Альтернатива бензину: Воздух, жир, спирт и водород: ищем альтернативу бензину

Биоэтанол как альтернатива бензину — OOO «АльфаХимГрупп»

За последний год в России значительно вырос интерес к спирту в качестве замены бензину. Это видно даже по запросам в интернете, число которых выросло в полтора раза.

С середины 1970-х годов энтузиазм по поводу использования спиртов в качестве альтернативного топлива в ДВС увеличился. А пика он достиг к середине 1980-х годов. Спирт как альтернативное топливо из-за его минимального воздействия на атмосферу приобретает большое значение. Этанол — альтернатива горючему из нефти из-за меньших выбросов парниковых и выхлопных газов, повышения энергоэффективности. Кроме того, оно удобно для двигателей внутреннего сгорания большой мощности из-за высокого октанового числа, скорости горения. Спирты с низкой молекулярной массой подходят и вместо добавок для повышения октанового числа.

Содержание

Что такое этанол?

Этанол (этиловый спирт), также содержащийся в алкогольных напитках, получают путем ферментации раствора сахара. В США его производят из кукурузного крахмала. Трава, древесина и сельскохозяйственные отходы также могут быть использованы для производства «целлюлозного» этанола.

Ферментация — это основной метод синтеза этанола, используемый в промышленности. Меласса сахарного тростника — важное сырье для производства этанола, который является побочным продуктом сахарной промышленности. Кроме того, в процессе ферментации зерновые крахмалы (пшеница и кукуруза), картофельное пюре, фруктовые соки, не содержащие сахара лигноцеллюлозные фракции сельскохозяйственных культур, таких как травы и растения, используются в качестве сырья. Как правило, меласса содержит до 50% простого сахара, который легко сбраживается в этанол. Это идеальное сырье для производства этанола с высокой доступностью и низкой стоимостью. Однако, как только сырье доставляется на завод по производству этанола, оно хранится на складе и кондиционируется для предотвращения раннего брожения и загрязнения. Более того, фермент, такой как микроскопические дрожжи, играет жизненно важную роль в процессе ферментации, превращая углеводы в этанол в отсутствие кислорода.

Особенности применения

Чистый этанол — 100% этанол или E100 — теоретически можно было бы использовать в автомобилях, но практически это нереализуемо по следующим причинам:

• Этанол плох для холодного запуска, потому что он не горит так быстро, как бензин. Чистый этанол бесполезен в качестве топлива в зимние месяцы.
• Нет легковых автомобилей, предназначенных для использования E100 (не считая некоторые гоночные автомобили), что может привести к повреждению двигателя. Даже авто, работающие на нескольких видах топлива (FFV), работающие как на бензине, так и на этаноле, могут использовать горючее до E85.
• 100% этанол трудно достать. Технически его можно употреблять как очень крепкий алкогольный напиток. Согласно правилам США, топливные спирты должны быть непригодными для питья и разбавленными до 95,5%. И, если этанол не смешан с бензином, он будет облагаться налогом на спиртные напитки / пошлиной на алкоголь.

85% этанола на 15% бензина или E85 — наиболее распространенное биотопливо в Штатах. Самый высокий процент этанольного топлива, продаваемого в США — это E85, а в Бразилии — E95, где запуск автомобиля в холодную погоду не является проблемой.

Считается, что E10 можно использовать в обычных автомобилях без модификации двигателя.

Зачем использовать этанол в качестве альтернативного топлива

Спиртовое топливо имеет больше преимуществ по сравнению с ископаемым топливом.

1. Спирт с более низким молекулярным весом может быть получен из местных энергетических ресурсов, таких как биомасса, уголь и природный газ, которые доступны по низкой цене.

2. Сжигание спирта в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) создает большее давление сгорания по сравнению с бензином. Это происходит из-за более высокого отношения местных продуктов к реагентам. Кроме того, это улучшает выходную мощность и тепловой КПД по сравнению с бензином.

3. Снижаются выбросы парниковых газов.

4. По сравнению с бензином спирты с более высоким средним октановым числом могут повысить мощность.

5. Уменьшается выделение токсичных газов в окружающую среду.

6. Утечки и разливы спиртового топлива из танкеров не так страшны. Спирты смешиваются с водой и могут быть смыты ею. Они легко распадаются при попадании в землю.

7. Спиртовое топливо имеет более низкие выбросы паров.

8. Сжигая спирт в ДВС мы выбрасываем незначительное количество золы из-за меньшего содержания углерода в спирте.

9. Общая энергоэффективность топлива улучшается.

Бразилия и этанол

Технология создания топлива на основе этанола существовала с 1920-х годов, но не получила широкого распространения до 1980-х годов. В поисках возобновляемых альтернативных источников энергии правительство Бразилии обнаружило, что в 80-х годах около 90% автомобилей страны работали на этаноле. Хотя это число снизилось одновременно с ценами на нефть, использование этанола в стране снова увеличилось. Теперь все используемые виды топлива должны содержать минимум 25% этанола. Бразилия является крупнейшим экспортером этанола в мире, занимая второе место в мире по количеству заводов-производителей подобного топлива. Около 87% зарегистрированных транспортных средств (2012 г.) работают на спирте. Потребление бензина в стране снизилось на 30%. Производятся оптовые поставки спиртового топлива в другие страны, однако, из объемы не сопоставимы с используемыми внутри страны.

Этанол дешевле бензина?

