Альтернативные виды топлива

Давайте рассмотрим, какие варианты топлива для автомобиля существуют в настоящее время и какие появятся в будущем, помимо бензина и дизельного топлива.

Сжиженный нефтяной газ (LPG)

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

Автогаз На третьем месте по популярности в Европе и других местах мира стоит «СНГ», или «автогаз». Он имеет меньше вредных выхлопных газов, цена на него ниже по сравнению с бензином в два раза. Но зато расход автогаза в два раза больше, чем бензина.

Будущее водорода

Водороду уже много десятилетий пророчат большое будущее, однако оно до сих пор не реализовано. С одной стороны, известно, что автомобили, заправляемые водородом, будут выделять только водяной пар, с другой стороны, хорошо известно, что производство водорода чрезвычайно дорого (дороже, чем бензина или газа), а его хранение опасно, по крайней мере, в баллонах под давлением. Кроме того, безопасное хранение в специализированных камерах требует больших затрат.

Преобразование топливного элемента авто

Автомобильный элемент для производства электроэнергии для ДВС работает на базе соединения водорода из бака с кислородом. Таким образом, автомобильный двигатель имеет свою собственную внутреннюю электростанцию и не зависит от батареи.

Биоэтанол

Биоэтанол получается из растительных материалов и используется как биотопливо. Этот этанол смешивается с бензином или дизельным топливом для создания нового типа топлива, которое может быть использовано в большинстве автомобилей при небольших изменениях конструкции или без них.

Использование Биоэтанола

Биоэтанол может присутствовать в ископаемом топливе в количестве от 10% (Е10) до 15% (Е85). С экологической точки зрения, применение биоэтанола имеет смысл, так как в результате сгорания в двигателе выделяемый углекислый газ компенсируется газами, поглощенными при его производстве. Недостатком является повышенный расход, в отличие от применения СПГ.

На планете существует почти 20 миллионов автомобильной техники, использующих СПГ. Большинство из них — автобусы и грузовики, которые ходят по городам, минимизируя вред для окружающей среды. Этот газ сокращает выброс твердых частиц в атмосферу на 75% по сравнению с дизельным топливом и до 90% меньше оксида азота, чем бензин.

Преимущества биодизельного топлива

Преимуществом биодизельного топлива является то, что оно производится из возобновляемых органических компонентов. В зависимости от поколения биодизеля (а их всего три) он может производиться из рапса и других сельскохозяйственных культур, жиросодержащих отходов и липидов микроводорослей. Несмотря на то, что промышленное производство биодизеля обходится дороже, чем получение дизельного топлива из нефти, оно не получило широкого распространения. Кроме того, биодизель не является нейтральным веществом — он более растворим, чем обычное дизельное топливо, поэтому для предотвращения его пробоя необходимо чаще менять фильтры.

Различия Пропана и СЖГ

Важно понимать значение пропана и отличать его от сжиженного газа (СПГ). Хотя пропан может изменяться в СПГ, но не все это СПГ состоит из пропана. Некоторые автомобили используют это биотопливо, которое предпочитает использовать бензин в первую очередь, а затем переключается на пропан, чтобы сократить выбросы. Так как пропан газообразный, для его хранения необходимо использовать более большие резервуары. Двигатель при работе на пропане будет использовать на 27% больше пропана, чтобы получить такую же мощность, как при работе на бензине. Также следует отметить, что пропан работает лучше всего при холодной погоде.

Вода

Как бы замечательно было продолжать путь, не гоняя двигатель, а просто заливая воду в бак! К сожалению, пока это не придумано. Не доверяйте людям на YouTube! Настоящий метод основан на использовании электролиза, для деления воды на кислород и водород. Выработка электричества требует больших затрат. Однако, при сжигании водорода происходят тепловые потери, поэтому все достаточно неэффективно.

Светлая надежда

Всё ещё есть надежда. Для того, чтобы провести электролиз воды, нам нужна электроэнергия, которую можно собрать с помощью солнечных панелей, установленных на корпусе автомобиля. Теоретически это можно сделать, но пока для автомобилей это невозможно, чтобы они были экономически выгодны.

Надежда на будущее

Тем не менее, несколько компаний работают над этой идеей: Jaguar Land Rover, Tata и Citroen. Возможно, что в будущем автомобили смогут быть питаны только из воздуха.

Citroen Cactus Airflow 2L: Использование Сжатого Воздуха

Citroen предложил в модели Cactus Airflow 2L в 2014 году использовать сжатый воздух для двух компаний. Она имела обычный бензиновый двигатель, дополненный двумя воздушными цилиндрами, откуда и поступала регенеративная энергия. Бензиновый двигатель был сочетан с системой «Hybrid Air», захватывающей энергию сжимаемого воздуха, хранящегося в специальных баках, для вращения ведущих колес. Такое применение позволяло снизить нагрузку на ДВС и сократить потребление дорогого топлива.

