în timpul vieții tuturor organismelor vii. Avantajele unui astfel de combustibil includ posibilitatea alimentării la benzinării obișnuite.

Combustibilul în cauză este o categorie mai degrabă decât un combustibil separat. De exemplu, prelucrarea deșeurilor animale și vegetale produce metan și etanol. În ciuda costului redus și a ușurinței sale de producție (nu sunt necesare platforme de ulei cu echipamente de procesare complexe), acest combustibil are dezavantajele sale.

Unul dintre dezavantajele semnificative este că, pentru a produce o cantitate suficientă de combustibil, sunt necesare plantații mari pe care pot fi cultivate plante speciale care conțin un procent ridicat de substanțe adecvate. Astfel de culturi epuizează solul, ceea ce îl face incapabil să producă culturi de calitate pentru alte culturi.

etanol

În timp ce dezvoltau motoare cu ardere internă, proiectanții au testat diverse substanțe pe baza cărora unitatea ar putea funcționa. Iar alcoolul nu este ultimul din lista de astfel de substanțe.

Avantajul etanolului este că poate fi obținut fără a epuiza resursele naturale ale pământului. De exemplu, poate fi obținut din plante cu conținut ridicat de zahăr și amidon. Aceste culturi includ:

• Trestie de zahar;
• Grâu;
• porumb;
• Cartofi (folosiți mai rar decât cei precedenți).

Etanolul poate ocupa pe bună dreptate unul dintre primele locuri în clasamentul combustibililor alternativi ieftini. De exemplu, Brazilia are experiență în fabricarea acestui tip de alcool. Datorită acestui fapt, țara poate avea independență energetică față de puterile de pe teritoriul cărora este produs gaz natural sau petrol.

Pentru a folosi alcool, motorul trebuie să fie fabricat din metale rezistente la această substanță. Și acesta este unul dintre dezavantajele semnificative. Mai mulți producători auto construiesc motoare care pot funcționa atât pe benzină, cât și pe etanol.

Aceste modificări se numesc FlexFuel. Particularitatea unor astfel de unități de putere este că conținutul de etanol din benzină poate varia de la 5 la 95 la sută. La desemnarea unor astfel de vehicule, se folosește litera E și procentul maxim admisibil de alcool în combustibil.

Acest combustibil câștigă popularitate datorită înăspririi esterilor în benzină. Unul dintre dezavantajele substanței este formarea condensului în apă. De asemenea, atunci când sunt arse, acestea eliberează mai puțină energie termică, ceea ce reduce semnificativ puterea motorului dacă funcționa pe benzină.

Biodieselul

Astăzi, acest tip de combustibil alternativ este unul dintre cele mai promițătoare. Biodieselul este fabricat din plante. Acest combustibil este uneori numit eter metilic. Principala materie primă folosită la fabricarea combustibilului este rapița. Totuși, aceasta nu este singura cultură care este o resursă pentru biodiesel. Poate fi obținut din uleiuri din următoarele culturi:

• Soia;
• floarea-soarelui;
• Palmieri.

Esterii uleiurilor, precum alcoolii, au un efect devastator asupra materialelor din care sunt fabricate motoarele convenționale. Din acest motiv, nu orice producător dorește să își adapteze produsele la acest combustibil (interes scăzut pentru astfel de mașini, ceea ce reduce motivul pentru crearea unui lot mare, și nu are niciun beneficiu pentru producerea de versiuni limitate pe combustibili alternativi).

Recent, unii producători permit amestecarea produselor petroliere cu biocombustibili. Se crede că 5% esteri grași nu vă vor dăuna motorului.

Există un dezavantaj semnificativ la evoluțiile bazate pe deșeurile agricole. În scopul câștigului economic, mulți fermieri își pot recalifica pământul pentru a cultiva exclusiv acele culturi din care sunt fabricate biocombustibili. Aceasta poate contribui la o creștere semnificativă a prețurilor la produsele alimentare.

hidrogen

De asemenea, se încearcă utilizarea hidrogenului ca combustibil ieftin. Deși aceste evoluții sunt prea scumpe pentru utilizatorii obișnuiți, se pare că astfel de evoluții au un viitor.

Un astfel de element este de interes, deoarece este cel mai accesibil de pe planetă. Singura deșeu după ardere este apa, care poate fi băută chiar și după o simplă curățare. În teorie, arderea unor astfel de combustibili nu formează gaze cu efect de seră și substanțe care epuizează stratul de ozon.

Cu toate acestea, acest lucru este încă în teorie. Practica arată că utilizarea hidrogenului este mult mai nocivă decât benzina într-o mașină fără catalizator. Problema este că un amestec de aer non-pur și hidrogen arde în butelii. Camera de lucru a cilindrului conține un amestec de aer și azot. Și acest element, atunci când este oxidat, formează una dintre cele mai nocive substanțe - NOx (oxid de azot).

BMW X-5 pe un motor cu hidrogen

O altă problemă în utilizarea hidrogenului este stocarea acestuia. Pentru a utiliza gaz într-o mașină, rezervorul trebuie să fie realizat sub forma unei camere criogenice (-253 grade, astfel încât gazul să nu se aprindă spontan), sau un cilindru proiectat pentru o presiune de 350 atm.