Производство этанола не самое дешевое, но, поскольку он поступает из возобновляемых источников, по прогнозам, вскоре он станет дешевле, чем традиционное топливо. И, в зависимости от того, где производится этанол, затраты на импорт могут перестать быть ключевым фактором ценообразования. Транспортировка оптовых партий сокращает цену в пересчете на литр топлива, по сравнению с розничными продажами.

Этанол более экологичен?

Это зависит от того, как был произведен этанол и как он используется. Как правило, использование E85 приводит к меньшим выбросам, чем при использовании обычного топлива. Этанол также вытесняет бензол, который вызывает рак и является нетоксичным, водорастворимым и биоразлагаемым веществом. Так как этанол производится из растений, он квази-возобновляемый.

Что касается расчетов «жизненного цикла» считается, что целлюлозный этанол производит на 86% меньше парниковых газов. Парниковые газы — двуокиси углерода, метана, закись азот. Жизненный цикл рассчитывается с учетом того, как топливо производится, транспортируется и т. д. Исследование Калифорнийского университета в Беркли показало, что для производства этанола не требуется больше энергии, чем он может произвести. Этанол, полученный из кукурузы, имеет положительный «энергетический баланс», особенно если учесть, что другие ценные продукты, такие как кукурузное масло, являются побочными продуктами процесса его производства.

Этанол полезен для планеты?

Горение E85 все еще выделяет загрязняющие вещества и производит выбросы выхлопных газов. Топливо с содержанием этанола от 6% до 20% выделяет наибольшее количество выбросов. Рекомендуется использовать чистый бензин или более высокие концентрации этилового спирта.

Расчет выбросов в течение всего производственного цикла проблематичен. Часто не принимаются во внимание изменения в использовании земель. Например, преобразование лесных земель в пахотные, что ускоряет глобальное потепление. Производство этанола из кукурузы в значительной степени зависит от ископаемого топлива и удобрений. Однако до тех пор, пока сельскохозяйственные угодья не используются для выращивания целлюлозных материалов, целлюлозный этанол довольно экологичен — для его создания требуется меньше удобрений, а побочные продукты могут использоваться для производства горючего топлива.

Почему на сегодняшний день России не выгодно переходить на биоэтанол?

В России широкое использование этанола в качестве топлива проблематично по нескольким причинам. В первую очередь, наше законодательство ограничивает оборот этанола. Кроме того, этому спирту необходимо как-то предать «непитьевое» состояние. Безопасный процесс такого перевода уже разработан на основе реакции дегидратации — отщепления воды от молекул спиртов. При нужных условиях получаем смесь углеводородов, близкую по составу к бензину. Этот способ разработан в Институте общей и неорганической химии РАН под руководством члена-корреспондента РАН Александра Гехмана.

Даже с учетом наличия земель для выращивания кукурузы или иных растений, служащих для производства биотоплива, и небольших тратах на транспортировку, конечный продукт выходит дороже привычного бензина. Дело в акцизах, накладываемых государством на спиртосодержащую продукцию.

Автомасла, антифризы и автошампуни от производителя

Альтернативное топливо: на чем будут ездить автомобили будущего

Содержание:

• Зачем нам «альтернатива»?
• Электротранспорт — это ближайшее будущее?
• Водородный автомобиль: есть ли перспективы?
• (Не)экологичное биотопливо
• Что будет дальше?

Зачем нам «альтернатива»?

 

Тенденция к декарбонизации захватывает мир: о планах по сокращению выбросов СО2 заявили США, страны Европы и Азии. Важной вехой стало принятие Парижского соглашения в 2015 году — оно породило движение за углеродную нейтральность. 

Евросоюз одним из первых заявил о планах по сокращению выбросов и представил «дорожную карту» — «Зеленый пакт для ЕС» (EU Green Deal). Поскольку на долю автотранспорта приходится около 14% парниковых газов, было принято решение о сокращении на 15% производства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) к 2025 году, а к 2030 г. — на 55%. К 2035 г. страны Евросоюза и вовсе хотят отказаться от производства автомобилей с ДВС. 

Отказ от «неэкологичного» транспорта обеспечивается внедрением «зеленых» технологий в производство. Появляются электрические двигатели, водородные, двигатели на биотопливе. В зависимости от типа транспортного средства выбирается своя технология. Например, в перспективе до 2030 года для крупнотоннажных тягачей наиболее оптимальным будет использование водородного двигателя, а для легковых автомобилей в крупных городах — электрического.  

---

15 марта состоится встреча инвесторов и проектов по AltEnergy.
Инвесторы из АФК «Система», АХ «СТЕПЬ», «Центр водородных технологий», МТС, Электрозавод (ERSO), группа «Черкизово» и другие ищут стартапы и технологии по альтернативной энергетике.
Заявки принимаются до 7 марта на сайте.
Встреча подготовлена RB.RU совместно с АХ «СТЕПЬ» при поддержке АФК «Система».

---

 

Несмотря на богатые запасы углеводородного сырья, Россия также взяла курс на переход к экологичному транспорту. В прошлом году был подготовлен проект «Стратегии долгосрочного развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года». Базовый сценарий стратегии предполагает, что к 2050 году будут уменьшены выбросы парниковых газов до объема 60% от уровня 2019 года и на 80% от уровня 1990 года. К 2060 году планируется достичь углеродной нейтральности.

