Jakie paliwa alternatywne są dostępne

Wykorzystanie produktów ropopochodnych jako paliwa do samochodów od dawna uważane jest za normę. Paliwo spala się szybko i wytwarza dużo energii, więc świetnie nadaje się do utrzymania samochodu w ruchu. Oczywiście wszystkie zasoby prędzej czy później się wyczerpują, dlatego dziś aktywnie opracowuje się alternatywne paliwa dla samochodów. Jest to dość obiecujący obszar badań, który umożliwia również zmniejszenie szkód wyrządzanych naturze.

Paliwo alternatywne

Obecna sytuacja

Zastąpienie klasycznej benzyny pozostaje dość priorytetowym obszarem przyszłego rozwoju, ale już dziś istnieją realne alternatywy dla paliw ropopochodnych. Niektóre z nich są odpowiednie dla dużej liczby pojazdów, podczas gdy inne są używane tylko w wyspecjalizowanych modelach.

Para wodna

Silniki parowe były używane we wczesnych dniach produkcji samochodów. Mogły one przenosić duże obciążenia i miały prosty system działania. Dzięki procesom wrzenia wody, powstała para jest kierowana przez specjalne kanały, napędzając turbinę lub tłok. W ten sposób ruch translacyjny jest przekształcany w ruch prostoliniowy, zgodnie z metodą Watta.

Wiele osób uważa ten rodzaj paliwa za przestarzały, ale w 2009 roku w Wielkiej Brytanii zbudowano samochód napędzany tym rodzajem paliwa. Posiada on 12 kotłów wytwarzających 360 koni mechanicznych. Do podgrzania cieczy wykorzystano mieszankę benzyny i oleju opałowego — jest ona wielokrotnie tańsza od benzyny.

Samochód napędzany parą

Elektryczność

Teoria poruszania się samochodu dzięki działaniu energii elektrycznej powstała w czasie tworzenia pierwszych samochodów. Dziś jest to nowa generacja nowoczesnych pojazdów. Zalety są oczywiste:

  • nie powstają żadne spaliny;
  • {SPACE} nie jest potrzebna benzyna;
  • {SPACE} minimalne ryzyko zapłonu;
  • niski koszt pojazdu.

Aby utrzymać samochód w ruchu, potrzebne jest źródło zasilania. W przeszłości był to poważny problem, ponieważ duże akumulatory powodowały wiele niedogodności. Obecnie akumulatory niklowo-wodorkowe zostały zastąpione małymi i wygodnymi akumulatorami litowo-jonowymi. Ich odpowiedniki są wykorzystywane do zasilania laptopów czy telefonów.

Samochód elektryczny

Rozwiązanie wspierające

Jednym z ostatnich przełomów było ogłoszenie przez producenta BYD (Chiny) nowej generacji baterii — litowo-fosforanowych. Mają one nieco mniejszą pojemność, ale ich wydajność jest znacznie wyższa. Ponadto takie baterie są pozbawione efektu pamięci i są odporne na wysokie temperatury i przegrzanie. Takie baterie nie zamarzają.

Podobnym alternatywnym paliwem dla samochodów są samochody hybrydowe. Oprócz klasycznego silnika są one również wyposażone w napęd elektryczny. Obecna technologia oszczędza rezerwy paliwa. Taki samochód nadaje się do ładowania za pomocą urządzeń Plug-in (dostarczających energię elektryczną), co daje mu duży wzrost wydajności.

Gaz

Jedną z opcji zastąpienia klasycznej benzyny jest zastosowanie węglowodorów palnych — gazu. Najczęściej wykorzystywana jest mieszanka propan-butan, zwana również gazem naftowym. Wydobywa się ją podczas formowania pól naftowych. Takie paliwo jest wystarczająco tanie, a silnik można łatwo przystosować do pracy z nim. Obecnie takie alternatywne paliwo jest szeroko rozpowszechnione i stworzono dla niego specjalne stacje paliw i warsztaty.

W krajach USA i Europy próbują zastąpić gaz metanem. Jest on nieco bardziej przyjazny dla środowiska, ale wymaga większych modyfikacji silnika. Pomimo swoich zalet, takie paliwo ma następujące wady:

  • {SPACE}
  • duże zużycie elementów technicznych samochodu;
  • niska moc silnika;
  • wysoki remont silnika;
  • wysokie zużycie paliwa.

Samochód na gaz

Współczesnym producentom udało się wyeliminować większość takich wad (Volkswagen, Chrysler, Mercedes). Jedną z cech tego rodzaju paliwa jest możliwość wytwarzania go bezpośrednio w samochodzie. Takie generatory gazu działają na drewnie opałowym lub odpadach rolniczych. W wyniku fermentacji substancji w specjalnym zbiorniku uwalniane jest paliwo gazowe. To prawda, jak dotąd taka alternatywa nie daje pożądanych wyników mocy.

Alkohol

Od dawna wiadomo, że alkohol może wykazywać dobrą palność, więc był wielokrotnie rozważany jako paliwo. Etanol stał się najbardziej popularny jako paliwo w Brazylii. Produkowano go z trzciny cukrowej i drewna. Obecnie jedna czwarta pojazdów w tym regionie wykorzystuje takie alternatywne źródła paliwa do codziennego użytku. Zmniejsza to ich ogólną zależność od ropy naftowej.

