Carbon Neutral Alternative Fuels

Ο ουδέτερος άνθρακας είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τα καύσιμα με βάση τον άνθρακα που όταν καίγονται δεν θα αυξηθούν διοξείδιο του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα. Αυτά τα καύσιμα δεν συμβάλλουν ούτε μειώνουν την ποσότητα άνθρακα (που μετράται στην απελευθέρωση του CO2) στην ατμόσφαιρα.

Το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα είναι φυτική τροφή, κάτι που είναι καλό και βοηθά επίσης στη διατήρηση της θερμοκρασίας του πλανήτη μας. Ωστόσο, πολύ CO2 μπορεί να οδηγήσει σε αυτό που τώρα αποκαλούμε παγκόσμια υπερθέρμανση. Τα καύσιμα με ουδέτερο άνθρακα μπορούν να βοηθήσουν στην πρόληψη της συσσώρευσης υπερβολικού CO2 στην ατμόσφαιρα. Αυτό επιτυγχάνεται όταν ο απελευθερούμενος άνθρακας απορροφάται από φυτικές καλλιέργειες που θα βοηθήσουν στην παραγωγή επόμενου γαλλονίου αύριο ενός καυσίμου ουδέτερου άνθρακα.

Κάθε φορά που ταξιδεύουμε σε βενζινοκίνητα ή πετρελαιοκίνητα οχήματα, προσθέτουμε αέρια θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Αυτό συμβαίνει γιατί καίνε ένα

Με αυτούς τους αριθμούς δεν είναι δύσκολο να διαπιστώσουμε ότι κάθε γαλόνι καυσίμου ουδέτερου άνθρακα που καίγεται μπορεί να συμβάλει στη μείωση του CO2 στην ατμόσφαιρα, συμβάλλοντας έτσι στη μείωση της υπερθέρμανσης του πλανήτη.

Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι το μέλλον έγκειται σε εναλλακτικά καύσιμα που είναι ουδέτερα από άνθρακα και προέρχονται από καλλιέργειες και απόβλητα που είναι γνωστά ως βιοκαύσιμα. Καθαρά βιοκαύσιμα όπως βιοντίζελ, βιοαιθανόλη και βιο-βουτανόλη είναι ουδέτεροι από άνθρακα, δεδομένου ότι τα φυτά απορροφούν το C02 που απελευθερώνεται με καύση.

Το πιο κοινό καύσιμο με ουδέτερο άνθρακα είναι βιοντίζελ. Επειδή παράγεται από τέτοιους οργανικούς πόρους όπως τα ζωικά λίπη και τα φυτικά έλαια, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανακύκλωση ευρέος φάσματος αποβλήτων. Είναι διαθέσιμο σε μια σειρά ποσοστών ανάμειξης-B5, για παράδειγμα, είναι 5 τοις εκατό βιοντίζελ και 95 τοις εκατό ντίζελ, ενώ το B100 είναι όλο βιοντίζελ-και υπάρχουν σταθμοί πλήρωσης βιοντίζελ σε ολόκληρη την Αμερική. Στη συνέχεια, υπάρχει ο μικρός αριθμός οδηγών που κάνουν homebrew το δικό τους βιοντίζελ και κάποιοι που μετατρέπουν τους κινητήρες ντίζελ τους για να τρέχουν σε ίσιο φυτικό έλαιο που ανακυκλώνεται από εστιατόρια.

Βιοαιθανόλη είναι η αιθανόλη (αλκοόλη) η οποία παράγεται με τη ζύμωση φυτικών αμύλων όπως είναι οι κόκκοι όπως ο καλαμπόκι, ο ζαχαροκάλαμος, η χορτονομή και τα γεωργικά απόβλητα. Να μην συγχέεται με την αιθανόλη που είναι ένα παραπροϊόν μιας χημικής αντίδρασης με το πετρέλαιο, το οποίο δεν θεωρείται ανανεώσιμο.

Στις ΗΠΑ, το μεγαλύτερο μέρος της βιοαιθανόλης προέρχεται από αγρότες που καλλιεργούν καλαμπόκι. Πολλά αμερικανικά επιβατικά αυτοκίνητα και ελαφρά φορτηγά μπορούν να λειτουργήσουν είτε με βενζίνη είτε με μίγμα βιοαιθανόλης / βενζίνης που ονομάζεται Ε-85-85 τοις εκατό αιθανόλη / βενζίνη 15 τοις εκατό. Ενώ το E-85 δεν είναι καθαρό καύσιμο ουδέτερο καύσιμο, παράγει χαμηλές εκπομπές ρύπων. Το μεγάλο μειονέκτημα για την αιθανόλη είναι ότι είναι λιγότερο πυκνό σε σχέση με άλλα καύσιμα, επομένως μειώνει την οικονομία καυσίμου κατά 25% έως 30%. Με τιμές βενζίνης που κυμαίνονται γύρω στα $ 2 ένα γαλόνι E-85 δεν είναι ανταγωνιστικές τιμές. Και καλή τύχη βρίσκοντας ένα βενζινάδικο που το πουλάει έξω από τα κράτη της γεωργίας Midwest.