Отдельное место в программе отводится снижению уровня выбросов, производимых автомобильных транспортом. В 2021 году была принята «Транспортная стратегия до 2030 года», где акцент делается на сокращение выбросов СО2. В соответствии с ней будут поэтапно вводить ограничения на транспортные средства «низких экологических классов». Например, планируется создать специальные зоны, куда въезд автомобилей с неэкологичными двигателями будет запрещен. К слову, соответствующий дорожный знак был официально принят в ПДД в 2017 году, но до сих пор не применялся.

 

Электротранспорт — это ближайшее будущее?

 

Если говорить о транспорте с нулевым выбросом углерода, то внимание мирового сообщества сфокусировано на электротранспорте. Некоторые европейские страны на законодательном уровне регулируют развитие рынка электромобилей: например, власти Норвегии планируют прекратить продажу автомобилей с ДВС уже к 2025 году. В 2021 году на электрокары пришлось 65% (114,5 тыс. единиц) всех продаж автомобилей. 

Крупнейшие мировые автоконцерны объявляют о переходе на выпуск электротранспорта в ближайшие 10-20 лет. Например, General Motors планирует к 2025 году показать 30 новых электрокаров. Предполагается, что к этому моменту они будут занимать до 40% всего модельного ряда.

Параллельно европейские страны занимаются развитием инфраструктуры: к 2025 году в ЕС планируется построить 1 млн зарядных станций для электромобилей и 3 млн — к 2035 г. В течение 10 лет за счет государственных и частных инвестиций планируется вложить в эту отрасль около 50 млрд евро. 

 

 

Россию «электромобилизация» тоже коснулась, причем началось все не с автотранспорта, а общественного. В 2020 году Мосгортранс заявил, что в течение десяти лет в Москве завершится переход на электробусы, сейчас в Москве их около 600 — по доле электробусов в автопарке Москва находится на уровне европейских городов. 

А 2021 год стал «переломным» для рынка электротранспорта: Правительство РФ утвердило «Концепцию по развитию производства и использования электроавтомобильного транспорта в РФ до 2030 года». В ее основе — расчеты экспертно-аналитического доклада «Перспективы развития рынка электротранспорта и зарядной инфраструктуры в России», подготовленного группой экспертов — мной в том числе. Главная особенность «Концепции» в том, что делается ставка на собственное производство в России и электромобилей, и ключевых компонентов: батарей, двигателей.

Почему государство уделяет внимание развитию электромобилей, а не других видов альтернативного транспорта? Дело в том, что технологии производства электрокаров достаточно освоены, чтобы запустить массовое производство. Есть большое количество поставщиков компонентов, а также можно сделать конкретный прогноз стоимости электрического автомобиля. 

Кроме того, эксплуатация и обслуживание электромобиля значительно дешевле, чем любого другого транспорта, в том числе дизельного или бензинового. Экономия идет за счет дешевизны электроэнергии, а также отсутствия компонентов, которые нуждаются в техническом обслуживании — не требуется замена масла, фильтров, свечей зажигания и прочего. Их просто нет.

Однако нельзя не отметить, что инфраструктура сейчас все же недостаточно развита, что делает использование электромобиля комфортным только в крупных городах — где есть сеть зарядных станций. В соответствии с Транспортной стратегией, в России будет создано 144 тыс. зарядных станций к 2030 году. Пока же перемещение, например, из Москвы в Минск может вызвать затруднения. 

Эксплуатация электромобиля также меняет пользовательский опыт. Мы привыкли к периодической заправке «железного коня», но на дозарядку электромобиль должен ставиться чаще — быть подключенным к электросети, когда не находится в движении, если не используются станции быстрой зарядки. Для такой модели эксплуатации необходимо обеспечить зарядными станциями парковки торговых и деловых центров, жилищные массивы и т.п.

Таким образом, электромобиль как вид транспорта с нулевыми выбросами имеет ряд особенностей, но благодаря преимуществам постепенно занимает свою нишу. На данный момент это самый экологичный вид транспорта, и не только из-за нулевого выброса СО2: аккумуляторы электромобилей уже сейчас можно перерабатывать, например, до 96% лития можно повторно использовать в новых батареях. 

Технологии развиваются стремительно, емкость батареи увеличивается, а цена на электромобили снижается — по моим прогнозам, к концу десятилетия число электромобилей составит 25-30 % от общего количества. 

 

Водородный автомобиль: есть ли перспективы?

 

Перспективным направлением в декарбонизации транспорта может стать разработка автомобилей на водородном топливе. В сущности, это тот же электромобиль, но источником энергии для электромотора является не батарея, а водородный топливный элемент, превращающий водород в электричество. То есть и в том, и другом случае мы имеем дело с электричеством, а углеродный выброс равен нулю. 

С точки зрения традиционной эксплуатации такой автомобиль привычнее, чем электромобиль: он заправляется не от розетки, а почти так же, как бензиновый или дизельный аналог — на заправочной станции. Однако водородный автомобиль очень зависим от температуры окружающей среды: с понижением на каждые 10 градусов скорость химической реакции падает в 2-4 раза, что снижает энергоэффективность топлива. Для России такой вариант пока не подходит, но разрабатываются технологии обогрева двигателя. 

Несмотря на то, что водородный транспорт перспективен, поскольку отвечает запросу на декарбонизацию, технологические особенности не дают быстро развивать этот тип транспорта. Компоненты водородного автомобиля очень дорогостоящие, и позволить их себе могут только крупные концерны, а это тормозит и развитие технологии, и спрос. 

