Što je alternativno gorivo za automobile

Benzinski motor s unutarnjim izgaranjem revolucionirao je razvoj vozila na vlastiti pogon. Vremenom su automobili iz luksuzne kategorije prešli u nuždu.

Trenutna potrošnja prirodnih resursa toliko se povećala da rezerve nemaju vremena za obnavljanje. To prisiljava čovječanstvo da razvija alternativna goriva. U ovom ćemo pregledu razmotriti gotove događaje koji se koriste na mnogim vozilima.

Alternativna goriva

Osim smanjenja rezervi nafte, razvoj alternativnih goriva ima i nekoliko drugih razloga.

Jedno od njih je zagađenje okoliša. Kada izgaraju, benzin i dizel gorivo oslobađaju štetne tvari koje oštećuju ozonski omotač i mogu uzrokovati respiratorne bolesti. Iz tog razloga znanstvenici i dalje rade na stvaranju čistog izvora energije koji bi imao minimalan utjecaj na okoliš, kako tijekom faze ekstrakcije, tako i tijekom rada motora.

Drugi razlog je energetska neovisnost države. Svi znaju da samo nekoliko zemalja ima rezerve nafte pod zemljom. Svi ostali moraju se pomiriti s cjenovnom politikom koju su postavili monopolisti. Korištenje alternativnih goriva pomoći će izlasku iz ekonomskog ugnjetavanja takvih moći.

Prema Zakonu o energetskoj politici Sjedinjenih Država, alternativna goriva definirana su kao:

• Prirodni gas;
• Biogoriva;
• Etanol;
• Biodizel;
• Vodik;
• Struja;
• Hibridna instalacija.

Naravno, svaka vrsta goriva ima svoje pozitivne i negativne čimbenike. Na temelju tih podataka, automobilskom će entuzijastu biti lakše snaći se u onome što može kompromitirati kupnjom jedinstvenog vozila.

Prirodni plin

Sveprisutna rasplinjavanje ponukala je inženjere da razmisle mogu li se koristiti kao alternativno gorivo. Pokazalo se da ovaj prirodni resurs u potpunosti izgara i ne emitira iste štetne tvari kao benzin ili dizel.

Na teritoriju postsovjetskog prostora motor preuređen za plin postao je uobičajen. Neki se, čak i kupujući ekonomičan automobil, pitaju ima li smisla prebaciti ga na benzin.

U posljednje vrijeme neki proizvođači opremaju automobile plinskom opremom iz tvornice. Primjer za to je Skoda Kamiq G-Tec. Proizvođač dovršava model motora s unutarnjim izgaranjem koji radi na metanu. Prednosti i nedostaci propana i metana opisani su u drugi članak... I također u jedan osvrt govori o različitim modifikacijama plinske opreme.

biogoriva

Ova kategorija alternativnog goriva pojavljuje se kao rezultat prerade poljoprivrednih usjeva. Za razliku od benzina, plina i dizel goriva, biogoriva tijekom izgaranja ne emitiraju ugljični dioksid, koji se prethodno nalazio u utrobi zemlje. U ovom se slučaju koristi ugljik koji su biljke apsorbirale.

Zahvaljujući tome, staklenički plinovi ne prelaze količinu koja se oslobađa tijekom života svih živih organizama. Prednosti takvog goriva uključuju mogućnost punjenja gorivom na uobičajenim benzinskim crpkama.

U pitanju je gorivo kategorija, a ne zasebno gorivo. Na primjer, preradom životinjskog i biljnog otpada nastaju metan i etanol. Unatoč niskoj cijeni i jednostavnosti proizvodnje (naftne platforme s složenom opremom za preradu nisu potrebne), ovo gorivo ima svoje nedostatke.

Jedan od značajnih nedostataka je što su za proizvodnju dovoljne količine goriva potrebne velike plantaže na kojima se mogu uzgajati posebne biljke koje sadrže visok postotak prikladnih tvari. Takvi usjevi iscrpljuju tlo, što onemogućava proizvodnju kvalitetnih usjeva za druge usjeve.

etanol

Razvijajući motore s unutarnjim izgaranjem, dizajneri su testirali razne tvari na temelju kojih je jedinica mogla raditi. A alkohol nije zadnji na popisu takvih supstanci.

