Alternatívne uhlíkové neutrálne palivá

Uhlík neutrálny je pojem, ktorý sa používa na opis palív na báze uhlíka, ktoré sa pri spálení nezvýšia oxid uhličitý (CO2) v atmosfére. Tieto palivá neprispievajú ani neznižujú množstvo uhlíka (merané pri uvoľňovaní CO2) do atmosféry.

Oxid uhličitý v atmosfére je rastlinné jedlo, čo je dobrá vec, a tiež pomáha udržiavať našu planétu v teple. Príliš veľa CO2 však môže viesť k tomu, čo dnes nazývame globálne otepľovanie. Uhlíkové neutrálne palivá môžu pomôcť zabrániť príliš veľkému množstvu CO2 v atmosfére. Dosahuje sa to vtedy, keď sa uvoľnený uhlík absorbuje rastlinnými plodinami, ktoré pomôžu vyrobiť zajtrajší galon uhlíkovo neutrálneho paliva.

Vždy, keď cestujeme v benzínových alebo naftových vozidlách, pridávame skleníkové plyny do atmosféry. Je to preto, že pálenie a ropné palivo (ktoré boli vytvorené pred miliónmi rokov) uvoľňuje CO2 do ovzdušia. V súčasnosti je ako národ zaregistrovaných 250 miliónov osobných vozidiel, čo predstavuje asi 25 percent všetkých osobných vozidiel na svete. V USA naše vozidlá ročne spaľujú okolo 140 miliárd galónov benzínu a 40 miliárd galónov nafty.

S týmito číslami nie je ťažké vidieť, že každý galon uhlíkovo neutrálneho paliva, ktoré sa spaľuje, môže prispieť k zníženiu CO2 v atmosfére, a tým prispieť k zníženiu globálneho otepľovania.

Mnoho ľudí verí, že budúcnosť spočíva v uhlíkovo neutrálnych alternatívnych palivách vyrobených z plodín a odpadových produktov, ktoré sa nazývajú biopalivá. Čisté biopalivá, ako je bionafta, bioetanol a bio-butanolu sú uhlíkovo neutrálne, pretože rastliny absorbujú C02 uvoľnené spálením.

Najbežnejšie uhlíkovo neutrálne palivo je biodiesel. Pretože sa vyrába z takých organicky získaných zdrojov, ako sú živočíšne tuky a rastlinný olej, možno ho použiť na recykláciu širokého spektra odpadového materiálu. Je k dispozícii v rôznych percentuálnych množstvách - napríklad B5 je 5 percent bionafty a 95 percent nafty, zatiaľ čo B100 je všetka bionafta - a existujú aj čerpacie stanice bionafty. v USA Potom je tu malý počet vodičov, ktorí homebrewujú svoju vlastnú bionaftu a niektorí, ktorí prevádzajú svoje dieselové motory na bežný rastlinný olej recyklovaný z reštaurácie.

bioetanol je etanol (alkohol), ktorý sa vyrába fermentáciou rastlinných škrobov, napríklad zŕn ako kukurica, cukrová trstina, drevina a poľnohospodársky odpad. Nesmie sa zamieňať s etanolom, ktorý je vedľajším produktom chemickej reakcie s ropou, ktorá sa nepovažuje za obnoviteľnú.

V USA pochádza väčšina bioetanolu od farmárov, ktorí pestujú kukuricu. Mnoho amerických osobných automobilov a ľahkých úžitkových vozidiel môže jazdiť na benzín alebo zmes bioetanolu a benzínu s názvom E-85 - 85% etanol / 15% benzín. Aj keď E-85 nie je čisto uhlíkovo neutrálne palivo, produkuje nízke emisie. Veľkou nevýhodou etanolu je, že je energeticky menej hustý ako iné palivá, takže znižuje spotrebu paliva o 25% až 30%. Keď sa ceny benzínu pohybujú okolo 2 dolárov, galón E-85 za konkurenčnú cenu nie je. A veľa šťastia pri hľadaní benzínovej stanice, ktorá ju predáva mimo poľnohospodárskych krajín Midwest.

Metanol, ako etanol, je veľmi silný alkohol vyrobený z pšenice, kukurice alebo cukru v procese podobnom výrobe piva a považuje sa za energeticky najúčinnejšie palivo na výrobu. Kvapalina pri normálnych teplotách má vyššie oktánové číslo ako benzín, ale nižšiu hustotu energie. Metanol sa môže miešať s inými palivami alebo používať samostatne, ale je mierne korozívnejší ako tradičné palivá, čo si vyžaduje úpravy palivového systému motora v ráde 100 až 150 dolárov.

Začiatkom 20. rokov minulého storočia existoval v Kalifornii malý rastúci trh s metanolovými automobilmi až do konca tohto obdobia Sieť iniciatívy vodíkových diaľnic prevzal velenie a program stratil podporu. Predaj týchto automobilov bol pomalý kvôli nízkej cene benzínu v tom čase a nedostatku čerpacích staníc, ktoré čerpali palivo. Krátky program však preukázal spoľahlivosť vozidiel a získal pozitívnu spätnú väzbu od vodičov.

riasy- špecificky mikro riasy - je zdrojom uhlíkovo neutrálneho alternatívneho paliva. Od 70. rokov minulého storočia federálna a štátna vláda spolu so súkromnými investičnými spoločnosťami naliali stovky miliónov do výskumu rias ako biopalivo s malým úspechom. Mikro riasy sú schopné produkovať lipidy, ktoré sú známe ako potenciálny zdroj biopalív.

Tieto riasy sa môžu pestovať na úžitkovej vode, možno aj v odpadovej vode, v rybníkoch, takže nevyužíva ornú pôdu ani veľké množstvo vody. Zatiaľ čo na papieri sa mikro-riasy javia ako netušiaci, impozantné technické problémy vedci a vedci roky mumlali. Skutoční veriaci rias sa však nevzdávajú, takže možno jedného dňa budete čerpať biopalivo na báze rias do palivovej nádrže vášho auta.

Nie, motorová nafta z vody a oxidu uhličitého nie je schéma systému Ponzi, ktorá má za cieľ utekať slabých investorov. V roku 2015 Audi spolu s nemeckou energetickou spoločnosťou Sunfire oznámili, že dokázali syntetizovať motorovú naftu z vody a CO2, ktorá dokáže poháňať automobily. Syntéza vytvára tekutinu známu ako modrá surová látka a je rafinovaná v tom, čo Audi nazýva e-diesel.

Audi tvrdí, že e-nafta neobsahuje síru, čistí horšie ako štandardná nafta a proces jej účinnosti je 70 percent. Prvých päť litrov šlo do nádrže Audi A8 3.0 TDI poháňaného nemeckým ministrom výskumu. Ďalším krokom, ktorý sa má stať životaschopným uhlíkom neutrálnym palivom, je zvýšenie výroby.

Naša závislosť od ropy mala strašné následky. Zdá sa, že logickým riešením by bolo vyvinúť alebo objaviť alternatívne uhlíkovo neutrálne palivo, ktoré nie je získavané z ropy. Nájsť alternatívu, ktorá je bohatá, obnoviteľná, hospodárna z hľadiska výroby a šetrná k životnému prostrediu, je však zložitá a náročná výzva.

Dobrou správou je, že keď čítate toto, vedci tvrdo pracujú na tejto náročnej výzve.

Aktualizoval Larry E. hala