Кроме того, сейчас топливная система водородного автомобиля занимает очень много пространства. Это ведет к увеличению объемов транспортного средства, но при этом пространство для водителя сокращается. Поэтому наиболее оптимальным будет использование водородного топлива в коммерческом или грузовом транспорте, например, в автобусах. 

Так что ответ на вопрос «Есть ли надежда на распространение водородного транспорта?» однозначно утвердительный. Да, есть. Вполне вероятно, что в ближайшие два десятилетия технологии совершенствуются, но пока для массового распространения водородный автомобиль не подходит.

 

(Не)экологичное биотопливо

 

Биологическое топливо, созданное на основе органических компонентов, — этанол, FlexFuel, биодизель, биогаз — представляет из себя практически полноценную альтернативу бензину или дизелю, но производится из возобновляемых природных ресурсов. Растения, сельскохозяйственные отходы, даже отходы жизнедеятельности человека могут стать основой для биотоплива. Оно может использоваться как вместе с бензином (смесь Е85), так и отдельно — в таком случае потребуются модификации двигателя. 

Использовать чистый этанол в обычном автомобиле не рекомендуется — он является растворителем и окислителем, и все соприкасающиеся с ним детали должны быть изготовлены либо из нержавеющей стали, либо из пластика. Автомобили, двигатель которых создан для биотоплива, уже не смогут использовать бензин или дизель — при сгорании 1 литра этилового спирта выделяется на 34% меньше энергии, чем при сгорании того же объема бензина.  

 

 

Один из главных недостатков биологического топлива в том, что транспортное средство продолжает выделять СО2, поэтому выброс нулевым не будет. Хотя углеродный баланс планеты такие выбросы не нарушают — они компенсируются поглощением углекислого газа растениями, которые используются при производстве топлива. 

Но чтобы обеспечить потребности в топливе при массовом переходе, потребуется большое количество биомассы, и тут могут возникнуть проблемы: нужны колоссальные земельные ресурсы для выращивания сырья — кукурузы, тростника, картофеля и т.д. Например, в Бразилии сейчас налажено производство этанола, но для выращивания сахарного тростника, необходимого для его производства, пришлось вырубить деревья в лесах Амазонии, а это тяжелейший удар по экосистеме. 

Тем не менее, технология совершенствуется. Уже появляются варианты производства топлива из водорослей, которые проще вырастить и переработать.

Самым большим преимуществом «биологической альтернативы» перед дизелем или бензином является тот факт, что для использования биотоплива не требуется перестройка инфраструктуры или серьезная модификация всей конструкции автомобиля. Оно вливается в баки традиционным способом, привычно расходуется и т.п. Биоэтанол, например, можно сжигать в двигателях с большей степенью сжатия, что открывает новые перспективы развития технологии производства: могут быть созданы более экономичные и более мощные двигатели. 

При этом углеродная нейтральность достигается за счет производства, но не эксплуатации. То есть в глобальном смысле это способствует декарбонизации, но не решает проблему загазованности в городах, а, значит, не делает качество жизни отдельного человека лучше. 

 

Что будет дальше? 

 

На данный момент в России подавляющее число продаж автомобилей приходится на транспорт с двигателем внутреннего сгорания. Альтернативные источники энергии еще не пользуются массовым спросом, хотя государство постепенно вводит льготы для владельцев транспорта с нулевым углеродный следом. Например, в ряде регионов отсутствует транспортный налог для владельцев электротранспорта, а в Москве для них созданы бесплатные места на парковках.  

Электромобиль постепенно перестает быть «дорогой игрушкой» и начинает занимать свою нишу: по итогам 2020 года россияне приобрели почти в два раза больше электромобилей, чем в 2019 году (687 единиц против 353), а в прошлом году продажи выросли уже в 3,1 раза, до 2254 единиц. 

Водородные автомобили пока представлены штучно и недоступны для массового пользователя. Однако «Концепция по развитию электрического транспорта» включает в себя строительство первых 100 заправочных станций для водородных автомобилей к 2025 году. По заявлениям Минэнерго, к 2050 году Россия будет поставлять на мировой рынок от 7,9 до 33,4 млн тонн экологически чистого водородного топлива.

Переход на биотопливо в России возможен лишь частично, и попытки предпринимались. Еще в 2008 году три «Лады Калины», заправленные смесью биобутанола и бензина, проехали 4 тысячи километров от Иркутска до Тольятти. Год назад создана и биотопливная «Лада Гранта».

Еще один вариант — это гибридные автомобили. Они используют и нефтепродукты, и электричество, поэтому могут рассматриваться как переходный вариант между автомобилями на дизеле и бензине и транспортом с нулевыми выбросами. 

По моему прогнозу, в ближайшие 5-10 лет мы перейдем в новую эру, где будут существовать разные виды транспорта. Автомобили с двигателем внутреннего сгорания однозначно никуда не исчезнут, но их доля снизится. Свою нишу займут электромобили, водородный транспорт и транспорт на биотопливе, гибриды. Они перестанут восприниматься как «диковинка», и возникнет более четкое разделение по целям эксплуатации. 

Автомобили с «альтернативным топливом» не заменят классические машины, но станут важной частью транспортного рынка. 

Фото на обложке и в тексте: Pixabay

3 самых многообещающих альтернативы бензину

Все мы знаем о проблемах, связанных с ископаемым топливом. Заменит ли один из этих трех альтернативных источников энергии бензин в наших автомобилях?

Катина Хазимихалис | Последнее обновление:18. 07.2022

Альтернативные виды топлива: решение проблемы использования ископаемого топлива в США?