Prednost etanola je u tome što se može dobiti bez iscrpljivanja prirodnih resursa zemlje. Na primjer, može se dobiti iz biljaka koje sadrže puno šećera i škroba. Ti usjevi uključuju:

• Šećerna trska;
• Pšenica;
• Kukuruz;
• Krumpir (koristi se rjeđe od prethodnih).

Etanol s pravom može zauzeti jedno od prvih mjesta na ljestvici jeftinih alternativnih goriva. Primjerice, Brazil ima iskustva u proizvodnji ove vrste alkohola. Zahvaljujući tome, zemlja može imati energetsku neovisnost od sila na čijem se teritoriju proizvodi prirodni plin ili nafta.

Da bi radio na alkohol, motor mora biti izrađen od metala otpornih na ovu tvar. I ovo je jedan od značajnih nedostataka. Nekoliko proizvođača automobila grade motore koji mogu raditi i na benzin i na etanol.

Te se preinake nazivaju FlexFuel. Osobitost takvih pogonskih jedinica je da sadržaj etanola u benzinu može varirati od 5 do 95 posto. U oznaci takvih vozila koristi se slovo E i najveći dopušteni postotak alkohola u gorivu.

Ovo gorivo stječe popularnost zbog stezanja estera u benzinu. Jedan od nedostataka tvari je stvaranje kondenzacije vode. Također, kad izgore, oslobađaju manje toplinske energije, što značajno smanjuje snagu motora ako radi na benzin.

Biodizel

Danas je ova vrsta alternativnog goriva jedno od najperspektivnijih. Biodizel se proizvodi od biljaka. To se gorivo ponekad naziva i metil eter. Glavna sirovina koja se koristi za proizvodnju goriva je sjeme uljane repice. Međutim, ovo nije jedina kultura koja je resurs za biodizel. Može se napraviti od ulja sljedećih usjeva:

• Soja;
• Suncokret;
• Palme.

Estri ulja, poput alkohola, djeluju razarajuće na materijale od kojih su izrađeni konvencionalni motori. Iz tog razloga ne želi svaki proizvođač svoje proizvode prilagoditi ovom gorivu (nizak interes za takve automobile, što smanjuje razlog stvaranja velike serije, a nema koristi od izrade ograničenih verzija na alternativna goriva).

Nedavno su neki proizvođači dopustili miješanje naftnih derivata s biogorivima. Vjeruje se da 5% estera masti neće naštetiti vašem motoru.

Značajan je nedostatak razvoja zasnovan na poljoprivrednom otpadu. Radi ekonomske dobiti, mnogi poljoprivrednici mogu prekvalificirati svoju zemlju da bi uzgajali isključivo one usjeve od kojih se proizvode biogoriva. To može pridonijeti značajnom povećanju cijena hrane.

Vodik

Pokušavaju se koristiti i vodik kao jeftino gorivo. Iako su takvi razvoji preskupi za prosječnog korisnika, čini se da takvi razvoji imaju budućnost.

Takav je element zanimljiv jer je najpristupačniji na planeti. Jedini otpad nakon izgaranja je voda koja se može popiti i nakon jednostavnog čišćenja. U teoriji, izgaranjem takvih goriva ne nastaju staklenički plinovi i tvari koje oštećuju ozonski omotač.

Međutim, to je još uvijek u teoriji. Praksa pokazuje da je uporaba vodika mnogo štetnija od benzina u automobilu bez katalizatora. Problem je što mješavina nečistog zraka i vodika gori u cilindrima. Radna komora cilindra sadrži smjesu zraka i dušika. A ovaj element, kada se oksidira, tvori jednu od najštetnijih tvari - NOx (dušikov oksid).

BMW X-5 na vodikovom motoru

Sljedeći problem u korištenju vodika je njegovo skladištenje. Da biste koristili plin u automobilu, spremnik mora biti izrađen ili u obliku kriogene komore (-253 stupnja, tako da se plin ne samozapalje), ili cilindra dizajniranog za tlak od 350 atm.

Sljedeća je nijansa proizvodnja vodika. Unatoč činjenici da ovog plina ima puno u prirodi, većina je u nekoj vrsti spoja. U procesu proizvodnje vodika u atmosferu se emitira prilično velika količina ugljičnog dioksida (kada se kombiniraju voda i metan - najlakši način za dobivanje vodika).

