O que é um combustível alternativo para carros

O motor de combustão interna a gasolina revolucionou o desenvolvimento de veículos automotores. Com o tempo, os carros passaram do luxo à necessidade.

O consumo moderno de recursos naturais aumentou tanto que os estoques não têm tempo para reabastecer. Isso força a humanidade a desenvolver combustíveis alternativos. Nesta revisão, consideraremos desenvolvimentos prontos que são usados ​​em muitos veículos.

Combustíveis alternativos

Além da queda nas reservas de petróleo, o desenvolvimento de combustíveis alternativos tem vários outros motivos.

Um deles é a poluição ambiental. Durante a combustão, a gasolina e o diesel liberam substâncias nocivas que destroem a camada de ozônio e podem causar doenças respiratórias. Por esse motivo, os cientistas ainda estão trabalhando na criação de uma fonte de energia limpa que teria um impacto mínimo no meio ambiente, tanto na fase de extração quanto durante a operação do motor.

A segunda razão é a independência energética do estado. Todo mundo sabe que as reservas de petróleo são apenas alguns estados subterrâneos. Todo mundo tem que aturar a política de preços estabelecida pelos monopolistas. O uso de combustíveis alternativos permitirá sair da opressão econômica de tais potências.

Sob a Lei de Política Energética dos Estados Unidos, os combustíveis alternativos são:

• Gás natural;
• Biocombustível;
• Etanol;
• Biodiesel;
• Hidrogênio;
• Eletricidade;
• Instalação híbrida.

Obviamente, cada tipo de combustível tem seus fatores positivos e negativos. Com base nessas informações, será mais fácil para o motorista navegar no que pode comprometer adquirindo um veículo exclusivo.

Gás natural

A gaseificação onipresente levou os engenheiros a pensar se ele pode ser usado como combustível alternativo. Verificou-se que esse recurso natural queima completamente e não emite as mesmas substâncias nocivas que a gasolina ou o diesel.

No território do espaço pós-soviético, um motor convertido em gás tornou-se um fenômeno familiar. Alguns até compram um carro econômico, fazem a pergunta: há algum sentido em traduzi-lo em gás.

Recentemente, alguns fabricantes vêm equipando carros com equipamentos a gás de fábrica. Um exemplo disso é o Skoda Kamiq G-Tec. O fabricante completa o modelo de um motor de combustão interna movido a metano. As vantagens e desvantagens de propano e metano são descritas em outro artigo. E também em uma revisão fala sobre várias modificações de equipamentos a gás.

Biocombustível

Essa categoria de combustível alternativo aparece como resultado do processamento das culturas. Ao contrário da gasolina, gás e diesel, o biocombustível não emite dióxido de carbono, que antes existia nas entranhas da terra, durante a combustão. Nesse caso, é usado o carbono que as plantas absorveram.

Por esse motivo, os gases de efeito estufa não excedem a quantidade liberada durante a vida de todos os organismos vivos. As vantagens desse combustível incluem a possibilidade de reabastecimento em postos de gasolina comuns.

O combustível em questão é uma categoria e não um combustível separado. Por exemplo, no processamento de resíduos de animais e vegetais, são formados metano e etanol. Apesar do preço baixo e da facilidade de preparação (plataformas de petróleo com equipamentos sofisticados de processamento não são necessários), esse combustível tem suas desvantagens.

Uma das desvantagens significativas é que, para produzir uma quantidade suficiente de combustível, são necessárias grandes plantações onde plantas especiais contendo uma alta porcentagem de substâncias adequadas podem ser cultivadas. Tais culturas esgotam o solo, o que o torna incapaz de fornecer uma colheita de qualidade a outras plantas cultivadas.

Etanol

Desenvolvendo motores de combustão interna, os projetistas testaram diferentes substâncias, com base nas quais a unidade poderia trabalhar. E o álcool não é o último na lista de tais substâncias.

A vantagem do etanol é que ele pode ser obtido sem esgotar as reservas naturais da terra. Por exemplo, pode ser obtido de plantas com alto teor de açúcar e amido. Tais culturas incluem:

• Cana de açúcar;
• Trigo;
• Milho
• Batata (usada com menos frequência do que as anteriores).