В США ежедневно сжигается 391,40 млн галлонов газа, что составляет около 143,85 млрд галлонов в год. Сжигание бензина для транспорта является причиной 30 процентов выбросов парниковых газов. Как мы можем уменьшить это влияние, когда нам все еще нужен способ обойти это? Найдите реалистичные альтернативы ископаемому топливу.

Некоторые из них используются шире, чем другие, но каждый вариант из нашего списка альтернативных видов топлива является многообещающим источником энергии для автомобилей и всего, что в настоящее время работает на костях динозавров.

Давайте посмотрим, что они из себя представляют.

Что такое альтернативное топливо?

Альтернативные виды топлива – это материалы, отличные от ископаемого топлива, которые можно использовать для питания транспортных средств и другого оборудования. К ним относятся такие газы, как водород; спирты, такие как этанол; материалы биологического происхождения, такие как биодизель; а также другие источники. Люди также называют эти вещества «нетрадиционным топливом», «усовершенствованным топливом» и «возобновляемой энергией». Многие из преимуществ альтернативных видов топлива коренятся в том факте, что, в отличие от бензина, они не производятся на основе нефти.

Каковы преимущества альтернативных видов топлива?

• Часто дешевле в производстве, чем бензин, потому что их не нужно очищать.
• Обычно они поступают из возобновляемых источников.
• Большинство из них производится в США, что снижает потребность в импорте топлива.
• Они вызывают меньше загрязнения воздуха и выбросов парниковых газов.
• Некоторые из них могут создавать новые источники дохода для фермеров или производителей.

В то время как исследователи изучают множество заменителей бензина, некоторые из них стали лидерами. Это возобновляемые виды топлива, которые, скорее всего, обеспечат вам возможность ездить на работу и многое другое в ближайшем будущем.

Три самых многообещающих альтернативы бензину на сегодняшний день

Пункт № 1: Биодизель

Что такое биодизель?

Биодизель — это тип альтернативного топлива, которое может питать те же двигатели с воспламенением от сжатия, что и обычное дизельное топливо на нефтяной основе. Для производства биодизеля можно использовать растительные масла, животные жиры и даже ресторанный жир. А поскольку он сделан из органического вещества, он биоразлагаем и возобновляем. Биодизель производится в коммерческих масштабах уже более десяти лет и в настоящее время является одним из наиболее широко используемых возобновляемых видов топлива, либо сам по себе, либо в смеси с обычным дизельным топливом.

Биодизель используется для питания огромного количества транспортных средств, от грузовых автомобилей и строительной техники до поездов и автобусов. Но его использование выходит далеко за рамки транспорта.

Биодизель Можно использовать для:

• Обогрева домов.
• Генерировать электричество.
• Помогите убрать разливы масла.
• Обезжирьте инструменты и детали двигателя.
• Производство водорода для использования в водородных топливных элементах.

Джоан Иванчич, исполнительный директор | Передовое биотопливо США

«С точки зрения производительности, биодизель содержит меньше твердых частиц и других выбросов, а также чище горит. В других частях мира использование сельскохозяйственных отходов, которые в противном случае сжигаются на полях, не только обеспечивает более чистое горение топлива, но и предотвращает попадание этого вредного черного углерода (сажи) в атмосферу».
  

Чем отличается биодизельное топливо от ископаемого топлива?

Плюсы	Минусы
Подходит для существующих двигателей. Даже если нужны модификации, они незначительны.	Может ненадолго закупорить топливные фильтры , так как это разрыхляет отложения в двигателе.
Выбросы двуокиси углерода на 74 % меньше, чем у обычного дизельного топлива.	Производительность может снижаться в холодную погоду. Многие переходят на низкопроцентные смеси.
Обеспечивает дополнительный источник дохода для ресторанов, фермеров и других.	В настоящее время не продается на многих заправочных станциях за пределами Среднего Запада.

Вот несколько вещей, которые вы можете сделать, по словам Иванчича, исполнительного директора Advanced Biofuels USA:

• Всегда покупайте топливо, которое включает в себя некоторые возобновляемые источники энергии — все, что подходит для вашего дизельного автомобиля (B2-B100). Посмотрите на двери со стороны водителя или в руководстве пользователя, чтобы узнать, какие смеси вы можете использовать.
• Если вы ведете бизнес, использующий растительное масло, перерабатывайте его для использования в качестве биодизеля и/или корма для животных.
• Убедитесь, что ваши местные школы, университеты, церкви и рестораны знают о возможностях переработки использованного растительного масла. Предложите им помощь в реализации программы утилизации.
• Проверьте наличие биодизельных смесей мазута, пластмасс на биологической основе и других продуктов для повседневного использования.
• Спросите своих местных политических кандидатов, что они делают для понимания, развития и использования биотоплива. Какие усилия они прилагают для использования биотоплива?
    

Пункт № 2: Водородные топливные элементы

Что такое водородный топливный элемент?

Водородный топливный элемент объединяет водород и кислород для создания химической реакции, которая производит электричество. Хотя его не всегда производят устойчивым образом, существует множество возобновляемых источников, которые мы могли бы использовать для получения водорода, используемого в топливных элементах. К ним относятся электролиз, ферментация и даже биодизель. В качестве альтернативной энергии для автомобилей их самое большое преимущество заключается в том, что они не выделяют ничего, кроме водяного пара.

