Šta je alternativno gorivo za automobile

Benzinski motor sa unutrašnjim sagorevanjem revolucionarno je razvio razvoj vozila na sopstveni pogon. Vremenom su automobili iz luksuzne kategorije prešli u nuždu.

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

Alternativna goriva

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

Jedno od njih je zagađenje okoline. Kada sagorevaju, benzin i dizel gorivo oslobađaju štetne materije koje uništavaju ozonski omotač i mogu izazvati respiratorne bolesti. Iz tog razloga, znanstvenici i dalje rade na stvaranju čistog izvora energije koji bi imao minimalan utjecaj na okoliš, kako u fazi vađenja, 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 sa politikom cijena koju su postavili monopolisti. Upotreba alternativnih goriva omogućit će nam da se izvučemo 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.

Svaka vrsta goriva ima svoje pozitivne i negativne faktore. Na osnovu ovih informacija, automobilskom entuzijastu će biti lakše snaći se u onome što može kompromitirati prilikom kupovine jedinstvenog vozila.

Prirodni gas

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

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

Nedavno su neki proizvođači opremili automobile plinskom opremom iz tvornice. Primjer za to je Skoda Kamiq G-Tec. Proizvođač dovršava model motora sa unutrašnjim sagorijevanjem koji radi na metanu. Prednosti i nedostaci propana i metana opisani su u drugi članak... I takođe u jedan osvrt govori o različitim modifikacijama plinske opreme.

Biogoriva

Ova kategorija alternativnog goriva pojavljuje se kao rezultat prerade usjeva. Za razliku od benzina, gasa i dizel goriva, biogoriva ne emituju ugljen-dioksid tokom sagorijevanja, što je prethodno bilo pronađeno u utrobi zemlje. U ovom slučaju se koristi ugljenik koji su biljke apsorbirale.

Zahvaljujući tome, staklenički plinovi ne premašuju količinu koja se oslobađa tokom života svih živih organizama. Prednosti takvog goriva uključuju mogućnost punjenja gorivom na konvencionalnim benzinskim pumpama.

U pitanju je gorivo kategorija, a ne zasebno gorivo. Na primjer, preradom životinjskog i biljnog otpada nastaju metan i etanol. Uprkos niskim troškovima i jednostavnosti proizvodnje (naftne platforme sa složenom opremom za preradu nisu potrebne), ovo gorivo ima svojih nedostataka.

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 procenat pogodnih supstanci. Takvi usjevi iscrpljuju tlo, što onemogućava proizvodnju kvalitetnih usjeva za druge usjeve.

Etanol

Razvijajući motore sa unutrašnjim sagorevanjem, dizajneri su testirali razne supstance na osnovu kojih je jedinica mogla da radi. A alkohol nije zadnji na listi 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. Ove kulture uključuju:

• Šećerna trska;
• Pšenica;
• Kukuruz;
• Krompir (koristi se rjeđe od prethodnog).

Etanol s pravom može zauzeti jedno od prvih mjesta na ljestvici jeftinih alternativnih goriva. Na primjer, Brazil ima iskustva u proizvodnji ove vrste alkohola. Zahvaljujući tome, država 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 modifikacije nazivaju FlexFuel. Posebnost 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 maksimalno dozvoljeni procenat alkohola u gorivu.

Ovo gorivo stječe popularnost zbog stezanja estera u benzinu. Jedan od nedostataka supstance je stvaranje kondenzacije vode. Takođe, kada sagore, oslobađaju manje toplotne energije, što značajno smanjuje snagu motora ako je radio na benzin.

Biodizel

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

• Soja;
• Suncokret;
• Palme.

Estri ulja, poput alkohola, razarajuće djeluju 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 pravljenja ograničenih verzija na alternativna goriva).

U posljednje vrijeme neki proizvođači dopuštaju miješanje naftnih derivata s biogorivima. Smatra se da 5% estera masti neće naštetiti vašem motoru.

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

Vodonik

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

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

Međutim, ovo je još uvijek u teoriji. Praksa pokazuje da je upotreba vodika mnogo štetnija od benzina u automobilu bez katalizatora. Problem je što mješavina nečistog zraka i vodonika gori u cilindrima. Radna komora cilindra sadrži mješavinu zraka i azota. A ovaj element, kada se oksidira, tvori jednu od najštetnijih supstanci - NOx (azotni oksid).

BMW X-5 na vodikovom motoru

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

Druga nijansa je proizvodnja vodonika. Uprkos 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, vodik je najlakši način).

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

Električna energija

Električna vozila su najpopularnija. Ne zagađuju okoliš jer elektromotor uopće nema ispušnih plinova. Ovi 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 karakteristikama elektromotora, električnom vozilu nije potreban mjenjač, ​​što smanjuje vrijeme ubrzanja i olakšava vožnju. Čini se da takva vozila imaju samo prednosti. Ali u stvari, 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 performansama 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 put vožnje bez punjenja, proizvođači razvijaju sofisticirane sisteme za oporavak koji sakupljaju male količine energije (na primjer, pri spuštanju nizbrdo ili prilikom kočenja). Međutim, takvi su sistemi izuzetno skupi, a performanse na njima nisu toliko primjetne.

Jedina opcija koja vam omogućuje da napunite bateriju tijekom vožnje je instaliranje generatora na isti benzinski motor. Da, ovo 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 automobilom, ali s benzinskim generatorom.

Hibridne instalacije

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

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 pri pokretanju kako bi se minimaliziralo opterećenje i, kao rezultat toga, količina štetnih tvari u ispuhu.

Ostale modifikacije hibridnih vozila mogu preći neku udaljenost samo na električnu vuču. Ovo može biti korisno ako vozač nije izračunao udaljenost do benzinske pumpe.

Nedostaci hibrida uključuju nemogućnost povrata energije dok je automobil u gužvi. Da biste uštedjeli električnu energiju, možete isključiti sistem (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 je dvostruko ekonomičniji - 3,3 litre. Ali u isto vrijeme, to je skoro 2,5 hiljade dolara skuplje. Ako se takav automobil kupuje radi uštede goriva, mora se koristiti vrlo aktivno. I tada će se takva kupovina 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 i dalje su za nekoliko pozicija niže od konvencionalnog goriva.

Pitanja i odgovori:

Koja goriva se klasifikuju kao alternativna goriva? Alternativna goriva se smatraju: prirodni gas, električna energija, biogoriva, propan, vodonik, etanol, metanol. Sve zavisi od toga koji motor se koristi u autu.

Koje godine se pojavio benzin? Proizvodnja benzina počela je 1910-ih godina. U početku je to bio nusproizvod destilacije ulja, kada je nastao kerozin za kerozinske lampe.

Može li se nafta sintetizirati? Sintetičko ulje se može dobiti dodavanjem katalizatora na bazi vodika u ugalj i pod pritiskom od oko 50 atmosfera. Relativno jeftine metode iskopavanja uglja čine energetski efikasnu tehnologiju.