Альтернативные виды топлива

Рассмотрим, какие варианты топлива для автомобиля существуют в настоящее время, а также какие появятся в будущем, помимо бензина и дизельного топлива.

Сжиженный нефтяной газ (LPG)

Сжиженный нефтяной газ уже пытались использовать в качестве топлива для автомобилей. Например, в конце 1990-х годов Opel, Volvo, а также ряд других производителей предлагали его в качестве опции для своих двухтопливных моделей. Эти автомобили запускались на бензине, а затем, после прогрева, переходили на сжиженный газ.

Автогаз в Европе и других частях мира СНГ третий по популярности вид топлива после бензина и дизеля. Он испускает меньше загрязняющих газов и стоит дешевле. Однако расход автогаза в два раза больше, чем у бензина.

Светлое будущее водорода

Водороду уже много десятилетий пророчат большое будущее, но он все еще остается недостижимым. С одной стороны, известно, что выхлопные газы автомобиля, работающего на водороде, представляют собой всего лишь водяной пар, а с другой стороны, хорошо известно, что производство водорода чрезвычайно дорого (дороже, чем бензина и даже газа), а хранить его опасно, по крайней мере, в баллонах под давлением, и безопасно, но дорого в специальных ячейках.

Топливный Элемент Автомобиля

Для производства электроэнергии для двигателя авто используется свой бортовой генератор, а не батарея. Так, водород из бака объединяется с кислородом.

Биоэтанол

Для производства биотоплива производят из растительного сырья. Готовый этанол смешивается с бензином или дизельным топливом для получения нового вида топлива, которое можно использовать в большинстве автомобилей с ДВС, при необходимости с небольшими изменениями или без них.

Биоэтанол в Топливо

Доля биоэтанола, который добавляется к ископаемому топливу, может различаться от 10% (Е10) до 15% (Е85). Рассматривая вопрос с экологической точки зрения, использование биоэтанола оправдано, поскольку он вырабатывает углекислый газ при сжигании и компенсируется газами поглощенными во время его производства. Недостаток в том, что он увеличивает потребление топлива. Альтернативой ему является СПГ.

В мире имеются примерно 20 миллионов транспортных средств, использующих СПГ.

Автобусы и грузовики

Автобусы и грузовики, задействованные в городских условиях, позволяют свести к минимуму отрицательное воздействие на окружающую среду. СПГ, по сравнению с дизельным топливом, уменьшает выбросы твердых частиц на 75%, а также создаёт меньше углекислого газа, чем бензин, и до 90% меньше оксида азота.

Биодизель

Преимущества

При использовании биодизельного топлива стоит отметить, что оно получается из восстанавливаемых органических веществ. В зависимости от вида биодизеля (всего их 3) топливо можно извлекать из рапса, сельскохозяйственных культур, жиросодержащих отходов и липидов микроводорослей. Производство биодизеля дороже, чем извлечение дизельного топлива из нефти, поэтому данный вид горючего приобрел не большую популярность. Кроме того, биодизель не может считаться нейтральным веществом: его растворительные свойства сильнее, чем у обычного дизеля, поэтому фильтры должны быть заменены чаще, чтобы их не превратилось в негодность.

Отличие Пропана от Сжиженного Газа

Пропан часто называется СПГ, но это не значит, что все СПГ состоит из него. Некоторые автомобили используют его как биотопливо, а другие только на нём. Для получения той же мощности, что и при бензине, двигатель должен расходовать 27% больше пропана. Кроме того, пропан работает лучше при холоде, поэтому для хранения нужен больший резервуар.

Двигаться за счёт воды

Как было бы здорово залить воду в бак и отправиться в путь — такой технологический прорыв пока не существует. Не доверяйте любым видео на YouTube! Движение достигается с помощью электролиза, который разделяет воду на кислород и водород. Но требуется много электричества. Это электричество вырабатывается с использованием водорода. Но в сжигании водорода происходят тепловые потери, так что вся установка уже не так эффективна.

Исправление

Все еще есть надежда. Для реализации электролиза можно использовать электричество, полученное от панелей солнечной энергии, установленных на кузове автомобиля. Но пока это невозможно и автомобили не будут экономичными. Несколько компаний, включая Jaguar Land Rover, Tata и Citroen, работают над проектом по переработке воздуха.

