Que é o combustible alternativo para os coches

O motor de combustión interna de gasolina revolucionou o desenvolvemento dos vehículos autopropulsados. Co tempo, os coches pasaron dunha categoría de luxo a unha necesidade.

O consumo actual de recursos naturais aumentou tanto que as reservas non teñen tempo para repoñerse. Isto está obrigando á humanidade a desenvolver combustibles alternativos. Nesta revisión, consideraremos os desenvolvementos xa feitos que se usan en moitos vehículos.

Combustibles alternativos

Ademais do descenso das reservas de petróleo, o desenvolvemento de combustibles alternativos ten varias outras razóns.

Un deles é a contaminación ambiental. Cando se queiman, a gasolina e o gasóleo liberan substancias nocivas que esgotan a capa de ozono e poden causar enfermidades respiratorias. Por esta razón, os científicos seguen traballando para crear unha fonte de enerxía limpa que teña un impacto mínimo sobre o medio ambiente, tanto durante a fase de extracción como durante o funcionamento do motor.

A segunda razón é a independencia enerxética do estado. Todo o mundo sabe que só algúns países teñen reservas de petróleo baixo terra. O resto ten que soportar a política de prezos establecida polos monopolistas. O uso de combustibles alternativos axudará a saír da opresión económica destes poderes.

Segundo a Lei de política enerxética dos Estados Unidos, os combustibles alternativos defínense como:

• Gas natural;
• Biocombustibles;
• Etanol;
• Biodiésel;
• Hidróxeno;
• Electricidade;
• Instalación híbrida.

Por suposto, cada tipo de combustible ten os seus propios factores positivos e negativos. En base a esta información, será máis doado para os entusiastas dos vehículos navegar polo que pode comprometer mercando un vehículo único.

Gas natural

A omnipresente gasificación levou aos enxeñeiros a considerar se se pode usar como combustible alternativo. Descubriuse que este recurso natural queima completamente e non emite as mesmas substancias nocivas que a gasolina ou o gasóleo.

No territorio do espazo post-soviético, un motor convertido en gas converteuse en algo común. Algúns, incluso mercando un coche económico, pregúntanse se ten sentido cambialo a gasolina.

Recentemente, algúns fabricantes equiparon os coches con equipos de gas da fábrica. Un exemplo disto é o Skoda Kamiq G-Tec. O fabricante completa o modelo dun motor de combustión interna que funciona con metano. As vantaxes e desvantaxes do propano e do metano descríbense en outro artigo... E tamén en unha revisión fala de diferentes modificacións dos equipos de gas.

Biocombustibles

Esta categoría de combustible alternativo aparece como resultado do procesamento de cultivos agrícolas. A diferenza da gasolina, o gas e o gasóleo, os biocombustibles non emiten dióxido de carbono durante a combustión, que antes se atopaba nas entrañas da terra. Neste caso utilízase o carbono que foi absorbido polas plantas.

Grazas a isto, os gases de efecto invernadoiro non superan a cantidade que se libera durante a vida de todos os organismos vivos. As vantaxes deste combustible inclúen a posibilidade de repostar en gasolineiras comúns.

O combustible en cuestión é unha categoría máis que un combustible separado. Por exemplo, o procesamento de residuos animais e vexetais produce metano e etanol. A pesar do seu baixo custo e facilidade de produción (non son necesarias plataformas petrolíferas con equipos de procesamento complexos), este combustible ten os seus inconvenientes.

Unha das desvantaxes significativas é que, para producir unha cantidade suficiente de combustible, son necesarias grandes plantacións nas que se poden cultivar plantas especiais que conteñan unha alta porcentaxe de substancias adecuadas. Estes cultivos esgotan o chan, facendo que non poida producir cultivos de calidade para outros cultivos.

Etanol

Mentres desenvolvían motores de combustión interna, os deseñadores probaron varias substancias sobre a base das cales a unidade podería funcionar. E o alcol non é o último na lista de tales substancias.

A vantaxe do etanol é que se pode obter sen esgotar os recursos naturais da terra. Por exemplo, pódese obter a partir de plantas con alto contido de azucre e amidón. Estes cultivos inclúen:

• Cana de azucre;
• Trigo;
• Millo;
• Patacas (úsase con menos frecuencia que as anteriores).

