16 різних видів палива, на якому може їздити ваш автомобіль
А що картопля? Ти думаєш, картопля – це так просто, зварив і з’їв? Так? Не тут-то було! З картоплі знаєш, скільки можна страв приготувати?
Тося з фільму «Дівчата»
Приблизно в такому ж ключі, як це зробила героїня фільму «Дівчата», захищаючи картоплю від нападок лісозаготівельників Уралу, можна заперечити тим людям, які у відповідь на питання «На чому можуть їздити автомобілі?» стверджують, що всього на декількох видах палива, на зразок того, що тільки на бензині, дизелі та газі. Насправді асортимент набагато ширший. І як мінімум на даний момент можна виділити 16 великих груп і підгруп альтернативних видів енергії для приведення автомобіля в рух, які мають всі шанси в майбутньому замінити звичні варіанти палива.
Давайте розглянемо, які варіанти доступні вже зараз для заправки вашого автомобіля, а які будуть доступні в майбутньому, крім бензину і дизельного палива.
Ми багато чуємо про альтернативні види палива для автомобілів, але які є варіанти? Пробіжимося по ним і відзначимо відмінні риси кожного з них.
Зріджений нафтовий газ (ЗНГ)
Зріджений нафтовий газ вже намагалися використовувати в якості палива для автомобілів. Наприклад, наприкінці 1990-х років Opel, Volvo, а також ряд інших виробників пропонували його в якості вибору для своїх двухтопливных моделей. Такі автомобілі запускалися на бензині, а потім, після прогріву, переходили на зріджений нафтовий газ.
Дивіться також: Спрощена установка ГБО на автомобілі, але автолюбителі не відчують серйозних змін
У континентальній Європі та в інших частинах світу «СНД», або «автогаз», як його часто називають, залишається третім за популярністю видом палива після бензину і дизельного палива. Він виробляє менше шкідливих вихлопних газів, і він у два рази дешевше, ніж бензин. Однак потрібно враховувати його більший витрата – рівно в два рази в порівнянні із звичайним рідким бензином.
Водень
Водень – паливо, яким вже багато десятиліть пророкують велике майбутнє, яке ніяк не хоче наступати. З одного боку, відомо, що з вихлопної труби заправленого воднем автомобіля буде вилітати тільки водяний конденсат, але, з іншого, також добре вивчено, що виділення (виробництво) водню вкрай дорого (дорожче бензину і вже тим більше газу), до того ж його зберігання вибухонебезпечно, принаймні, в балонах під тиском, а в спеціальних комірках безпечно, але дорого.
Паливний елемент автомобіля працює шляхом об’єднання водню з бака з киснем для виробництва електроенергії, на якій працює двигун. Фактично автомобіль має свій власний бортовий генератор, а не тримає електроенергію в батареї.
Біоетанол
Біоетанол отримується в процесі переробки рослинної сировини для використання в якості біопалива. Отриманий етанол потім змішується з бензином або дизельним паливом для отримання нового типу палива, яке може бути використане в більшості автомобілів з ДВС як з невеликими конструкційними змінами, так і без.
Дивіться також: Водень в автомобілях: Небезпеки і складності використання
Кількість біоетанолу, змішаного з викопним паливом, коливається від 10% (Е10) до 15% (Е85). З екологічної точки зору використання біоетанолу має сенс, оскільки вуглекислий газ, який він виробляє при спалюванні в двигуні, компенсується газами, поглинутими ним під час його виробництва. Недолік – підвищений витрата.
Зріджений природний газ (СПГ)
У світі налічується близько 20 мільйонів транспортних засобів, які використовують СПГ (стиснений під великим тиском до рідкого стану природний газ). Багато з них – автобуси та вантажівки, які працюють в міських умовах, що дозволяє їм звести до мінімуму негативний вплив на навколишнє середовище. СПГ на 75% зменшує викиди твердих часток в атмосферу порівняно з дизельним паливом, а також створює менше вуглекислого газу, ніж бензин, і до 90% менше оксиду азоту.
Біодизель
Плюсом біодизельного палива можна вважати те, що його отримують з відновлюваних органічних елементів. В залежності від покоління біодизеля (всього їх три) паливо можуть отримувати з рапсу та інших сільгоспкультур, з жиромістких відходів і ліпідів мікроводоростей.
Дивіться також: 10 міфів про економію палива
Промислове виробництво біодизеля обходиться дорожче, ніж отримання дизельного палива з нафти, тому цей вид пального прижився слабо. Плюс до цього біодизель складно назвати нейтральною речовиною – розчиняють властивості у нього будуть краще, ніж у звичайного дизеля, тому фільтри треба міняти частіше, щоб вони не прийшли в непридатність.
Пропан
Важливо відрізняти пропан від зрідженого газу. Пропан можна назвати СПГ, але не весь СПГ складається з пропану. Деякі автомобілі працюють виключно на пропані, і більшість з них використовують його як біопаливо, де вони працюють спершу на бензині, а потім переключаються на пропан, щоб зменшити викиди.
Дивіться також: чи Вигідно ставити газове обладнання на автомобіль
Оскільки пропан – це газ, йому потрібен більший резервуар для зберігання достатньої його кількості. Двигун буде спалювати на 27% більше пропану, щоб досягти тієї ж потужності, що і бензин. Варто також відзначити, що пропан працює найкращим чином в холодних кліматичних умовах.
Вода
Якщо б це було можливо – просто залити воду в бак і поїхати… це був би прорив у технології пересування. На жаль, поки такого дива техніки в реальності не придумали. Не вірте всяким врунам на YouTube.