O etanol pode, com razão, ocupar um dos primeiros lugares no ranking de combustíveis alternativos baratos. Por exemplo, o Brasil tem experiência em fabricar esse tipo de álcool. Graças a isso, um país pode ter independência energética dos estados em cujo território é extraído gás natural ou petróleo.

Para operar com álcool, o motor deve ser feito de metais resistentes a essa substância. E esta é uma das desvantagens significativas. Algumas montadoras criam motores que podem funcionar com gasolina e etanol.

Tais modificações são chamadas FlexFuel. Uma característica dessas unidades de energia é que o teor de etanol na gasolina pode variar de 5 a 95%. A designação desses veículos utiliza a letra E e a porcentagem máxima permitida de álcool no combustível.

Este combustível está ganhando popularidade devido ao aperto dos ésteres de gasolina. Uma das desvantagens da substância é a formação de condensado de água. Além disso, durante a combustão, eles emitem menos energia térmica, o que reduz significativamente a potência do motor se ele funciona com gasolina.

Biodiesel

Hoje, esse tipo de combustível alternativo é um dos promissores. O biodiesel é produzido a partir de plantas. Às vezes, esse combustível é chamado de éter metílico. A principal matéria-prima utilizada na fabricação de combustível é a colza. No entanto, essa não é a única cultura que é um recurso para a criação de biodiesel. Pode ser feito a partir de óleos das seguintes culturas:

• Soja;
• Girassol;
• Palmeiras

Os ésteres dos óleos, como os álcoois, exercem um efeito devastador sobre os materiais dos quais são feitos os motores comuns. Por esse motivo, nem todo fabricante deseja adaptar seus produtos a esse combustível (o baixo interesse por esses carros, o que reduz o motivo da criação de um lote grande e a produção de versões limitadas em combustíveis alternativos não é rentável).

Recentemente, alguns fabricantes permitem misturar produtos petrolíferos com biocombustíveis. Acredita-se que um teor de éster de gordura de 5% não prejudique o motor.

O desenvolvimento de resíduos agrícolas tem uma desvantagem significativa. Por uma questão de benefícios econômicos, muitos agricultores podem reciclar suas terras para cultivar exclusivamente aquelas culturas a partir das quais os biocombustíveis são produzidos. Isso pode contribuir para um aumento significativo nos preços dos alimentos.

Hidrogênio

Eles também tentam usar o hidrogênio como combustível barato. Embora esses desenvolvimentos sejam muito caros para o usuário médio, parece que esses desenvolvimentos têm futuro.

Esse elemento é de interesse porque é o mais acessível do planeta. O único desperdício após a combustão é a água, que, após uma simples limpeza, pode até ser consumida. Em teoria, a combustão desse combustível não forma gases e substâncias que causam efeito estufa que destroem a camada de ozônio.

No entanto, isso ainda é uma teoria. A prática mostra que o uso de hidrogênio é muito mais prejudicial que a gasolina em um carro sem catalisador. O problema é que uma mistura de ar não puro e hidrogênio queima nos cilindros. Na câmara de trabalho do cilindro, há uma mistura de ar com nitrogênio. E esse elemento durante a oxidação forma uma das substâncias mais nocivas - NOx (óxido nítrico).

BMW X-5 em um motor a hidrogênio

Outro problema no uso de hidrogênio é seu armazenamento. Para usar gás em um carro, o tanque deve ser fabricado na forma de uma câmara criogênica (-253 graus, para que o gás não acenda espontaneamente) ou de um cilindro projetado para uma pressão de 350 atm.

Outra ressalva é a produção de hidrogênio. Apesar do fato de haver muito desse gás na natureza, mas na maioria das vezes está em algum tipo de composto. No processo de produção de hidrogênio, uma quantidade suficientemente grande de dióxido de carbono é liberada na atmosfera (quando água e metano são combinados, essa é a maneira mais fácil de produzir hidrogênio).

Dados os fatores acima, os motores a hidrogênio continuam sendo as mais caras de todas as modificações que operam com combustíveis alternativos.

