Je! Ni mafuta mbadala ya magari

Injini ya mwako wa ndani ya petroli imebadilisha maendeleo ya gari zinazojiendesha. Kwa muda, magari yamehama kutoka kwa kitengo cha kifahari kwenda kwa hitaji.

Matumizi ya sasa ya maliasili yameongezeka sana hivi kwamba akiba hawana wakati wa kujaza tena. Hii inalazimisha ubinadamu kukuza nishati mbadala. Katika hakiki hii, tutazingatia maendeleo yaliyotengenezwa tayari ambayo hutumiwa kwenye magari mengi.

Nishati mbadala

Mbali na kupungua kwa akiba ya mafuta, ukuzaji wa mafuta mbadala una sababu nyingine kadhaa.

Moja wapo ni uchafuzi wa mazingira. Wakati unachomwa, petroli na dizeli hutoa vitu vyenye madhara ambavyo hupunguza safu ya ozoni na vinaweza kusababisha ugonjwa wa kupumua. Kwa sababu hii, wanasayansi bado wanafanya kazi kuunda chanzo safi cha nishati ambacho kitakuwa na athari ndogo kwa mazingira, wakati wa awamu ya uchimbaji na wakati wa operesheni ya injini.

Sababu ya pili ni uhuru wa nishati ya serikali. Kila mtu anajua kuwa ni nchi chache tu zilizo na akiba ya mafuta chini ya ardhi. Kila mtu mwingine anapaswa kuvumilia sera ya bei iliyowekwa na watawala. Matumizi ya mafuta mbadala yatasaidia kutoka kwa ukandamizaji wa kiuchumi wa nguvu hizo.

Kulingana na Sheria ya Sera ya Nishati ya Merika, mafuta mbadala hufafanuliwa kama:

• Gesi asilia;
• Biofueli;
• Ethanoli;
• Biodiesel;
• Hydrojeni;
• Umeme;
• Ufungaji wa mseto.

Kwa kweli, kila aina ya mafuta ina sababu zake nzuri na hasi. Kulingana na habari hii, itakuwa rahisi kwa mpenda gari kusafiri kwa kile anachoweza kuathiri kwa kununua gari la kipekee.

Gesi asilia

Uenezaji wa gesi unaopatikana kila mahali umesababisha wahandisi kuzingatia ikiwa inaweza kutumika kama mafuta mbadala. Ilibadilika kuwa rasilimali hii ya asili inaungua kabisa na haitoi vitu sawa vya hatari kama petroli au dizeli.

Kwenye eneo la nafasi ya baada ya Soviet, gari iliyobadilishwa kwa gesi imekuwa mahali pa kawaida. Wengine, hata kununua gari la kiuchumi, wanashangaa ikiwa ni busara kuibadilisha iwe gesi.

Hivi karibuni, wazalishaji wengine wamekuwa wakiwezesha magari na vifaa vya gesi kutoka kiwandani. Mfano wa hii ni Skoda Kamiq G-Tec. Mtengenezaji hukamilisha mfano wa injini ya mwako ndani inayoendesha methane. Faida na hasara za propane na methane zimeelezewa katika makala nyingine... Na pia ndani hakiki moja inaelezea juu ya marekebisho tofauti ya vifaa vya gesi.

Biofuel

Jamii hii ya mafuta mbadala inaonekana kama matokeo ya usindikaji wa mazao. Tofauti na petroli, gesi na mafuta ya dizeli, nishati ya mimea haitoi dioksidi kaboni wakati wa mwako, ambao hapo awali ulipatikana kwenye matumbo ya dunia. Katika kesi hiyo, kaboni ambayo imeingizwa na mimea hutumiwa.

Shukrani kwa hii, gesi chafu hazizidi kiwango ambacho hutolewa wakati wa maisha ya viumbe hai vyote. Faida za mafuta kama haya ni pamoja na uwezekano wa kuongeza mafuta kwenye vituo vya kawaida vya gesi.

Mafuta yanayozungumziwa ni kitengo badala ya mafuta tofauti. Kwa mfano, usindikaji wa taka za wanyama na mboga hutoa methane na ethanol. Licha ya gharama yake ya chini na urahisi wa uzalishaji (vifaa vya mafuta na vifaa vya usindikaji tata hazihitajiki), mafuta haya yana shida zake.