Они появились на американском рынке только с 2015 года, но Hyundai, Honda и Toyota предлагают автомобили на топливных элементах, и многие другие бренды работают над собственными моделями. По словам Дженнифер Ганджи из Ассоциации топливных элементов и водородной энергетики (FCHEA), топливные элементы набирают популярность в вилочных погрузчиках и другом оборудовании на складах и в распределительных центрах по всей стране. «Клиенты находят ценность в повышении эффективности работы и экономии средств, используя топливные элементы в транспортных средствах по сравнению с аккумуляторными батареями».

Водородные топливные элементы могут использоваться для:

• питания любых устройств, использующих батареи.
• Производство экологически чистой энергии для городов и зданий.
• Заправка ракет-носителей для космических челноков.
• Обеспечение надежного резервного питания больниц и других основных служб.

Дженнифер Ганджи | FCHEA

«Сейчас на дорогах Калифорнии находится более 5800 автомобилей на топливных элементах. FCV — это единственный автомобиль с нулевым уровнем выбросов, способный воспроизвести сегодняшний опыт вождения с пробегом 300–400 миль и временем дозаправки всего от трех до пяти минут».
  

Чем водородные топливные элементы отличаются от бензиновых?

Плюсы	Минусы
Производите на 90 % меньше выбросов при использовании водорода из возобновляемых источников.	Большинство источников водорода являются невозобновляемыми , но производят на 34-50% меньше выбросов.
Дайте в два раза больше миль на галлон , чем бак бензина.	Заправочные станции в настоящее время можно найти только на побережье.
Требуется меньше обслуживания, , так как двигатели на топливных элементах не имеют движущихся частей.	Гораздо дороже купить , чем обычные автомобили.

Дженнифер Ганджи | FCHEA

«Хорошо начать с чтения последних достижений в отрасли. FCHEA выпускает бесплатный ежемесячный информационный бюллетень, чтобы быть в курсе отраслевых новостей. Затем вы можете помочь изменить ситуацию, сообщив своему избранному на местном уровне представителю, что вы поддерживаете водород».
 

Пункт № 3: Этанол

Что такое этанол?

Этанол представляет собой спирт, которым можно заменить бензин. Чаще всего из крахмала и сахаров, содержащихся в зернах, таких как кукуруза, ячмень и сахарный тростник, это старейший возобновляемый источник энергии для транспортных средств: модель Т Генри Форда работала на смеси зернового спирта и газа. Однако Джоанн Иванчич из Advanced Biofuels USA отмечает, что усовершенствованный этанол и другое биотопливо также можно производить из твердых бытовых отходов (ТБО), навоза, отходов двуокиси углерода, сельскохозяйственных и лесных отходов. «Отходы многих видов могут быть переработаны. Например, отходы миндального и орехового сада в Калифорнии будут преобразованы в этанол с помощью процесса газификации и газовой ферментации».

Сегодня большая часть топлива в США содержит небольшой процент этанола, но автомобили с гибким топливом могут использовать смесь до 85 процентов спирта, известную как E85. Исследователи также изучают способы производства этанола из трав и водорослей. Поскольку для выращивания им требуется меньше ресурсов, чем зерну, они будут производить еще более устойчивый источник топлива.

Этанол можно использовать для:

• Уничтожение бактерий в качестве ингредиента дезинфицирующих средств для рук.
• Растворители красок, лаков и лаков.
• Консервация чистящих и косметических средств.
• Усиливает вкус пищевых экстрактов, таких как ваниль.

Джоанн Иваник, исполнительный директор | Advanced Biofuels USA

«Высокое октановое число этанола позволяет нам использовать меньше канцерогенных химикатов в бензине и избегать использования вредных ароматических соединений, таких как бензол».
  

Чем этанол отличается от бензина?

Плюсы	Минусы
E85 производит На 34% меньше чистых выбросов парниковых газов , чем бензин.	Длительное употребление этанола может повредить двигатели автомобилей, выпущенных до 2000-х годов.
Заправочные станции, которые заправляют E85, доступны по всей стране.	E85 дает на меньше миль на галлонов, чем бензин.
Зерно, оставшееся от производства этанола, может быть продается в качестве корма для скота для получения дополнительного дохода.	Транспортные и энергетические затраты часто ограничивают продажи в радиусе 100 миль от завода.

По словам Джоанны Иванчич, вы можете сделать это сегодня, чтобы помочь нам избавиться от нашей зависимости от нефти:

1. Узнайте о движении по отказу от ископаемого топлива. Откажитесь как частное лицо и выступите за то, чтобы ваши колледжи/университеты, религиозные организации, сообщества и предприятия отказались от своих интересов в области ископаемого топлива (и инвестировали в возобновляемые альтернативы).
2. Ищите в вашем районе заправочные станции с «насосами-блендерами», которые предлагают клиентам смешанное топливо на основе кетанола. Похвалите их в Интернете, в местных СМИ и сообщите менеджерам, что вы цените их усилия.
3. Если вы не можете определить, есть ли в топливе этанол или биодизель, сообщите менеджеру заправочной станции, что вы хотите купить возобновляемое топливо.
4. Найдите в своем районе правозащитную организацию, связанную с биотопливом, и примите участие. Если его нет, подумайте о том, чтобы начать его. Advanced Biofuels USA может помочь.
5. Пожертвуйте Advanced Biofuels USA, некоммерческую организацию 501(c)3, занимающуюся продвижением понимания, разработки и использования передового биотоплива в качестве решения для обеспечения энергетической безопасности, экономического развития, военной гибкости, смягчения последствий изменения климата и контроля загрязнения».