Η μεθανόλη, όπως η αιθανόλη, είναι μια πολύ ισχυρή αλκοόλη από σιτάρι, καλαμπόκι ή ζάχαρη σε μια διαδικασία παρόμοια με τη ζυθοποιία και θεωρείται το πιο ενεργειακά αποδοτικό καύσιμο που παράγεται. Ένα υγρό σε κανονικές θερμοκρασίες, έχει υψηλότερη τιμή οκτανίου από τη βενζίνη αλλά χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα. Η μεθανόλη μπορεί να αναμειχθεί με άλλα καύσιμα ή να χρησιμοποιηθεί μόνη της, αλλά είναι ελαφρώς πιο διαβρωτική από τα παραδοσιακά καύσιμα, απαιτώντας τροποποιήσεις του συστήματος καυσίμων του κινητήρα της τάξεως των $ 100 - $ 150.

Κατά τη διάρκεια μιας σύντομης χρονικής περιόδου στις αρχές της δεκαετίας του 2000, υπήρχε μια μικρή αναπτυσσόμενη αγορά για τα αυτοκίνητα μεθανόλης στην Καλιφόρνια μέχρι την κατάσταση του κράτους Δίκτυο Πρωτοβουλίας Υδρογόνου πήρε εντολή και το πρόγραμμα έχασε υποστήριξη. Οι πωλήσεις αυτών των αυτοκινήτων ήταν υποτονικές λόγω της χαμηλής τιμής της βενζίνης την εποχή εκείνη και της έλλειψης πρατηρίων καυσίμων που αντλούσαν καύσιμα. Ωστόσο, το σύντομο πρόγραμμα απέδειξε την αξιοπιστία των οχημάτων και συγκέντρωσε θετικά σχόλια από τους οδηγούς.

Φύκια-Ιδιαίτερα τα μικροφυτία- είναι μια πηγή εναλλακτικού καυσίμου με ουδέτερο άνθρακα. Από τη δεκαετία του 1970 οι ομοσπονδιακές και κρατικές κυβερνήσεις μαζί με τις ιδιωτικές επιχειρήσεις επενδύσεων έχυσαν εκατοντάδες εκατομμύρια σε έρευνα φυκών ως βιοκαύσιμο με ελάχιστη επιτυχία μέχρι σήμερα. Τα μικροφυτία έχουν την ικανότητα να παράγουν λιπίδια, τα οποία είναι γνωστά ως δυνητική πηγή βιοκαυσίμων.

Αυτά τα φύκια μπορούν να καλλιεργηθούν σε μη πόσιμο νερό, ίσως ακόμη και σε λύματα, σε λίμνες, ώστε να μην χρησιμοποιούν αρόσιμες εκτάσεις ή μαζικές ποσότητες νερού. Ενώ στο χαρτί, τα μικροφύκη μοιάζουν με ένα μη-μυαλό, τα τεράστια τεχνικά ζητήματα έχουν flummoxed ερευνητές και επιστήμονες για χρόνια. Αλλά οι αληθινοί πιστοί των φυκών δεν παραιτούνται, οπότε ίσως κάποια μέρα θα αντλείτε ένα βιοκαύσιμο με βάση τα άλγη στη δεξαμενή καυσίμου του αυτοκινήτου σας.

Όχι, το πετρέλαιο ντίζελ από το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα δεν είναι κάποιο σχέδιο Ponzi που αποσκοπεί στην αποφυγή των επενδυτών. Το 2015, η Audi μαζί με τη γερμανική εταιρία ενέργειας Sunfire ανακοίνωσαν ότι ήταν σε θέση να συνθέσει ένα καύσιμο ντίζελ από το νερό και το CO2 που μπορεί να τροφοδοτήσει αυτοκίνητα. Η σύνθεση δημιουργεί ένα υγρό γνωστό ως μπλε αργό και εξευγενίζεται σε αυτό που ονομάζει το Audi e-diesel.

Η Audi ισχυρίζεται ότι το ηλεκτρονικό ντίζελ είναι απαλλαγμένο από θείο, καθαρότερο από το κανονικό ντίζελ και η διαδικασία για να το κάνει είναι 70 τοις εκατό αποδοτικό. Τα πρώτα πέντε λίτρα εισήχθησαν στη δεξαμενή ενός Audi A8 3.0 TDI που οδηγούσε ο Γερμανός Υπουργός Έρευνας. Για να γίνει ένα βιώσιμο καύσιμο με ουδέτερο άνθρακα, το επόμενο βήμα είναι να αυξήσουμε την παραγωγή.

Ο εθισμός μας στο πετρέλαιο είχε κακές συνέπειες. Φαίνεται ότι η λογική λύση θα ήταν να αναπτυχθεί ή να ανακαλυφθεί ένα εναλλακτικό καύσιμο που δεν προέρχεται από το πετρέλαιο. Ωστόσο, η εξεύρεση μιας εναλλακτικής λύσης, η οποία είναι άφθονη, ανανεώσιμη, οικονομικά αποδοτική και φιλική προς το περιβάλλον, είναι μια πολύπλοκη και δύσκολη πρόκληση.

Τα καλά νέα είναι ότι, καθώς διαβάζετε αυτό, οι επιστήμονες εργάζονται σκληρά για αυτή τη δύσκολη πρόκληση.

Ενημερώθηκε από τον Larry E. Αίθουσα