O altă nuanță este producția de hidrogen. În ciuda faptului că există mult acest gaz în natură, dar în mare parte se află într-un fel de compus. În procesul de producere a hidrogenului, o cantitate destul de mare de dioxid de carbon este emisă în atmosferă (atunci când se combină apă și metan - cel mai simplu mod de a obține hidrogen).

Având în vedere factorii enumerați mai sus, motoarele cu hidrogen rămân cele mai scumpe dintre toți combustibilii alternativi.

electricitate

Cele mai populare sunt vehiculele electrice. Acestea nu poluează mediul, deoarece motorul electric nu are deloc evacuare. Astfel de mașini sunt suficient de silențioase, foarte confortabile și puternice (de exemplu, Nio EP9 accelerează până la o sută în 2,7 secunde, iar viteza maximă este de 313 km / h).

Datorită caracteristicilor motorului electric, vehiculul electric nu are nevoie de o cutie de viteze, ceea ce scurtează timpul de accelerație și ușurează conducerea. S-ar părea că astfel de vehicule au doar avantaje. Dar, de fapt, astfel de mașini nu sunt lipsite de aspecte negative, din cauza cărora sunt cu o poziție mai mică decât mașinile clasice.

Unul dintre dezavantajele majore este capacitatea bateriei. O încărcare pentru performanțele de cea mai înaltă calitate este suficientă pentru maximum 300 km. Durează câteva ore până la „realimentare”, chiar și folosind încărcare rapidă.

Cu cât este mai mare capacitatea bateriei, cu atât este mai greu vehiculul. Comparativ cu modelul convențional, analogul electric poate cântări cu 400 de kilograme mai mult.

Pentru a crește distanța de conducere fără reîncărcare, producătorii dezvoltă sisteme sofisticate de recuperare care colectează cantități minime de energie (de exemplu, când coboară în jos sau în timpul frânării). Totuși, astfel de sisteme sunt extrem de scumpe, iar performanțele de la acestea nu sunt atât de vizibile.

Singura opțiune care vă permite să reîncărcați bateria în timp ce conduceți este să instalați un generator alimentat de același motor pe benzină. Da, acest lucru vă permite să economisiți semnificativ consumul de combustibil, dar pentru ca sistemul să funcționeze, trebuie totuși să recurgeți la combustibilul clasic. Un exemplu de astfel de mașină este Chevrolet Volt. Este considerat un vehicul electric cu drepturi depline, dar cu un generator de benzină.

Instalații hibride

Ca un compromis care reduce la minimum consumul clasic de combustibil, producătorii echipează unitatea de alimentare cu unități hibride. Poate fi un sistem hibrid ușor sau complet.

Unitatea principală de putere din astfel de modele este un motor pe benzină. În plus, se utilizează un motor cu putere redusă (sau mai multe) și o baterie separată. Sistemul poate ajuta motorul principal atunci când începe să reducă la minimum sarcina și, ca urmare, cantitatea de substanțe nocive din eșapament.

Alte modificări ale vehiculelor hibride pot parcurge o anumită distanță doar pe tracțiune electrică. Acest lucru poate fi util dacă șoferul nu a calculat distanța până la benzinărie.

Dezavantajele hibrizilor includ incapacitatea de a recupera energie în timp ce mașina se află în blocaj. Pentru a economisi electricitate, puteți opri sistemul (pornește foarte repede), dar acest lucru afectează negativ compensatoarele de motor.

În ciuda neajunsurilor, versiunile hibride ale mașinilor celebre câștigă popularitate. De exemplu, Toyota Corolla. Versiunea pe benzină în ciclul combinat consumă 6,6 litri la 100 km. Analogul hibrid este de două ori mai economic - 3,3 litri. Dar, în același timp, este cu aproape 2,5 mii de dolari mai scump. Dacă o astfel de mașină este cumpărată de dragul economiei de combustibil, atunci trebuie folosită foarte activ. Și atunci o astfel de achiziție se va justifica numai după câțiva ani.

După cum vedeți, căutarea de combustibili alternativi dă rezultate. Dar, datorită costului ridicat de dezvoltare sau extracție a resurselor, aceste tipuri de resurse energetice sunt încă câteva poziții mai mici decât combustibilul convențional.

Întrebări și răspunsuri:

Ce combustibili sunt clasificați drept combustibili alternativi? Sunt considerați combustibili alternativi: gaze naturale, electricitate, biocombustibili, propan, hidrogen, etanol, metanol. Totul depinde de ce motor este folosit în mașină.

In ce an a aparut benzina? Producția de benzină a început în anii 1910. La început, a fost un produs secundar al distilării uleiului, când a fost creat kerosenul pentru lămpile cu kerosen.

Uleiul poate fi sintetizat? Uleiul sintetic poate fi obținut prin adăugarea de catalizatori pe bază de hidrogen la cărbune și la o presiune de aproximativ 50 de atmosfere. Metodele de extracție a cărbunelui relativ ieftine fac o tehnologie eficientă din punct de vedere energetic.