В восторге от альтернативных источников энергии для транспортных средств?

Вы в хорошей компании. От семейных фермеров, пытающихся получить больше от своей земли, до потребителей, ищущих более экологичный способ передвижения, мы можем многое выиграть от того, что эти заменители бензина станут массовыми. Биодизель, водородные топливные элементы и этанол — это лишь несколько примеров альтернативных видов топлива, которые могут изменить то, как мы питаем наши поездки и наш бизнес. Кто станет наиболее вероятным соперником? Это не будет долго, прежде чем мы узнаем.

Эксперты-участники

Джоан Иванчич

Исполнительный директор Advanced Biofuels USA, Джоанна живет в Вашингтоне более 30 лет. Она работала на сенатора Чарльза Грассли и работала лоббистом в Atlantic Biomass Conversions, Inc. Она также работала с исполнительными агентствами для продвижения передовых исследований и производства биотоплива на Капитолийском холме. Джоан также имеет лицензию на юридическую практику в штатах Вашингтон, округ Колумбия, Вирджиния и Юта.

 

Дженнифер Ганджи

Дженнифер Ганджи имеет более чем двадцатилетний опыт работы в области топливных элементов и водородной промышленности. Ее работа в FCHEA, компании, расположенной в Вашингтоне, округ Колумбия, включает членство, СМИ, работу с конечными пользователями и общественностью, написание статей, редактирование и написание отраслевых материалов, тематических исследований, информационных бюллетеней и других маркетинговых материалов. Она внимательно следит за отраслью топливных элементов и работает с потенциальными заинтересованными сторонами, чтобы найти области возможностей для сотрудничества и развития отрасли.

 

Другие источники

Скрытые затраты на ископаемое топливо. (2016, 30 августа). Получено из Союза обеспокоенных ученых
Ископаемые, Министерство энергетики. Получено с Energy.gov
Сколько бензина потребляют Соединенные Штаты? (2021) Получено с EIA.gov

Что вы думаете?

Заинтересованы в альтернативных вариантах заправки? Дайте нам знать. Зайдите в Twitter или Facebook,

и используйте #dumpstersblog , чтобы присоединиться к беседе.

Нужен мусорный контейнер для вашего следующего проекта?

Позвоните по телефону 833-499-7510

Запросите предложение

10 альтернатив бензиновому двигателю

В то время как новые технологии бурения и запасы нефти снижают давление цен на бензин и пиковых объемов производства, спрос на автомобили, работающие на альтернативном топливе, сохраняется. расти. Экологические проблемы и правительственные постановления сделали поиск заменителей обычного бензинового двигателя внутреннего сгорания приоритетом как для производителей, так и для потребителей. Федеральное правительство требует к 2025 году среднего показателя в 54,5 мили на галлон, что является сложной задачей для традиционных технологий. Калифорния требует увеличения количества автомобилей с нулевым уровнем выбросов или подключаемых гибридных автомобилей.
Но в каком направлении идти? В зависимости от таких соображений, как модели использования, эффективность и стоимость, существует по крайней мере дюжина заменителей бензина в качестве моторного топлива, включая электричество, природный газ, растительное масло и даже солнечный свет. Как отмечает Джон О’Делл из Edmunds.com, даже самые многообещающие источники энергии, такие как природный газ, имеют один и тот же недостаток: отсутствие инфраструктуры для заправки или подзарядки.
Имея это в виду, вот взгляд на альтернативы, доступные сегодня, а также некоторые предварительные прогнозы относительно их перспектив на будущее.

1. Газоэлектрические гибриды

Первые гибридные модели Honda Insight и Toyota Prius (вверху) появились в США в 1999 году, и сегодня в продаже имеется около 40 газоэлектрических моделей. Использование электричества для частичного питания транспортных средств обеспечивает значительную экономию топлива и сокращение выбросов. Газоэлектрические гибриды используют аккумулятор для обеспечения питания на низких скоростях или для управления остановкой / запуском. Аккумулятор заряжается за счет рекуперативного торможения и двигателя внутреннего сгорания, и его не нужно подключать к розетке. В то время как популярный Prius от Toyota (TM) остается самым продаваемым гибридом — в 2013 году будет продано более 200 000 автомобилей — их число сейчас включают суперкары производства Ferrari и Porsche. Гибрид Porsche Panamera S имеет 3,0-литровый двигатель V6 и по-прежнему потребляет 22 мили на галлон по городу и 30 миль на галлон по шоссе.

2. Подключаемые гибриды

Подключаемые гибриды или PHEVS аналогичны газоэлектрическим гибридам, но имеют более крупные батареи, которые могут перемещать автомобиль на ограниченные расстояния только на электричестве, что приводит к нулевым выбросам. Затем батареи можно заряжать, подключив их к источнику электроэнергии. Стоимость аккумуляторов большего размера влечет за собой значительную надбавку к цене — дополнительные 7000 долларов за версию Prius с подключаемым модулем до недавнего снижения цен — и в настоящее время в США доступны только четыре модели PHEV. Продажи самой известной модели , General Motors (GM) Chevrolet Volt с расширенным ассортиментом (выше) работает менее 2000 в месяц.