Eletricidade

Os mais populares são carros elétricos. Eles não poluem o meio ambiente, uma vez que o motor elétrico não possui escapamento. Esses carros são silenciosos, muito confortáveis ​​e potentes o suficiente (por exemplo, o Nio EP9 acelera para centenas em 2,7 segundos e a velocidade máxima é de 313 km / h).

Graças às características do motor elétrico, o carro elétrico não precisa de uma caixa de velocidades, o que reduz o tempo de aceleração e facilita o processo de condução. Parece que esses veículos têm apenas vantagens. Mas, na verdade, esses carros não deixam de ter aspectos negativos, por causa dos quais se posicionam abaixo dos carros clássicos.

Uma das desvantagens significativas é a capacidade da bateria. Uma carga com desempenho de alta qualidade dura no máximo 300 km. Para "reabastecer", mesmo usando carregamento rápido, você precisa passar várias horas.

Quanto maior a capacidade da bateria, mais pesado o carro. Comparado a um modelo convencional, um analógico elétrico pode pesar mais de 400 kg.

Para aumentar a distância de condução sem recarga, os fabricantes estão desenvolvendo sistemas sofisticados de recuperação que coletam pequenas quantidades de energia (por exemplo, ao descer de uma colina ou durante a frenagem). No entanto, esses sistemas são extremamente caros e seu desempenho não é tão perceptível.

A única opção que permite recarregar a bateria durante a condução é a instalação de um gerador movido pelo mesmo motor a gasolina. Sim, isso permite uma economia significativa de combustível, mas para o sistema funcionar, você ainda precisa recorrer ao combustível clássico. Um exemplo de tal carro é o Chevrolet Volt. É considerado um veículo elétrico completo, mas com gerador a gasolina.

Instalação híbrida

Como um compromisso que minimiza o consumo de combustível clássico, os fabricantes equipam a unidade de energia com unidades híbridas. Pode ser um sistema híbrido suave ou completo.

A principal unidade de força nesses modelos é um motor a gasolina. Como complemento, um motor de baixa potência (ou vários) e uma bateria separada são usadas. O sistema pode ajudar o motor principal na partida a minimizar a carga e, como resultado, a quantidade de substâncias nocivas no escapamento.

Outras modificações de carros híbridos podem percorrer alguma distância exclusivamente em tração elétrica. Isso pode ser útil se o motorista não tiver calculado a distância até o posto de gasolina.

As desvantagens dos híbridos incluem a impossibilidade de recuperação de energia enquanto o carro está no trânsito. Para economizar eletricidade, você pode desligar o sistema (ele inicia muito rapidamente), mas isso afeta negativamente as juntas de expansão do motor.

Apesar das deficiências, as versões híbridas de carros famosos estão ganhando popularidade. Por exemplo, Toyota Corolla. A versão a gasolina em ciclo combinado consome 6,6 litros por 100 km. O análogo híbrido é duas vezes mais econômico - 3,3 litros. Mas, ao mesmo tempo, é quase 2,5 mil dólares mais caro. Se esse carro for comprado para economizar combustível, ele deve ser usado de forma muito ativa. E então essa compra só se justificará depois de alguns anos.

Como você pode ver, a busca por combustíveis alternativos está produzindo resultados. Porém, devido ao alto custo de desenvolvimento ou extração de recursos, esses tipos de transportadores de energia ainda permanecem várias posições abaixo dos combustíveis convencionais.

Perguntas e Respostas:

Quais combustíveis são classificados como combustíveis alternativos? Os combustíveis alternativos são considerados: gás natural, eletricidade, biocombustíveis, propano, hidrogênio, etanol, metanol. Tudo depende de qual motor é usado no carro.

Em que ano apareceu a gasolina? A produção de gasolina começou na década de 1910. No início, era um subproduto da destilação do óleo, quando o querosene foi criado para as lamparinas a querosene.

O óleo pode ser sintetizado? O óleo sintético pode ser obtido adicionando catalisadores à base de hidrogênio ao carvão e a uma pressão de cerca de 50 atmosferas. Métodos de mineração de carvão relativamente baratos tornam a tecnologia de economia de energia.