Niektóre kraje w Europie agitują za produkcją alkoholu metylowego. Jest on pozyskiwany z igieł sosnowych i ma niższy koszt. Wiele stacji benzynowych ma takie paliwo w swoim asortymencie, oznaczając je wskaźnikiem «M». Warto wziąć pod uwagę liczbę oktanową takiej substancji, ponieważ pokazuje ona pojemność alkoholu. Pod wskaźnikami M100 konieczne będzie przerobienie silnika samochodu, ponieważ nie jest on przeznaczony do stosowania takiego paliwa.

Wodór

Pomysł wykorzystania «gazu grzechotnika» w formie paliwa pojawił się jeszcze w XX wieku. W tamtym czasie nie było ekonomicznego sposobu na produkcję wodoru, więc metoda ta została zapomniana. Problem ten został wkrótce rozwiązany i dziś nawet niewielka fabryka może produkować przyjazne dla środowiska paliwo.

Na początku stosowania takiego paliwa próbowano spalać je jak węglowodór. Taka reakcja nie była bezpieczna, ale wkrótce znaleziono lepsze rozwiązanie. Następnie inżynierowie zajęli się kwestią dostarczania paliwa do cylindrów. Rezultat zaskoczył wszystkich, ponieważ z rury wydechowej wydobywała się czysta para wodna, ale moc napędowa samochodu była niezwykle niska.

Obecnie takie silniki mają świetną wydajność, ale samochody, które z nich korzystają (w szczególności BMW 7) zaczęły produkować o 200 koni mechanicznych mniej mocy, ale zużywają więcej paliwa — 15 litrów. Przechowywanie paliwa również stało się poważnym problemem, ponieważ wymaga zbiornika kriogenicznego. Biorąc pod uwagę wszystkie niezbędne ulepszenia, ostateczny koszt flagowca wyniósł 1 milion dolarów.

Tankowanie wodoru

Interesujące cechy

Jedną z niezwykłych obserwacji była reakcja pomiędzy wodorem i tlenem, po której powstawały cząsteczki wody. Te z kolei tworzyły niewielkie ładunki energii elektrycznej. Doprowadziło to do wynalezienia ogniw paliwowych. Niestety, ich tankowanie było poza możliwościami przeciętnego użytkownika i jedynym sposobem na ich wykorzystanie była całkowita wymiana ogniw. Technologia ta była bardzo kosztowna.

Nie tak dawno temu japońscy naukowcy zaproponowali pomysł wykorzystania zwykłej wody jako paliwa. Proces ten polegał na rozszczepianiu jej cząsteczek za pomocą elektrolizy, w wyniku czego powstawało paliwo. Jednak takie pojazdy wykazywały raczej słabe wyniki, przejeżdżając zaledwie 60 kilometrów i zużywając dużo energii.

Niekonwencjonalne podejście

Naukowcy z Indii przedstawili pomysł wykorzystania sprężonego powietrza jako paliwa. Według nich wystarczy podłączyć samochód do stacji pomp i poczekać, aż zbiorniki zostaną napełnione. Pojazd nie będzie produkował spalin, a samochód będzie mógł mieć niską wagę.

Samochód na powietrze

Wadą tej metody jest niska prędkość samochodu. Wytworzona energia kinetyczna będzie w stanie wytworzyć jedynie prędkość 60 km/h na dystansie 40 km. Ponadto większość miejsca zajmą po prostu cylindry powietrzne, więc masowa produkcja takich okrętów flagowych nie jest jeszcze w planach.

«Naturalne» rozwiązanie

Przemysł motoryzacyjny w Europie aktywnie dyskutuje nad wykorzystaniem biodiesla. Jest on produkowany z olejów specjalnej rośliny — rzepaku. Jednak roślina ta ma zły wpływ na glebę, więc jej masowa uprawa jest zabroniona.

Podobne rozwiązania zaproponowano w Europie Wschodniej, która słynie z rolnictwa. Postanowiono tam zastąpić tradycyjne paliwo słomą, krowim łajnem i trocinami. Z pomocą tanich katalizatorów można produkować wysokiej jakości metan. Pozostają jednak te same problemy — niska prędkość.

Biodiesel dla samochodów

Czego spodziewać się dalej

Wszystkie przedstawione alternatywy dla paliwa nie stały się jeszcze powszechne, ponieważ nie mają pożądanej wydajności. Przewiduje się, że w połowie stulecia zdecydowana większość transportu drogowego nie będzie już korzystać z paliw ropopochodnych, chociaż eksperci nie są zgodni co do tego, jakie paliwo je zastąpi.

Opierając się na przewidywaniach ekspertów dotyczących rezerw ropy naftowej, naukowcy starają się opracować coraz lepsze alternatywy dla paliw ropopochodnych. Nie wszystkie z nich są bezpieczne lub wykazują przyzwoite wyniki, więc potrzebne są dalsze udoskonalenia. Jednak niektóre marki samochodów są już w stanie zaoferować dobre alternatywy, takie jak Tesla, ale wymagają one dużych nakładów finansowych.

Jeśli chcesz wspierać ekologię środowiska lub po prostu chcesz jak najszybciej przejść na niedrogi zamiennik ropy naftowej, możesz zdecydować się na hybrydy. Nie są one jeszcze pełnoprawnym pojazdem ekologicznym, ale już teraz znacząco wspierają obecną dziedzinę rozwoju.