Принцип роботи полягає у використанні електролізу для розділення води на кисень і водень. Цей процес вимагає електрики, дуже багато електрики, яке буде вироблятися отриманим воднем. Однак при спалюванні водню будуть теплові втрати, що робить всю установку неефективною.
Але не все втрачено. Необхідна для електролізу води електроенергія може бути зібрана сонячними панелями, встановленими на корпусі автомобіля, і тоді все запрацює. В теорії… На практиці зробити це на даному етапі розвитку неможливо, принаймні, щоб автомобілі вийшли економічно вигідними.
Повітря
Задумка, над якою працюють кілька компаній, а саме: Jaguar Land Rover Tata і Citroën.
Більш ймовірне використання стисненого повітря з двох компаній запропонував Citroën в моделі Cactus Airflow 2L в 2014 році. Він використовував звичайний бензиновий двигун, але з додатковими двома повітряними циліндрами, які заряджаються за допомогою регенеративної енергії. Бензиновий двигун сполучений з системою «Hybrid Air», що використовує енергію стисненого повітря, що накопичується в спеціальних резервуарах, для обертання провідних коліс, що знизить навантаження на ДВС та зменшить витрату дорогого палива.
Пар
Не смійтеся: пар був серйозним конкурентом двигуну внутрішнього згоряння в перші роки після появи автомобілів з ДВС. Один автомобіль на зорі автомобільної ери (в 1906 році) навіть встановив світовий рекорд швидкості на суші – 200 км/ч. Зараз такі машини роблять тільки ентузіасти.
Кінетична енергія
Також ще один з альтернативних джерел енергії, який широко використовується автовиробниками і частіше називається рекуперативним гальмуванням. Ідея проста: по мірі того, як автомобіль сповільнюється, його енергія руху повертається для зарядки акумулятора, а не втрачається з теплом і скреготом при гальмуванні.
Як і у всіх формах передачі енергії, перетворення кінетичної енергії в накопичену ніколи не буває на 100% ефективним, тому ви не можете керувати автомобілем виключно шляхом накопичення енергії та подальшого її вивільнення при необхідності. Крім того, для досягнення розумних відстаней вам потрібна велика батарея для зберігання електрики, а це зайва вага. Чим важче автомобіль, тим більше кінетичної енергії він повинен перетворити в накопичену енергію за допомогою рекуперативного гальмування.
Сонячна енергія
Ідея автомобіля, який ніколи не потребує підзарядки або заправці паливом, наближається до реальності за допомогою сонячної енергії. Це джерело енергії був випробуваний вже безліч разів у різних напрямках діяльності людини. Але була одна заковика – з нього було важко отримати достатньо енергії при малій площі.
Голландська фірма «Lightyear» стверджує, що вона вирішила ці проблеми з використанням своєї технології, яка повинна з’явитися в продажу в 2020 році.
Азот
Азот – найпоширеніший газ в атмосфері, становить близько 78% повітря. Ми ним дихаємо. Використання його для живлення автомобілів має сенс, оскільки у нього буде дуже мало шкідливих викидів при використанні в якості палива. Поміщений в резервуар в рідкому вигляді, він працює подібно «повітряним» двигунів.
Дивіться також: Що буде якщо електрокари будуть розвиватися як комп’ютери
Коли азот впорскують з резервуара, він розширюється при різкому переході з рідкого в газоподібний стан, і цю майже миттєву реакцію розширення можна використовувати для того, щоб привести в дію турбіну. Турбіна буде обертати генератор для вироблення електрики, яке буде використовуватися для приведення в рух автомобіля. Недоліками є те, що рідкий азот є дуже небезпечною рідиною, а також те, що поки немає ніякої інфраструктури для його заправки.
Аміак
Аміак використовувався для живлення двигунів внутрішнього згоряння ще в 1943 році. З тих пір він не мав більшого впливу, тому що володів низькою щільністю енергії – десь в два рази нижче, ніж у бензину.
Однак аміак можна виготовляти дешево і у великих кількостях, його можна використовувати в якості палива для поршневих двигунів або в паливних елементах для вироблення електроенергії. В аміаку немає вуглецю, тому він виробляє нульові шкідливі викиди вуглекислого газу. Те, що утримує його від використання в якості палива в даний час, стосується його безпеки при зберіганні на автозаправних станціях та на борту автомобілів.
Деревний газ
Деревний газ був відомий з 1870-х років і досяг найбільшої популярності під час Другої світової війни, коли паливо було дефіцитним. Він генерується шляхом газифікації деревини або деревного вугілля, який потім приводить в дію двигун внутрішнього згоряння. Правда, про високої потужності і екологічності (потрібна деревина) можна забути. Автомобіль буде їхати, але не швидко.
Алкоголь
Вираз «заллю собі півлітра» може заграти новими фарбами, якщо алкоголь стане автомобільним паливом. Насправді «алкогольні» автомобілі використовувалися і раніше, в основному в спорті. Наприклад, в дрег-рейсингу, де заливається метанол. Плюс – це високе октанове число метанолу та інших спиртових видів палива, таких як бутанол і етанол, і всі вони можуть використовуватися з двигунами внутрішнього згоряння.
Метанол має меншу щільність енергії, ніж бензин, тому для отримання такої ж потужності від двигуна необхідно використовувати більшу його кількість. Однак є докази, що при виробництві спиртового палива використовується більше парникових газів, ніж при його спалюванні в двигуні, тому з точки зору матінки-природи алкоголь використовувати у вигляді палива для машин дуже навіть вигідно.
