سوختهای جایگزین


به اشتراک گذاری این مقاله را با دوستان خود:

سوخت های غیر متعارف یا جایگزین.

واژه‌های کلیدی: سوختهای جایگزین ، سوختها ، جایگزین ، روغن ، آلودگی ، آلودگی ، محیط زیست

GNC (سوخت طبیعی گاز)

استفاده از CNG گازی و فشرده شده در زیر میله های 200 یک راه حل فناوری است که قبلاً ثابت شده است زیرا بیشتر وسایل نقلیه 500 000 در جهان نگران هستند. در موتورهای اختصاصی و بهینه سازی شده ، GNC مزایای قابل توجهی را ارائه می دهد که منبع انرژی گران تری را جبران می کند. لذت رانندگی ، عملکرد شتاب ، بازیابی ، حداکثر سرعت بسیار رضایت بخش هستند.

راندمان سوخت تقریباً 10٪ بیشتر از موتورهای بنزینی است (به استثنای موتورهای بنزینی بدون سوختن ، همانطور که اخیراً توسط سازندگان ژاپنی پیشنهاد شده است) ، اما با موتور دیزل تزریق مستقیم مطابقت ندارد. تولید گازهای گلخانه ای از موتورهای CNG تقریباً به طور انحصاری از متان تشکیل شده است ، بنابراین از نظر سمیت کم است.

با این حال ، متان یک گاز گلخانه ای مهم است. اما اگر انتشار گازهای گلخانه ای را در کل زنجیره استفاده در نظر بگیریم ، GNC دستاوردهای سفارش 20 را به 25٪ نسبت به بخش بنزین و 10 به ارمغان می آورد.
15٪ با توجه به دیزل.

نقص اصلی GNC مربوط به ذخیره سازی است که از نظر وزن و فله بسیار مجازات کننده است. مواد جدید مانند کامپوزیت های رزین و شیشه یا الیاف کربن که در حال حاضر تحت مطالعه هستند باید به تقسیم وزن چهار مخزن ظرفیت ثابت کمک کنند.



بنابراین GNC به عنوان سوخت جایگزین به نظر می رسد که نفوذ آن قطعی است بدون اینکه امکان ارزیابی میزان آن وجود داشته باشد. انتظار می رود برای اولین بار در مصارف شهری (از جمله اتوبوس ها) که آلودگی جای نگرانی دارد ، تحقق یابد.

متانول

مطالعات زیادی در سالهای 1970 در مورد تولید سوختهای حاوی 85 تا 100٪ متانول انجام شده است ، که با توجه به ترکیب آنها با اختصارات M85 ، M90 یا M100 تعیین شده اند.

در حال حاضر ، این موضوع بخش اعظم علاقه خود را از دست داده است. متانول ذاتاً سمی است و از نظر آلودگی هوا فواید بسیار کمی دارد. به طور خاص ، خطرات تشکیل ازن tropospheric به سختی برای وسایل نقلیه اتخاذ M85 یا M100 اصلاح نمی شود.
متانول بطور غیرمستقیم در بازار سوخت به عنوان نقش اساسی در سنتز MTBE نگهداری می شود. این اتر یک ترکیب عالی از اسانس ها است ، که به دنبال تعداد بالای اکتان ، سازگاری کامل آن با هیدروکربن ها و
مزایایی که می تواند برای کاهش آلودگی هوا فراهم کند.

امروزه غلظت MTBE 5 تا 10٪ در گونه های درختی بسیار متداول است. با این حال ، مشکلات مربوط به تجزیه پذیری پایین MTBE وجود دارد.