The Power of Par

На заре автомобилестроения у Par были все шансы составить конкуренцию двигателю внутреннего сгорания. В 1906 году один из автомобилей даже установил мировой рекорд скорости на суше — 200 км/ч, что до сих пор удается только энтузиастам.

Кинетическая энергия

Еще один альтернативный источник энергии, широко используемый автопроизводителями, часто называют рекуперативным торможением. Суть его проста: при замедлении автомобиля его кинетическая энергия возвращается для зарядки аккумулятора, а не расходуется в виде тепла и шума при торможении.

Не идеальное превращение

Невозможно использовать накопление энергии для управления авто, так как превращение кинетической энергии в заряженную никогда не достигает 100% эффективности. Кроме того, для длительной поездки необходимо большое количество батарей, что приводит к дополнительному весу. Таким образом, чем тяжелее автомобиль, тем больше кинетической энергии нужно преобразовывать при помощи рекуперативного торможения.

Солнечная энергия

Мечта об автомобиле, который никогда не нужно подзаряжать или заправлять, становится реальностью благодаря солнечной энергии. Эксперименты с этим источником энергии проводились давно, но существовала одна загвоздка — трудно было получить достаточное количество энергии с небольшой площади. Однако сейчас технологии достаточно развиты, чтобы сделать автомобили на солнечных батареях реальным вариантом. При наличии необходимых компонентов автомобиль может работать полностью на энергии солнца.

Технологическое решение # Lightyear Голландская компания Lightyear предлагает в качестве решения различных проблем свою технологию, которая будет доступна для приобретения в 2020 году.

Автомобили, работающие на азоте

Азот — самый распространенный газ в атмосфере, составляющий 78% воздуха, которым мы дышим,— похоже, может стать подходящим топливом для автомобилей, не производящим вредных выбросов. Этот газ, хранящийся в контейнере в жидком состоянии, ведет себя подобно «воздушному» двигателю.

Использование азота для получения энергии

Азот может быть использован для получения энергии за счет резкого перехода из жидкого состояния в газообразное при закачке из баллона. Эта реакция расширения может быть использована для приведения в действие турбины, которая, в свою очередь, будет вращать генератор и вырабатывать электроэнергию для привода автомобиля.

Недостатки

К сожалению, жидкий азот — опасное вещество, а инфраструктура для его заправки отсутствует.

Аммиак как топливо

В 1943 году аммиак был использован для питания двигателей внутреннего сгорания. Однако его энергетическая плотность была в два раза ниже, чем у бензина, поэтому с тех пор он не нашел широкого применения. Тем не менее, его можно получать дешево и в больших количествах и использовать для поршневых двигателей или топливных элементов для выработки электроэнергии. Кроме того, при его производстве не образуется углекислый газ, что делает его экологически чистым.

Основной проблемой, препятствующей использованию аммиака в качестве топлива, является его безопасность при хранении на автозаправочных станциях и на борту автомобилей. Поэтому необходимы дальнейшие исследования для совершенствования методов обеспечения безопасности, прежде чем аммиак получит широкое распространение.

Древесный газ

Древесный газ известен как источник топлива с 1870-х годов, а наибольшую известность он приобрел во время Второй мировой войны благодаря своей доступности. Он создается путем газификации древесины или древесного угля, которые затем используются для питания двигателя внутреннего сгорания. К сожалению, он не отличается особой мощностью и экологичностью (имеет значение порода древесины). Автомобиль будет ездить, но не с большой скоростью.

Автомобили, работающие на спиртовом топливе

Спирт может стать топливом для автомобилей, придав фразе «налью-ка я себе пол-литра» новый поворот. На самом деле автомобили, работающие на спирте, использовались и раньше, особенно в таких видах спорта, как драг-рейсинг, где в качестве топлива используется метанол.

Высокое октановое число метанола и других видов топлива на основе спирта, таких как бутанол и этанол, делает их пригодными для использования в двигателях внутреннего сгорания. Это означает, что спирт может использоваться в качестве альтернативы бензину, что делает его хорошим вариантом для тех, кто ищет более экологичное топливо.

Метанол: Более экологичный вариант

Метанол обладает меньшей энергетической плотностью, чем бензин, а значит, для достижения той же мощности требуется большее его количество. Хотя считается, что при сжигании спиртового топлива выделяется больше парниковых газов, чем при сжигании бензина, производство метанола более полезно для окружающей среды. Таким образом, для тех, кто хочет внести свой вклад в защиту природы, использование спиртового топлива в своих автомобилях является отличным решением.