3. Электрооборудование

Электромобили (ЭМ) работают без бензина; они используют батарею для хранения электроэнергии, питающей двигатель. Принятие чистых электромобилей медленно растет с тех пор, как они были представлены на массовом рынке три года назад, с повышенным спросом как в нижней части рынка после снижения цен на Nissan Leaf за 30 000 долларов (выше), так и в верхней части с Удивительный успех Tesla Model S за 80 000 долларов. Беспокойство по поводу запаса хода продолжает сдерживать рост интереса покупателей, равно как и ограниченное количество зарядных станций за пределами крупных городов. В 2013 году в продаже было 11 различных моделей электромобилей от основных производителей, в том числе Smart ForTwo Electric от Mercedes, который заявляет о запасе хода в 68 миль на одном заряде и продается за 20 740 долларов без учета льгот и скидок.

4. Этанол и гибкое топливо

Благодаря постановлению правительства о возобновляемых видах топлива от 2007 г., требующему добавления в бензин определенного количества жидкостей, изготовленных из возобновляемых источников, этанол, произведенный из кукурузы, нашел свое применение в топливе страны. Около 84 моделей легковых и грузовых автомобилей имеют обозначение «гибкое топливо», что означает, что они могут работать на смесях, содержащих до 85% этанола. В последнее время возникла негативная реакция на использование этанола, поскольку растет осознание того, что этанол содержит меньше энергии, чем бензин, что приводит к меньшему количеству миль на галлон и требует много энергии для производства, что может привести к увеличению выбросов углекислого газа. Оппоненты также утверждают, что этанол неэтичен, потому что он отвлекает 40% выращиваемой кукурузы от продуктов питания и увеличивает ее стоимость.

5. Биодизельное топливо

Изготовленное из растительного масла, животных жиров или переработанного ресторанного жира, биодизельное топливо повышает октановое число обычного дизельного топлива и сгорает более чисто, а также нетоксично и биоразлагаемо. Биодизель можно использовать в чистом виде, но чаще всего его можно найти в смеси с 80% обычного дизельного топлива. Постановления правительства требовали, чтобы в 2013 году было произведено 1,3 миллиарда галлонов биодизеля. Биодизель можно использовать в большинстве автомобилей с обычными дизельными двигателями без модификации, в том числе в пикапе Ford (F) F-250 Super Duty.

6. Пропан

Простота обслуживания и снижение выбросов стимулировали использование пропана в парках легковых автомобилей (полицейские автомобили и школьные автобусы), а также в тяжелых грузовиках с такими знакомыми шильдиками, как Kenworth и Peterbilt. В настоящее время на дорогах находится более 270 000 автомобилей, работающих на пропане. Также известный как сжиженный нефтяной газ (LPG), пропан производится как побочный продукт переработки природного газа и переработки сырой нефти. Несмотря на высокое октановое число и чистоту горения, пропан стоит примерно на треть дешевле бензина. Но он должен храниться в резервуаре под давлением, а инфраструктура заправки пропаном ограничена.

7. Сжиженный и сжатый природный газ

Транспортные средства, работающие на природном газе, работающие на сжиженном или сжатом газе, имеют такой же пробег, как и бензин, но горят чище. По оценкам Министерства энергетики, в настоящее время в эксплуатации находится около 112 000 автомобилей, работающих на природном газе. Большинство из них являются грузовиками средней и большой грузоподъемности, но Honda (HMC) предлагает Civic на природном газе (вверху) с 1998 года. Он медленнее бензинового, имеет ограниченный запас хода и сеть заправок и стоит на тысячи долларов дороже. В его пользу более дешевые цены на топливо отечественного производства и меньшие выбросы.

8. Топливные элементы

Подобно вымышленному Эльдорадо, мерцающему вдалеке, доступные топливные элементы на водороде были недостижимой целью для целого поколения исследователей. Водород привлекателен тем, что его можно производить внутри страны и он сгорает чисто, а автомобили на топливных элементах в два-три раза эффективнее бензиновых. Что сдерживало их, так это стоимость строительства самих ячеек и сети заправочных станций для распределения водорода. В результате производители тестируют небольшие парки FCV, но ни один автомобиль на топливных элементах не вышел на потребительский рынок. Две известные модели в ограниченных тестах: Honda FCX Clarity и Mercedes-Benz F-cell 2012 года (выше), который получает 52 мили на кг водорода (примерно эквивалентно галлону бензина).

9. Солнечная энергия

В октябре автомобиль, работающий на солнечной энергии, проехал почти 2000 миль по австралийской глубинке со средней скоростью 56 миль в час. Звучит идеально — солнечная энергия бесплатна и чиста — но есть несколько предостережений: автомобиль голландской разработки (вверху) просто перевозил водителя, ехал только в светлое время суток и использовал небольшую батарею для движения. Это будущее? Возможно нет. Фотогальванические элементы, которые улавливают солнечный свет и преобразуют его в электричество, дороги в производстве, а автомобиль сделан из дорогих легких материалов, таких как титановые композиты. Тем не менее, автомобили на солнечных батареях могут найти ограниченное применение в качестве пригородных автомобилей, где у них была возможность заряжаться в течение дня, а некоторые из них сегодня используются в качестве тележек для гольфа.

10. Steam

В период с 1899 по 1905 год Stanley Steamer (выше) продавался лучше всех автомобилей с бензиновым двигателем в США. Паровые двигатели разрабатывались с начала 18 века; бензин был младенцем по сравнению с ним. Но двигатели внутреннего сгорания быстро наверстали упущенное после того, как у них появился автозапуск, и пароходы были обречены на то, чтобы таскать с собой тяжелые котлы.