سوخت های زیستی: اتانول

اتانول به طور بالقوه سوختی با کیفیت خوب است که می تواند موتورهای احتراق جرقه ای را تأمین کند. می توان از آن به صورت خالص یا مخلوط به نسبت کم (حداکثر 20٪) در یک اسانس کلاسیک استفاده کرد. در حالت اول ، موتور باید با این استفاده خاص سازگار شود (اصلاح سیستم تغذیه و نسبت فشرده سازی بالاتر)؛ در
در حالت دوم ، مخلوط اتانول و بنزین کاملاً بی اهمیت و قابل تعویض در شبکه توزیع با محصولاتی با منشاء نفتی کاملاً مهم است.

با این حال ، حتی برزیل ، که به نفع بخش سوخت اتانول به سیاست پیشگیرانه متعهد شده بود ، در حال مرور استراتژی خود است. دلایل این چرخش در برزیل و کند شدن رشد اقتصادی در سایر نقاط جهان ناشی از برخی موانع فنی است كه بدون آنكه قابل قبول نباشد ، باعث تحكیم صنعت نفت و اتومبیل می شود.

مخلوط اتانول و بنزین در حضور آب ، فرارتر و گاهی خورنده تر از محصولات با منشاء نفتی پایدارتر است.



به همین دلیل ، مانند متانول ، بخش سوخت اتانول به سمت تولید ETBE از اتانول و ایزوبوتن هدایت می شود.

مقررات اروپایی حداکثر 15٪ (حجم) ETBE را در گونه های درختی ، تقریباً 7٪ (وزن) تعیین می کند
اتانول است. بنابراین این چارچوب قانونگذاری فضای کافی را برای نفوذ اتانول در مقادیر قابل توجه در بازار سوخت فراهم می کند.

مشتقات روغنهای گیاهی

اگرچه موتورهای دیزلی می توانند بر روی روغنهای گیاهی خام کار کنند ، اما این مسیر برای وسایل نقلیه با کارایی بالا واقعی نیست. از طرف دیگر ، تبدیل روغنهای گیاهی به متیل استر مزایای فنی قابل توجهی را ارائه می دهد.

متیل استرهای روغن نباتی دارای خواص فیزیكوشیمیایی نزدیك به دیزلی هستند كه در آن كاملاً مخلوط است. انواع دانه های روغنی مورد نظر عمدتا کلزا و آفتابگردان هستند. داده های زراعی به شرح زیر است: اینگونه است
بدست آوردن 30 در پنج برابر 35 / سال کلزا در هکتار ، از 1,2 به 1,4 تن استیل متیل در هکتار در هر سال امکان پذیر است.



از نظر مقررات ، یک فرمان ، در فرانسه ، توزیع غیرعادی متیل استر کلزا تا 5٪ مخلوط در دیزل را مجاز می کند.

در نهایت ، تعادل انرژی زنجیره های تولید سوخت های زیستی مطلوب است. نسبت انرژی موجود در سوخت های زیستی به میزان مورد نیاز برای تولید آن همیشه بیشتر از 1 است. اما از نظر اقتصادی با توجه به هزینه های فعلی دسترسی به نفت خام و بدون انگیزه های مالیاتی ، سوخت های زیستی قابل رقابت نیستند.

سرانجام ، نتیجه گیری از مطالعات مربوط به سهم سوخت های زیستی از نظر تأثیر بر آلودگی جوی بسیار ناچیز است. بسته به نوع آلاینده در نظر گرفته شده ، سوخت ها
گیاهان ممکن است کمی مفید باشد ، گاهی اوقات کمی نامطلوب. به استثنای محافظت در برابر اثر گلخانه ای که استفاده از سوخت های زیستی برای آن مطمئناً پیشرفت قابل توجهی به همراه دارد.

سوخت های مصنوعی

سوخت های مصنوعی بنزین و روغن های گازی سنتی هستند ، اما از سایر مواد اولیه غیر از نفت ، به طور عمده ذغال سنگ و گاز طبیعی است.

فرآیندهای مربوطه از فناوری های سنگین و گران قیمت استفاده می کنند. آنها شامل تولید ، در مرحله میانی ، سنتز گاز (CO و H2) هستند که از این طریق دو راه ممکن است: تولید مستقیم هیدروکربن ها طبق تکنیک فیشر-تروپش یا عبور از متانول که خواهد بود. سپس به جوهر تبدیل شد.