O etanol pode ocupar con razón un dos primeiros postos na clasificación de combustibles alternativos baratos. Por exemplo, o Brasil ten experiencia na fabricación deste tipo de alcol. Grazas a isto, o país pode ter independencia enerxética das potencias en cuxo territorio se produce gas natural ou petróleo.

Para funcionar con alcol, o motor debe estar feito de metais resistentes a esta substancia. E esta é unha das desvantaxes significativas. Varios fabricantes de automóbiles están a construír motores que funcionan tanto con gasolina como con etanol.

Estas modificacións chámanse FlexFuel. A peculiaridade destas unidades de potencia é que o contido de etanol na gasolina pode variar do 5 ao 95 por cento. Na designación destes vehículos utilízanse a letra E e a porcentaxe máxima permitida de alcol no combustible.

Este combustible está gañando popularidade debido ao endurecemento dos ésteres na gasolina. Unha das desvantaxes da substancia é a formación de condensación de auga. Ademais, cando se queiman, liberan menos enerxía térmica, o que reduce significativamente a potencia do motor se funcionaba con gasolina.

Biodiésel

Hoxe en día este tipo de combustible alternativo é un dos máis prometedores. O biodiésel está feito de plantas. Este combustible ás veces chámase éter metílico. A principal materia prima utilizada para a fabricación de combustible é a colza. Non obstante, este non é o único cultivo que é un recurso para o biodiésel. Pódese facer a partir de aceites dos seguintes cultivos:

• Soia;
• Xirasol;
• Palmeiras.

Os ésteres de aceites, como os alcohois, teñen un efecto devastador sobre os materiais cos que están fabricados os motores convencionais. Por esta razón, non todos os fabricantes queren adaptar os seus produtos a este combustible (escaso interese por estes coches, o que reduce a razón para crear un lote grande e non ten ningún beneficio en facer versións limitadas de combustibles alternativos).

Recentemente, algúns fabricantes permitiron a mestura de produtos petrolíferos con biocombustibles. Crese que un 5% de ésteres de graxa non prexudicará o seu motor.

Hai un inconveniente significativo nos desenvolvementos baseados nos residuos agrícolas. Por mor da ganancia económica, moitos agricultores poden recualificar as súas terras para cultivar só aqueles cultivos dos que se fabrican biocombustibles. Isto pode contribuír a un aumento significativo dos prezos dos alimentos.

Hidróxeno

Tamén se tenta utilizar o hidróxeno como combustible barato. Aínda que estes desenvolvementos son demasiado caros para o usuario medio, parece que estes desenvolvementos teñen futuro.

Tal elemento é de interese porque é o máis accesible do planeta. O único residuo despois da combustión é a auga, que incluso se pode beber despois dunha simple limpeza. En teoría, a combustión destes combustibles non forma gases de efecto invernadoiro e substancias que esgotan a capa de ozono.

Non obstante, isto aínda está en teoría. A práctica demostra que o uso de hidróxeno é moito máis prexudicial que a gasolina nun coche sen catalizador. O problema é que nos cilindros arde unha mestura de aire non puro e hidróxeno. A cámara de traballo do cilindro contén unha mestura de aire e nitróxeno. E este elemento, cando se oxida, forma unha das substancias máis nocivas: os NOx (óxido de nitróxeno).

BMW X-5 nun motor de hidróxeno

Outro problema no uso de hidróxeno é o seu almacenamento. Para usar o gas nun coche, o tanque debe estar feito en forma de cámara crioxénica (-253 graos, para que o gas non se acenda espontaneamente) ou dun cilindro deseñado para unha presión de 350 atm.

Outro matiz é a produción de hidróxeno. A pesar do feito de que hai moito gas na natureza, pero na súa maior parte está nalgún tipo de composto. No proceso de produción de hidróxeno, emítese á atmosfera unha cantidade bastante grande de dióxido de carbono (cando se combinan auga e metano, o xeito máis sinxelo de obter hidróxeno é).

