Въглеродни неутрални алтернативни горива

Въглероден неутрал е термин, използван за описание на горива на основата на въглерод, които при изгаряне няма да се увеличат въглероден двуокис (CO2) в атмосферата. Тези горива нито допринасят, нито намаляват количеството въглерод (измервано при отделянето на CO2) в атмосферата.

Въглеродният диоксид в атмосферата е растителна храна, което е добро нещо, а също така помага да поддържаме нашата планета топла. Въпреки това, твърде много CO2 може да доведе до това, което сега наричаме глобално затопляне. Въглеродните неутрални горива могат да помогнат да се предотврати натрупването на твърде много CO2 в атмосферата. Той постига това, когато освободеният въглерод се абсорбира от растителните култури, което ще помогне за производството на следващия галон от въглеродно неутрално гориво.

Всеки път, когато пътуваме с бензинови или дизелови автомобили, добавяме парникови газове към атмосферата. Това е защото изгарянето на a петролно гориво (създадени преди милиони години) изпуска CO2 във въздуха. Като страна в момента са регистрирани 250 милиона пътнически превозни средства, което представлява около 25 процента от всички пътнически превозни средства в света. В САЩ нашите превозни средства изгарят около 140 милиарда галона бензин и 40 милиарда галона дизел годишно.

С тези числа не е трудно да се види, че всеки галон от въглеродно неутрално гориво може да допринесе за намаляване на CO2 в атмосферата, като по този начин спомага за намаляване на глобалното затопляне.

Много хора вярват, че бъдещето се състои от неутрални въглеродни алтернативни горива, произведени от култури и отпадни продукти, които са известни като биогорива. Чисти биогорива като биодизел, биоетанол и био-бутанол са въглеродни неутрални, тъй като растенията абсорбират C02, освободен от изгарянето.

Най-често срещаното въглеродно неутрално гориво е биодизел. Тъй като се произвежда от такива органично извлечени ресурси като животински мазнини и растително масло, може да се използва за рециклиране на широк спектър от отпадъчни материали. Предлага се в различни проценти смеси - например B5 е 5 процента биодизел и 95 процента дизел, докато B100 е изцяло биодизел - и има бензиностанции за биодизел навсякъде в САЩ. Тогава там е малкият брой шофьори, които дават домашен биодизел, и някои, които преобразуват своите дизелови двигатели, за да работят на директно растително масло, рециклирано от ресторанти.

Биоетанолът е етанол (алкохол), който се получава при ферментацията на растителни нишестета като зърнени храни като царевица, захарна тръстика, трева и селскостопански отпадъци. Да не се бърка с етанола, който е страничен продукт на химическа реакция с петрол, който не се счита за възобновяем.

В САЩ по-голямата част от биоетанола идва от фермери, които отглеждат царевица. Много американски леки автомобили и лекотоварни автомобили могат да работят или на бензин, или на смес от биоетанол / бензин, наречена E-85-85 процента етанол / 15 процента бензин. Въпреки че E-85 не е чисто въглеродно неутрално гориво, той произвежда ниски емисии. Големият недостатък на етанола е, че е по-малко енергийно гъст от другите горива, така че намалява икономията на гориво с 25% до 30%. При цените на бензина, които се движат около $ 2, галон E-85 не е на конкурентни цени. И късмет да намерите бензиностанция, която я продава извън селските райони на Средния Запад.

Метанолът, подобно на етанола, е много силен алкохол, произведен от пшеница, царевица или захар в процес, подобен на варенето, и се счита за най-енергийно ефективното гориво за производство. Течност при нормални температури, тя има по-висок октанов рейтинг от бензина, но по-ниска енергийна плътност. Метанолът може да се смесва с други горива или да се използва самостоятелно, но той е малко по-разяждащ от традиционните горива, което изисква модификации на горивната система на двигателя от порядъка на $ 100 - $ 150.

По време на кратък период от време в началото на 2000-те имаше малък растящ пазар на автомобили с метанол в Калифорния, докато държавата Мрежа за водородна магистрала пое командването и програмата загуби подкрепа. Продажбите на тези автомобили бяха бавни поради ниската цена на бензина по това време и липсата на бензиностанции, които изпомпваха горивото. Въпреки това, кратката програма доказа надеждността на превозните средства и събра положителни отзиви от водачите.

водорасли- по-специално микроводораслите - е източник на алтернативно въглеродно неутрално гориво. От 70-те години на миналия век федералните и държавните правителства заедно с частните инвестиционни посредници са изсипали стотици милиони в изследване на водорасли като биогориво с малък успех до момента. Микроводораслите имат способността да произвеждат липиди, които са известни като потенциален източник на биогорива.

Тези водорасли могат да се отглеждат в питейна вода, може би дори и в отпадъчни води, в езера, така че не се използва обработваема земя или огромни количества вода. Макар че на хартия, микроводораслите изглеждат като неразбиращи, огромни технически проблеми дълги години размиват изследователи и учени. Но истинските вярващи на водораслите не се отказват, така че може би някой ден ще изпомпате биогориво на основата на водорасли в резервоара за автомобил.

Не, дизеловото гориво от вода и въглероден диоксид не е някаква схема на Понци, предназначена да избяга от злите инвеститори. През 2015 г. Audi заедно с германската енергийна компания Sunfire обявиха, че могат да синтезират дизелово гориво от вода и CO2, които могат да зареждат автомобили. Синтезът създава течност, известна като синя суровина и се усъвършенства в това, което Audi нарича е-дизел.

Audi твърди, че е-дизелът е без сяра, изгаря по-чисто от стандартния дизел, а процесът да го направи е 70 процента ефективен. Първите пет литра отидоха в резервоара на Audi A8 3.0 TDI, управляван от министъра на научните изследвания на Германия. За да се превърне в жизнеспособно въглеродно неутрално гориво, следващата стъпка е да се увеличи производството.

Пристрастеността ни към петрола има тежки последици. Изглежда, че логичното решение би било да се разработи или открие алтернативно въглеродно неутрално гориво, което не се получава от нефт. Въпреки това намирането на алтернатива, която е изобилна, възобновяема, икономична за производство и екологична, е сложно и трудно предизвикателство.

Добрата новина е, че докато четете това, учените работят усилено по това трудно предизвикателство.

Актуализирано от Лари Е. антре