بازده این بخش ها یک معلولیت اساسی است: بین 35 و 55 for برای فرآیند فیشر-Tropsch گونه ها با توجه به ویژگی های مواد اولیه و کیفیت مورد نیاز محصولات نهایی؛ بین 60 و 65٪ برای بنزین مصنوعی از طریق متانول تولید شده در 1986 توسط Mobil در نیوزیلند. این بازده کم همراه با انتشار CO2 قابل توجه است.

در نتیجه ، تولید قابل توجه سوختهای مصنوعی با قیمت بالای روغن (حداقل 30 $ / bbl) و ​​تقاضای زیاد برای محصولات آلاینده بسیار کم مشروط شده است.

هیدروژن

در میان مدت ، هیدروژن بر عهده دارد که کمبود اعلام شده را به درستی مدیریت کند. واحدهای پالایش بسیار پرمصرف (هیدروسولفوراسیون ها ، هیدروژنرسانی ها و هیدروژنون ها)
برای بهبود کیفیت فرآورده های نفتی و انطباق با تقاضای روزافزون محصولات سبک چند برابر خواهد شد.

جدای از اصلاح ، که به سرعت به حد خود خواهد رسید ، تولید هیدروژن با اصلاح بخار متان ، با تبخیر اکسیژن باقیمانده یا با الکترولیز قابل پیش بینی است. دو مسیر اول منجر به میزان قابل توجهی از خود مصرفی و انتشار CO2 می شوند. مسیر الکترولیز نیاز به احیای سرمایه گذاری های هسته ای و پذیرش عموم مردم از این امر دارد
فن آوری و خطرات آن

اگر شخصی از این سؤالات در دسترس بودن مواد اولیه خودداری کند ، استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت موتور هنوز با مشکلات بزرگی روبرو است: ذخیره سازی روی خودرو وسیله نقلیه یک تنگنای واقعی فناوری است.

علاوه بر این ، با فرض اینکه ذخیره سازی در وسایل نقلیه بورد از نظر فنی حل شده و شرایط اصلی ایمنی برآورده می شود ، دو امکان وجود دارد: ابتدا می توان از هیدروژن ، خالص یا مخلوط با CNG ، در موتورهایی که مخصوص این نوع سوخت ها طراحی شده اند. پس از آن بازده موتور با قوانین ترمودینامیک محدود شده و انتشار NOx اجتناب ناپذیر است. ثانیا ، هیدروژن در سلولهای سوختی قابل مصرف است.
اما مشکلات توسعه فن آوری ظاهر می شود. الکترودها از فلزات گرانبها (پلاتین و پالادیوم) ساخته شده و چگالی توان آن کم است. با وجود تعهدات اخیر
صنعتگران بزرگ برای توسعه وسایل نقلیه سلولی سوخت ، این روش به نظر نمی رسد ، با وجود رقابت مبدل های معمولی ، اما آلودگی نزدیک به صفر نوید آینده بزرگی را خواهد داد.

تنش ها در بازار هیدروژن قابل پیش بینی است و مسیر سوخت بسیار آینده نگر است. مسلم است که استفاده از هیدروژن برای بهبود کیفیت سوختهای سنتی برای مدت طولانی از نظر فنی و اقتصادی کارآمد خواهد بود.

در نتیجه به نظر نمی رسد که سوخت سوخت و موتور هیدروژن در میان مدت پدیدار شوند.

بیشتر:
- محصولات نفتی و انرژی های فسیلی
- سوخت و سوخت های نفتی
- معادله احتراق و CO2
- سوخت های متعارف نفتی

بازخورد

دیدگاهتان را بنویسید

آدرس پست الکترونیک شما منتشر نخواهد شد. علامت گذاری شده اند *