Apa bahan bakar alternatif untuk mobil

Mesin pembakaran dalam bensin telah merevolusi pengembangan kendaraan self-propelled. Seiring waktu, mobil telah berpindah dari kategori mewah menjadi kebutuhan.

Konsumsi sumber daya alam saat ini telah meningkat sedemikian rupa sehingga cadangan tidak punya waktu untuk mengisi kembali. Ini memaksa umat manusia untuk mengembangkan bahan bakar alternatif. Dalam ulasan ini, kami akan mempertimbangkan perkembangan siap pakai yang digunakan pada banyak kendaraan.

Bahan bakar alternatif

Selain karena cadangan minyak yang terus menurun, perkembangan bahan bakar alternatif memiliki beberapa alasan lain.

Salah satunya adalah pencemaran lingkungan. Saat dibakar, bensin dan solar melepaskan zat berbahaya yang menguras lapisan ozon dan dapat menyebabkan penyakit pernapasan. Karena alasan ini, para ilmuwan masih berupaya menciptakan sumber energi bersih yang akan berdampak minimal terhadap lingkungan, baik selama fase ekstraksi maupun selama pengoperasian mesin.

Alasan kedua adalah kemandirian energi negara. Semua orang tahu bahwa hanya sedikit negara yang memiliki cadangan minyak di bawah tanah. Setiap orang harus menerima kebijakan harga yang ditetapkan oleh perusahaan monopoli. Penggunaan bahan bakar alternatif akan memungkinkan kita untuk keluar dari penindasan ekonomi dari kekuatan-kekuatan tersebut.

Menurut Undang-Undang Kebijakan Energi Amerika Serikat, bahan bakar alternatif didefinisikan sebagai:

• Gas alam;
• Biofuel;
• Etanol;
• Biodiesel;
• Hidrogen;
• Listrik;
• Instalasi hybrid.

Tentunya setiap jenis bahan bakar memiliki faktor positif dan negatifnya masing-masing. Berdasarkan informasi ini, penggemar mobil akan lebih mudah menavigasi apa yang dapat dia kompromi saat membeli kendaraan unik.

Gas alam

Gasifikasi yang ada di mana-mana telah mendorong para insinyur untuk mempertimbangkan apakah itu dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif. Ternyata sumber daya alam ini benar-benar habis terbakar dan tidak mengeluarkan zat berbahaya yang sama seperti bensin atau solar.

Di wilayah ruang angkasa pasca-Soviet, motor yang diubah menjadi gas telah menjadi hal biasa. Beberapa, bahkan membeli mobil ekonomis, bertanya-tanya apakah masuk akal untuk menggantinya dengan bensin.

Baru-baru ini, beberapa produsen telah melengkapi mobil dengan peralatan gas dari pabrik. Contohnya adalah Skoda Kamiq G-Tec. Pabrikan melengkapi model mesin pembakaran internal yang menggunakan metana. Keuntungan dan kerugian dari propana dan metana dijelaskan dalam artikel lain... Dan juga di satu ulasan menceritakan tentang berbagai modifikasi peralatan gas.

Biofuels

Kategori bahan bakar alternatif ini muncul sebagai hasil dari pengolahan hasil bumi. Berbeda dengan bensin, gas, dan solar, biofuel tidak mengeluarkan karbon dioksida selama pembakaran, yang sebelumnya ditemukan di perut bumi. Dalam hal ini digunakan karbon yang telah diserap oleh tanaman.

Berkat ini, gas rumah kaca tidak melebihi jumlah yang dilepaskan selama kehidupan semua organisme hidup. Keuntungan dari bahan bakar tersebut termasuk kemungkinan pengisian bahan bakar di pompa bensin biasa.

Bahan bakar yang dimaksud adalah kategori dan bukan bahan bakar terpisah. Misalnya, pengolahan limbah hewani dan nabati menghasilkan metana dan etanol. Meskipun biayanya rendah dan kemudahan produksinya (tidak perlu rig minyak dengan peralatan pemrosesan yang canggih), bahan bakar ini memiliki kekurangan.

Salah satu kerugian yang signifikan adalah bahwa untuk menghasilkan bahan bakar dalam jumlah yang cukup, diperlukan perkebunan besar di mana tanaman khusus dapat ditanam yang mengandung persentase tinggi bahan yang sesuai. Tanaman semacam itu menguras tanah, sehingga tidak dapat menghasilkan tanaman berkualitas untuk tanaman lain.

Etanol

Saat mengembangkan mesin pembakaran internal, perancang menguji zat yang berbeda atas dasar unit dapat beroperasi. Dan alkohol bukanlah yang terakhir dalam daftar zat semacam itu.

Keunggulan etanol adalah dapat diperoleh tanpa menguras sumber daya alam bumi. Misalnya bisa didapat dari tanaman yang tinggi gula dan pati. Tanaman ini meliputi:

• Tebu;
• Gandum;
• Jagung
• Kentang (digunakan lebih jarang dari yang sebelumnya).