Citroen Cactus Airflow 2L: сочетание сжатия воздуха и рекуперативной энергии

В 2014 году компания Citroen предложила более вероятный вариант использования сжатого воздуха в модели Cactus Airflow 2L. Она имела обычный бензиновый двигатель, дополненный двумя дополнительными воздушными цилиндрами, заряжаемыми рекуперативной энергией. Бензиновый двигатель сочетался с системой «Hybrid Air», использующей сжатый воздух, хранящийся в специальных резервуарах, для питания ведущих колес, что снижало нагрузку на двигатель и уменьшало расход топлива.

Par: Серьезный конкурент

Не смешите: в первые годы существования двигателя внутреннего сгорания паровая энергия была серьезным конкурентом. На заре автомобильной эры (1906 г.) один автомобиль даже установил мировой рекорд скорости на суше — 200 км/ч. Сейчас такие машины делают только энтузиасты.

Кинетическая энергия

Еще один альтернативный источник энергии, широко используемый автопроизводителями, известен как рекуперативное торможение. Суть его проста: при замедлении автомобиля его кинетическая энергия возвращается в аккумулятор, а не теряется в виде тепла и шума при торможении.

Эффективность Превращения Кинетической Энергии

Все виды трансфера энергии никогда не будут абсолютно эффективными, поэтому нельзя рассчитывать на исключительное превращение кинетической энергии в запасную. Для достижения дальних расстояний необходимо иметь большую батарею, что добавит дополнительный вес. Таким образом, чем тяжелее автомобиль, тем больше энергии потребуется для того, чтобы превратить ее в накопленную через рекуперативное торможение.

Автомобиль без Зарядки и Топлива Близок к Реальности

При помощи солнечной энергии мечта об автомобиле, не требующем подзарядки или заправки топливом, может стать реальностью. Этот материал был испытан много раз для различных нужд человечества, но одна проблема оставалась нерешенной: слишком мала площадь для получения достаточной энергии.

Lightyear: Представляем Новое Топливо В 2020 Году

Lightyear, голландская фирма, заявляет, что она нашла решение для различных проблем благодаря своей технологии, которая появится на рынке в 2020 году.

Азот

Азот представляет из себя самый распространенный газ в атмосфере, составляющий около 78% воздуха, которым мы дышим. Использование его для питания автомобилей имеет большой смысл, поскольку он вырабатывает минимальное количество вредных химических веществ при использовании его в качестве топлива. Заливаемый в резервуар в жидком состоянии, он действует похожим образом на автомобильные двигатели.

Использование жидкого азота в качестве движущей силы

При закачке азота из резервуара он быстро переходит из жидкого состояния в газообразное, и это почти мгновенное расширение может быть использовано для привода турбины. Турбина приводит во вращение генератор, вырабатывающий электроэнергию для питания автомобиля. К недостаткам можно отнести тот факт, что жидкий азот является очень опасной жидкостью и в настоящее время не существует инфраструктуры для его заправки.

Аммиак — топливо будущего?

Впервые аммиак был использован для питания двигателей внутреннего сгорания в 1943 году. С тех пор он не получил большого распространения из-за низкой удельной энергии — примерно в два раза ниже, чем у бензина. Однако его можно производить дешево и в больших количествах и использовать в качестве топлива для поршневых двигателей или в топливных элементах для производства электроэнергии. Поскольку в нем нет углерода, он не производит вредных выбросов CO2.

В настоящее время его использование в качестве топлива затруднено из-за его безопасности при хранении на АЗС и на борту транспортных средств.

Древесный газ: Первое Появление

Древесный газ появился на свет в 1870-х годах и был широко использован во время Второй мировой войны, в период дефицита топлива. Газ получается путем газификации древесины или древесного угля, которые потом подают в двигатель внутреннего сгорания. Однако, древесный газ не отличается потрясающей мощностью и лучшей экологичностью (требуется древесина). Автомобиль можно будет ехать, но не слишком быстро.

Спирт как автомобильное топливо

Фраза «налью-ка я себе пол-литра» могла бы приобрести совершенно новый смысл, если бы спирт использовался в качестве топлива для автомобилей. Действительно, автомобили на спиртовом топливе уже использовались в прошлом, в основном в спорте. Например, в драг-рейсинге используется метанол. Есть и дополнительные преимущества — октановое число метанола, а также других спиртовых топлив, таких как бутанол и этанол, достаточно высоко, и все они совместимы с двигателями внутреннего сгорания.

Метанол и бензин

Метанол обладает меньшим энергетическим потенциалом, чем бензин, поэтому для обеспечения той же мощности двигателя автомобиля его требуется больше. Тем не менее, исследования показали, что при производстве спиртового топлива выделяется большее количество парниковых газов, чем при его сжигании в двигателе, что делает его экологически выгодным вариантом для питания автомобилей.