Moja ya ubaya mkubwa ni kwamba ili kutoa kiwango cha kutosha cha mafuta, mashamba makubwa yanahitajika ambayo mimea maalum iliyo na asilimia kubwa ya dutu inayofaa inaweza kupandwa. Mazao hayo huharibu udongo, na kuifanya ishindwe kutoa mazao bora kwa mazao mengine.

Ethanol

Wakati wa kutengeneza injini za mwako wa ndani, wabunifu walijaribu vitu anuwai kwa msingi wa ambayo kitengo kinaweza kufanya kazi. Na pombe sio ya mwisho katika orodha ya vitu kama hivyo.

Faida ya ethanoli ni kwamba inaweza kupatikana bila kumaliza maliasili za dunia. Kwa mfano, inaweza kupatikana kutoka kwa mimea iliyo na sukari nyingi na wanga. Mazao haya ni pamoja na:

• Muwa;
• Ngano;
• Mahindi;
• Viazi (hutumiwa mara chache kuliko zile za awali).

Ethanoli inaweza kuchukua moja ya maeneo ya kwanza katika orodha ya mafuta mbadala ya bei rahisi. Kwa mfano, Brazil ina uzoefu katika utengenezaji wa aina hii ya pombe. Shukrani kwa hii, nchi inaweza kupata uhuru wa nishati kutoka kwa mamlaka ambayo gesi asili au mafuta huzalishwa katika eneo gani.

Ili kuendesha pombe, injini lazima itengenezwe kwa metali ambazo hazipatikani na dutu hii. Na hii ni moja wapo ya hasara kubwa. Watengenezaji wa magari kadhaa wanaunda injini ambazo zinaweza kutumia petroli na ethanol.

Marekebisho haya huitwa FlexFuel. Upekee wa vitengo vya nguvu vile ni kwamba yaliyomo kwenye ethanoli katika petroli yanaweza kutofautiana kutoka asilimia 5 hadi 95. Katika uteuzi wa magari kama hayo, barua E na kiwango cha juu cha halali cha pombe kwenye mafuta hutumiwa.

Mafuta haya yanapata umaarufu kwa sababu ya kukazwa kwa esta kwenye petroli. Moja ya ubaya wa dutu hii ni malezi ya unyevu wa maji. Pia, wakati wa kuchomwa moto, hutoa nishati kidogo ya mafuta, ambayo hupunguza nguvu ya injini ikiwa ilikuwa ikiendesha mafuta.

Biodiesel

Leo aina hii ya mafuta mbadala ni moja wapo ya kuahidi zaidi. Biodiesel imetengenezwa kutoka kwa mimea. Mafuta haya wakati mwingine huitwa methyl ether. Malighafi kuu inayotumiwa kwa utengenezaji wa mafuta hubakwa. Walakini, hii sio zao pekee ambalo ni rasilimali ya biodiesel. Inaweza kutengenezwa kutoka kwa mafuta ya mazao yafuatayo:

• Soy;
• Alizeti;
• Miti ya mitende.

Esters ya mafuta, kama vile pombe, yana athari mbaya kwa vifaa ambavyo motors za kawaida hufanywa. Kwa sababu hii, sio kila mtengenezaji anataka kubadilisha bidhaa zao kwa mafuta haya (maslahi ya chini kwa magari kama hayo, ambayo hupunguza sababu ya kuunda kundi kubwa, na hakuna faida ya kutengeneza toleo ndogo juu ya mafuta mbadala).

Hivi karibuni, wazalishaji wengine wameruhusu uchanganyaji wa bidhaa za petroli na nishati ya mimea. Inaaminika kuwa 5% ya mafuta ya mafuta hayatadhuru motor yako.

Maendeleo yanayotokana na taka ya kilimo yana shida kubwa. Kwa faida ya kiuchumi, wakulima wengi wanaweza kurudisha ardhi yao ili kukua peke yao mazao ambayo bioweli hutengenezwa. Hii inaweza kuchangia kuongezeka kwa bei ya chakula.