Etanol berhak menempati salah satu tempat pertama dalam peringkat bahan bakar alternatif yang murah. Misalnya, Brazil memiliki pengalaman dalam pembuatan alkohol jenis ini. Berkat ini, negara dapat memperoleh kemerdekaan energi dari kekuatan-kekuatan yang wilayahnya menghasilkan gas alam atau minyak.

Untuk menjalankan dengan alkohol, mesin harus terbuat dari logam yang tahan terhadap zat ini. Dan ini adalah salah satu kelemahan yang signifikan. Beberapa pembuat mobil sedang membangun mesin yang dapat dijalankan dengan bensin dan etanol.

Modifikasi ini disebut FlexFuel. Keunikan unit daya tersebut adalah kandungan etanol dalam bensin dapat bervariasi dari 5 hingga 95 persen. Dalam penunjukan kendaraan seperti itu, huruf E dan persentase alkohol maksimum yang diizinkan dalam bahan bakar digunakan.

Bahan bakar ini mendapatkan popularitas karena pengetatan ester dalam bensin. Salah satu kelemahan zat tersebut adalah pembentukan kondensasi air. Selain itu, saat dibakar, bahan bakar tersebut melepaskan lebih sedikit energi panas, yang secara signifikan mengurangi tenaga mesin jika menggunakan bensin.

Biodiesel

Saat ini jenis bahan bakar alternatif ini adalah salah satu yang paling menjanjikan. Biodiesel dibuat dari tumbuhan. Bahan bakar ini terkadang disebut metil eter. Bahan baku utama yang digunakan untuk pembuatan bahan bakar adalah rapeseed. Namun, ini bukan satu-satunya tanaman yang menjadi sumber biodiesel. Itu dapat dibuat dari minyak tanaman berikut:

• Kedelai;
• Bunga matahari;
• Pohon palem.

Ester minyak, seperti alkohol, memiliki efek merusak pada bahan pembuat motor konvensional. Karena alasan ini, tidak semua pabrikan ingin menyesuaikan produk mereka dengan bahan bakar ini (minat rendah pada mobil semacam itu, yang mengurangi alasan pembuatan batch besar, dan tidak ada manfaat untuk memproduksi versi terbatas pada bahan bakar alternatif).

Baru-baru ini, beberapa produsen mengizinkan produk minyak bumi dicampur dengan biofuel. Dipercaya bahwa 5% lemak ester tidak akan merusak motor Anda.

Ada kelemahan yang signifikan pada pembangunan berdasarkan limbah pertanian. Demi keuntungan ekonomi, banyak petani dapat melatih kembali lahan mereka untuk menumbuhkan secara eksklusif tanaman yang menghasilkan bahan bakar nabati. Hal ini dapat menyebabkan kenaikan harga pangan yang signifikan.

Hidrogen

Upaya juga dilakukan untuk menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar murah. Meskipun perkembangan seperti itu terlalu mahal untuk rata-rata pengguna, tampaknya perkembangan seperti itu memiliki masa depan.

Unsur seperti itu menarik karena paling mudah diakses di planet ini. Satu-satunya limbah setelah pembakaran adalah air, yang bahkan bisa diminum setelah dibersihkan. Secara teori, pembakaran bahan bakar tersebut tidak membentuk gas rumah kaca dan zat yang menguras lapisan ozon.

Namun, ini masih dalam teori. Praktik menunjukkan bahwa penggunaan hidrogen jauh lebih berbahaya daripada bensin di dalam mobil tanpa katalis. Masalahnya adalah campuran udara non-murni dan hidrogen terbakar di dalam silinder. Ruang kerja silinder berisi campuran udara dan nitrogen. Dan elemen ini, ketika teroksidasi, membentuk salah satu zat paling berbahaya - NOx (nitrogen oksida).

BMW X-5 dengan mesin hidrogen

Masalah lain dalam menggunakan hidrogen adalah penyimpanannya. Untuk menggunakan bahan bakar pada mobil, tangki harus dibuat dalam bentuk ruang kriogenik (-253 derajat, agar gas tidak menyala secara spontan) atau silinder yang dirancang untuk tekanan 350 atm.

Nuansa lainnya adalah produksi hidrogen. Terlepas dari kenyataan bahwa ada banyak gas ini di alam, tetapi sebagian besar berada dalam beberapa jenis senyawa. Dalam proses produksi hidrogen, sejumlah besar karbon dioksida diemisikan ke atmosfer (bila menggabungkan air dan metana, ini adalah cara termudah untuk mendapatkan hidrogen).

