Dlaczego przeważnie używamy paliwa kopalnego zamiast bardziej niezawodnego i większego paliwa?

Dlaczego najczęściej używamy paliw kopalnych zamiast czegoś takiego jak ... Alkohol? Użyliśmy go w porcji naszego gazu, więc dlaczego nie używamy go w większych ilościach?

Oczywiście jest powód.

Domyślam się, że alkohol nie zawiera wystarczającej ilości tlenu, aby umożliwić płynne spalanie. Czy paliwo kopalne?

To, na co naprawdę chcesz spojrzeć, to gęstość energii . Tak zwane „paliwa kopalne” mają bardzo wysoką gęstość energii, co jest bardzo ważne dla paliwa pojazdu, ponieważ musisz go załadować i nosić ze sobą.

Ta tabela pokazuje paliwa wymienione w kolejności ich gęstości energii:

Dlatego głównym powodem, dla którego nie używamy X jako paliwa i wydaje się, że wszyscy są tak zakochani w benzynie i oleju napędowym, jest to, że w naszej obecnej technologii są po prostu naprawdę, bardzo wydajne i pakują dużo energii na małej przestrzeni. Połącz to z faktem, że jest łatwe do przechowywania i dystrybucji, a masz kombinację, którą bardzo trudno pokonać.

Podczas gdy gęstość energii jest raczej przyjemną właściwością benzyny i oleju napędowego, nie jest głównym czynnikiem napędzającym ich użycie. Zamiast tego główny sterownik jest raczej praktyczny: są tańsze .

Po stronie konsumentów nie zauważamy tego, ponieważ większość miejsc wycenia rzeczy wolumetrycznie - tyle za galon. Aby zobaczyć „prawdziwą” cenę, należy uwzględnić takie czynniki, jak gęstość energii i wydajność silnika. Ostatecznie ważna jest cena za milę , a nie za galon. Jeśli wykonasz konwersję , zobaczysz, że etanol (E85) jest stale o około 20% droższy (w przeliczeniu na milę) w Stanach Zjednoczonych.

Ale niższa gęstość energii etanolu nie powoduje automatycznego zniszczenia obliczeń. Możesz to zobaczyć w miejscach takich jak Brazylia. Brazylia ma znaczną liczbę pojazdów napędzanych etanolem. W Brazylii nie ma nic specjalnego z etanolem, który zwiększa gęstość energii. Najważniejsze, co się zmieniło, to fakt, że z powodu dużej liczby plantacji trzciny cukrowej w Brazylii etanol jest znacznie, znacznie tańszy niż gdzie indziej. Cena paliwa to złożona kombinacja kosztu produkcji, kosztu transportu i lokalnej polityki podatkowej. To, co jest najtańszą opcją w jednym miejscu, nie jest najtańsze w innym, a ludzie będą dążyć do tego, co jest najtańsze lokalnie.

Gdyby koszt etanolu za milę był niższy w Stanach Zjednoczonych lub w Europie, ludzie również by się tam przestawiali - nawet jeśli oznacza to, że muszą zwiększać wielkość swoich zbiorników paliwa lub częściej napełniać. (Jak dowodzą ludzie, którzy przechodzą na samochody elektryczne, pomimo stosunkowo strasznej gęstości energii akumulatorów. Energia elektryczna jest znacznie tańsza na milę niż benzyna i olej napędowy, więc sensowne może być przełączenie, jeśli możesz znieść częstsze tankowanie .)

Absolutnie możesz użyć etanolu zamiast benzyny i pomijając niektóre dość niewielkie problemy techniczne, są one mniej więcej wymienne.

Problem dotyczy jednego z podaży. Jesteśmy w stanie zapewnić niezawodne dostawy benzyny z wydobycia ropy naftowej, która ma dobrze ugruntowaną infrastrukturę do produkcji i przetwarzania.

W kontekście paliwowym „alkohol” ogólnie oznacza „bioetanol” wytwarzany przez fermentację (lub równoważny proces przemysłowy) produktów roślinnych. Problem polega na tym, że stwarza to potencjalną bezpośrednią konkurencję dla produkcji paliwa z produkcją żywności i to samo dotyczy „biodiesla” z olejów roślinnych.

Istnieje również zapotrzebowanie na energię podczas przekształcania alkoholu o niskim stężeniu wytwarzanego w procesie fermentacji (równoważnego do piwa) w użyteczne paliwo przez destylację.

Jedną z rzeczy, o których tu nie wspomniano, jest nie tylko gęstość, ale także wydajność silnika spalinowego.

Na przykład - dlaczego nie używamy grzejników elektrycznych do całych domów? Ponieważ jest 4 do 10 razy droższy niż użycie jakiejś formy gazu. Energia elektryczna jest „tania” dla urządzeń takich jak komputer - ale jest bardzo nieefektywna pod względem kosztów, jeśli chodzi o chłodzenie / ogrzewanie. Dlatego zwykle używamy wyłącznie energii elektrycznej do chłodzenia, ponieważ spalanie nie do końca chłodzi rzeczy :).

W przeważającej części głównym powodem, dla którego używamy pewnego rodzaju źródła energii do dowolnej aplikacji, jest: a) tani w oparciu o koszt + wydajność silnika b) wygodny i bezpieczny, biorąc pod uwagę aplikację.

Ale bardzo ważne jest, aby wziąć pod uwagę silnik. Wydajność jest miarą, że na przykład zużywasz 1,00 jednostek paliwa, a z silnika dostajesz tylko około 80 jednostek pracy tego paliwa. I nikt tak naprawdę nie wymyśli niczego, co przewyższałoby silnik spalinowy w zastosowaniach na małą skalę.