Tendo en conta os factores enumerados anteriormente, os motores de hidróxeno seguen sendo os máis caros de todos os combustibles alternativos.

Electricidade

Os vehículos eléctricos son os máis populares. Non contaminan o medio ambiente xa que o motor eléctrico non ten escape. Estes coches son silenciosos, moi cómodos e suficientemente potentes (por exemplo, o Nio EP9 acelera a cen en 2,7 segundos e a velocidade máxima é de 313 km / h).

Grazas ás peculiaridades do motor eléctrico, o vehículo eléctrico non precisa caixa de cambios, o que reduce o tempo de aceleración e facilita a condución. Parece que este tipo de vehículos só teñen vantaxes. Pero, de feito, estes coches non carecen de aspectos negativos, por mor dos cales están unha posición por debaixo dos coches clásicos.

Un dos principais inconvenientes é a capacidade da batería. Unha carga na máxima calidade é suficiente para un máximo de 300 km. Leva varias horas en "repostar", incluso usando unha carga rápida.

Canto maior sexa a capacidade da batería, maior será o vehículo. En comparación co modelo convencional, o análogo eléctrico pode pesar 400 quilogramos máis.

Para aumentar a distancia de condución sen recargar, os fabricantes están a desenvolver sofisticados sistemas de recuperación que recollen pequenas cantidades de enerxía (por exemplo, cando baixan ou frean). Non obstante, estes sistemas son extremadamente caros e o rendemento deles non é tan notable.

A única opción que permite recargar a batería mentres se conduce é instalar un xerador alimentado polo mesmo motor de gasolina. Si, isto permítelle aforrar significativamente en combustible, pero para que o sistema funcione, aínda ten que recorrer ao combustible clásico. Un exemplo de tal coche é o Chevrolet Volt. Considérase un vehículo eléctrico de pleno dereito, pero cun xerador de gasolina.

Instalacións híbridas

Como un compromiso que minimiza o consumo clásico de combustible, os fabricantes equipan a unidade de potencia con unidades híbridas. Pode ser un sistema híbrido leve ou completo.

A principal unidade de potencia destes modelos é un motor de gasolina. Como complemento, úsanse un motor de baixa potencia (ou varios) e unha batería separada. O sistema pode axudar ao motor principal cando comeza a minimizar a carga e, como resultado, a cantidade de substancias nocivas no escape.

Outras modificacións de vehículos híbridos poden percorrer certa distancia unicamente por tracción eléctrica. Isto pode ser útil se o condutor non calculou a distancia á gasolineira.

As desvantaxes dos híbridos inclúen a imposibilidade de recuperar enerxía mentres o coche está atascado. Para aforrar electricidade, pode apagar o sistema (arranca moi rápido), pero isto afecta negativamente aos compensadores do motor.

A pesar das deficiencias, as versións híbridas de coches famosos están gañando popularidade. Por exemplo, Toyota Corolla. A versión gasolina no ciclo combinado consome 6,6 litros por cada 100 km. O análogo híbrido é o dobre de económico: 3,3 litros. Pero ao mesmo tempo, é case 2,5 mil dólares máis caro. Se se compra un coche por mor da economía de combustible, debe usarse moi activamente. E entón tal compra só se xustificará despois duns anos.

Como podes ver, a busca de combustibles alternativos está a dar resultados. Pero debido ao alto custo de desenvolvemento ou extracción de recursos, este tipo de recursos enerxéticos son aínda varias posicións inferiores aos combustibles convencionais.

Preguntas e respostas:

Que combustibles son os combustibles alternativos? Os combustibles alternativos son: gas natural, electricidade, biocombustibles, propano, hidróxeno, etanol, metanol. Todo depende do motor que se utilice no coche.

Que ano apareceu a gasolina? A produción de gasolina comezou na década de 1910. Ao principio, era un subproduto da destilación do petróleo, cando se creou o queroseno para as lámpadas de queroseno.

Pódese sintetizar o aceite? O aceite sintético pódese obter engadindo catalizadores a base de hidróxeno ao carbón e a unha presión dunhas 50 atmosferas. A tecnoloxía de aforro de enerxía faise mediante métodos relativamente baratos de extracción de carbón.