Mempertimbangkan faktor-faktor yang disebutkan di atas, mesin hidrogen tetap menjadi yang paling mahal dari semua bahan bakar alternatif.

listrik

Yang paling populer adalah kendaraan listrik. Mereka tidak mencemari lingkungan karena motor listrik sama sekali tidak memiliki knalpot. Mobil-mobil ini senyap, sangat nyaman dan cukup bertenaga (misalnya, Nio EP9 berakselerasi hingga seratus dalam 2,7 detik, dan kecepatan maksimum 313 km / jam).

Berkat fitur motor listrik, kendaraan listrik tidak memerlukan kotak persneling, yang mengurangi waktu akselerasi dan memudahkan berkendara. Tampaknya kendaraan semacam itu hanya memiliki keunggulan. Namun nyatanya mobil-mobil semacam itu bukannya lepas dari aspek negatif, karena itu posisinya berada satu di bawah mobil klasik.

Salah satu kelemahan utama adalah kapasitas baterai. Satu kali pengisian daya dalam performa kualitas tertinggi sudah cukup untuk jarak maksimum 300 km. Butuh beberapa jam untuk "mengisi bahan bakar", bahkan menggunakan fast charging.

Semakin besar kapasitas baterainya, semakin berat kendaraannya. Dibandingkan model konvensional, analog elektrik ini bisa lebih berat 400 kilogram.

Untuk meningkatkan jarak berkendara tanpa mengisi ulang, pabrikan sedang mengembangkan sistem pemulihan canggih yang mengumpulkan sedikit energi (misalnya, saat menuruni bukit atau saat pengereman). Namun, sistem seperti itu sangat mahal, dan kinerja darinya tidak begitu terlihat.

Satu-satunya pilihan yang memungkinkan Anda mengisi ulang baterai saat mengemudi adalah memasang generator yang ditenagai oleh mesin bensin yang sama. Ya, ini memungkinkan Anda menghemat bahan bakar secara signifikan, tetapi agar sistem berfungsi, Anda masih harus menggunakan bahan bakar klasik. Contoh mobil semacam itu adalah Chevrolet Volt. Ini dianggap sebagai kendaraan listrik lengkap, tetapi dengan generator bensin.

Instalasi hybrid

Sebagai kompromi yang meminimalkan konsumsi bahan bakar klasik, pabrikan melengkapi unit daya dengan unit hybrid. Ini bisa menjadi sistem hybrid ringan atau penuh.

Unit tenaga utama dalam model tersebut adalah mesin pembakaran internal bensin. Sebagai pelengkap, motor berdaya rendah (atau beberapa) dan baterai terpisah digunakan. Sistem ini dapat membantu mesin utama saat mulai meminimalkan beban dan, sebagai akibatnya, jumlah zat berbahaya di knalpot.

Modifikasi kendaraan hibrida lainnya dapat menempuh jarak tertentu hanya dengan traksi listrik. Ini bisa berguna jika pengemudi belum menghitung jarak ke SPBU.

Kerugian dari hibrida termasuk ketidakmampuan untuk memulihkan energi saat mobil berada dalam kemacetan lalu lintas. Untuk menghemat listrik, Anda dapat mematikan sistem (mulai dengan sangat cepat), tetapi ini berdampak negatif pada kompensator motor.

Terlepas dari kekurangannya, versi hibrida dari mobil terkenal semakin populer. Contohnya Toyota Corolla. Versi bensin dalam siklus gabungan mengkonsumsi 6,6 liter per 100 km. Analog hibrida dua kali lebih ekonomis - 3,3 liter. Tetapi pada saat yang sama, hampir 2,5 ribu dolar lebih mahal. Jika mobil seperti itu dibeli demi penghematan bahan bakar, maka itu harus digunakan dengan sangat aktif. Dan kemudian pembelian seperti itu akan membenarkan dirinya sendiri hanya setelah beberapa tahun.

Seperti yang Anda lihat, pencarian bahan bakar alternatif membuahkan hasil. Namun karena tingginya biaya pengembangan atau ekstraksi sumber daya, jenis sumber daya energi ini masih beberapa posisi lebih rendah daripada bahan bakar konvensional.

Pertanyaan dan Jawaban:

Bahan bakar apa yang diklasifikasikan sebagai bahan bakar alternatif? Bahan bakar alternatif dipertimbangkan: gas alam, listrik, biofuel, propana, hidrogen, etanol, metanol. Itu semua tergantung pada motor yang digunakan di dalam mobil.

Tahun berapa bensin muncul? Produksi bensin dimulai pada tahun 1910-an. Awalnya, itu adalah produk sampingan dari penyulingan minyak, ketika minyak tanah dibuat untuk lampu minyak tanah.

Bisakah minyak disintesis? Minyak sintetis dapat diperoleh dengan menambahkan katalis berbasis hidrogen ke batubara dan pada tekanan sekitar 50 atmosfer. Metode penambangan batubara yang relatif murah menjadikan teknologi hemat energi.