Uzimajući u obzir gore navedene čimbenike, vodikovi motori i dalje su najskuplje od svih alternativnih goriva.

elektricitet

Najpopularnija su električna vozila. Ne zagađuju okoliš jer elektromotor uopće nema ispušnih plinova. Takvi su automobili tihi, vrlo udobni i dovoljno snažni (na primjer, Nio EP9 do stotke ubrzava za 2,7 sekundi, a maksimalna brzina je 313 km / h).

Zahvaljujući značajkama elektromotora, električnom vozilu nije potreban mjenjač, ​​što skraćuje vrijeme ubrzanja i olakšava vožnju. Čini se da takva vozila imaju samo prednosti. No, zapravo takvi automobili nisu lišeni negativnih aspekata, zbog čega su za jednu poziciju ispod klasičnih automobila.

Jedan od glavnih nedostataka je kapacitet baterije. Jedno punjenje u najkvalitetnijim izvedbama dovoljno je za maksimalnih 300 km. Potrebno je nekoliko sati da se "natoči gorivo", čak i pomoću brzog punjenja.

Što je veći kapacitet baterije, to je vozilo teže. U usporedbi s konvencionalnim modelom, električni analog može težiti 400 kilograma više.

Kako bi povećali udaljenost vožnje bez punjenja, proizvođači razvijaju sofisticirane sustave za oporavak koji skupljaju male količine energije (na primjer, pri spuštanju nizbrdo ili tijekom kočenja). Međutim, takvi su sustavi izuzetno skupi, a izvedba iz njih nije toliko uočljiva.

Jedina mogućnost koja vam omogućuje punjenje baterije tijekom vožnje je ugradnja generatora na isti benzinski motor. Da, to vam omogućuje značajnu uštedu na gorivu, ali da bi sustav funkcionirao, ipak morate pribjeći klasičnom gorivu. Primjer takvog automobila je Chevrolet Volt. Smatra se punopravnim električnim vozilom, ali s benzinskim generatorom.

Hibridne instalacije

Kao kompromis koji minimalizira klasičnu potrošnju goriva, proizvođači opremaju pogonsku jedinicu hibridnim jedinicama. To može biti blagi ili potpuno hibridni sustav.

Glavna pogonska jedinica u takvim modelima je benzinski motor. Kao dodatak koriste se motor male snage (ili nekoliko njih) i zasebna baterija. Sustav može pomoći glavnom motoru prilikom pokretanja da smanji opterećenje i, kao rezultat toga, količinu štetnih tvari u ispuhu.

Ostale modifikacije hibridnih vozila mogu prijeći određenu udaljenost samo na električnu vuču. To može biti korisno ako vozač nije izračunao udaljenost do benzinske postaje.

Nedostaci hibrida uključuju nemogućnost povratka energije dok je automobil u prometnoj gužvi. Da biste uštedjeli električnu energiju, možete isključiti sustav (on se vrlo brzo pokreće), ali to negativno utječe na kompenzatore motora.

Unatoč nedostacima, hibridne verzije poznatih automobila dobivaju popularnost. Na primjer, Toyota Corolla. Benzinska verzija u kombiniranom ciklusu troši 6,6 litara na 100 km. Hibridni analog dvostruko je ekonomičniji - 3,3 litre. Ali u isto vrijeme, to je gotovo 2,5 tisuće dolara skuplje. Ako se takav automobil kupuje radi uštede goriva, mora se koristiti vrlo aktivno. I tada će se takva kupnja opravdati tek nakon nekoliko godina.

Kao što vidite, potraga za alternativnim gorivima daje rezultate. Ali zbog visokih troškova razvoja ili vađenja resursa, ove vrste energetskih resursa još uvijek su za nekoliko pozicija niže od konvencionalnog goriva.

Pitanja i odgovori:

Koja goriva se klasificiraju kao alternativna goriva? Alternativna goriva se smatraju: prirodni plin, električna energija, biogoriva, propan, vodik, etanol, metanol. Sve ovisi o tome koji se motor koristi u autu.

Koje se godine pojavio benzin? Proizvodnja benzina započela je 1910-ih. Isprva je to bio nusproizvod destilacije ulja, kada je nastao kerozin za petrolejke.

Može li se ulje sintetizirati? Sintetičko ulje može se dobiti dodavanjem katalizatora na bazi vodika u ugljen i pod tlakom od oko 50 atmosfera. Relativno jeftine metode vađenja ugljena čine tehnologiju koja štedi energiju.