Hydrojeni

Majaribio pia hufanywa kutumia haidrojeni kama mafuta ya bei rahisi. Wakati maendeleo kama haya ni ghali sana kwa mtumiaji wa kawaida, inaonekana kwamba maendeleo kama hayo yana wakati ujao.

Kipengele kama hicho ni cha kupendeza kwa sababu ndicho kinachopatikana zaidi kwenye sayari. Taka tu baada ya mwako ni maji, ambayo inaweza hata kunywa baada ya kusafisha rahisi. Kwa nadharia, mwako wa mafuta kama hayo hauunda gesi chafu na vitu ambavyo hupunguza safu ya ozoni.

Walakini, hii bado ni nadharia. Mazoezi yanaonyesha kuwa matumizi ya haidrojeni ni hatari zaidi kuliko petroli kwenye gari bila kichocheo. Shida ni kwamba mchanganyiko wa hewa isiyo safi na hidrojeni huwaka kwenye mitungi. Chumba cha kufanya kazi cha silinda kina mchanganyiko wa hewa na nitrojeni. Na kipengee hiki, kinapoksidishwa, huunda moja ya vitu vyenye madhara - NOx (oksidi ya nitrojeni)

BMW X-5 kwenye injini ya haidrojeni

Shida nyingine katika kutumia haidrojeni ni uhifadhi wake. Kutumia gesi kwenye gari, tanki inapaswa kutengenezwa ama kwa njia ya chumba cha cryogenic (-253 digrii, ili gesi isijiwamshe), au silinda iliyoundwa kwa shinikizo la 350 atm.

Mwingine nuance ni uzalishaji wa hidrojeni. Licha ya ukweli kwamba kuna gesi nyingi katika asili, nyingi ni katika aina fulani ya kiwanja. Katika mchakato wa kutoa haidrojeni, kiwango kikubwa cha kaboni dioksidi hutolewa angani (wakati wa kuchanganya maji na methane - njia rahisi ya kupata haidrojeni).

Kuzingatia sababu zilizoorodheshwa hapo juu, injini za haidrojeni hubaki kuwa ghali zaidi kuliko mafuta mbadala.

Umeme

Maarufu zaidi ni magari ya umeme. Hazichafui mazingira kwani motor ya umeme haina kutolea nje kabisa. Magari kama haya ni ya utulivu, ya raha sana na yenye nguvu ya kutosha (kwa mfano, Nio EP9 inaharakisha hadi mia kwa sekunde 2,7, na kasi kubwa ni 313 km / h).

Shukrani kwa upendeleo wa gari la umeme, gari la umeme haliitaji sanduku la gia, ambalo hupunguza wakati wa kuongeza kasi na inafanya iwe rahisi kuendesha. Inaonekana kwamba magari kama hayo yana faida tu. Lakini kwa kweli, gari kama hizo hazina sehemu hasi, kwa sababu ambayo ni nafasi moja chini ya magari ya kawaida.

Moja ya mapungufu makubwa ni uwezo wa betri. Malipo moja katika utendaji bora zaidi yanatosha kwa kiwango cha juu cha kilomita 300. Inachukua masaa kadhaa "kuongeza mafuta", hata kutumia kuchaji haraka.

Uwezo mkubwa wa betri, gari nzito. Ikilinganishwa na mfano wa kawaida, analog ya umeme inaweza kupima kilo 400 zaidi.

Ili kuongeza umbali wa kuendesha bila kuchaji tena, wazalishaji wanaunda mifumo ya kisasa ya kupona ambayo hukusanya kiwango kidogo cha nishati (kwa mfano, wakati wa kuteremka au wakati wa kusimama). Walakini, mifumo kama hiyo ni ghali sana, na utendaji kutoka kwao hauonekani sana.

Chaguo pekee ambayo hukuruhusu kuchaji betri wakati wa kuendesha gari ni kusanikisha jenereta inayotumiwa na injini hiyo hiyo ya petroli. Ndio, hii hukuruhusu kuokoa sana mafuta, lakini ili mfumo ufanye kazi, bado lazima uelekeze kwa mafuta ya kawaida. Mfano wa gari kama hilo ni Chevrolet Volt. Inachukuliwa kama gari kamili la umeme, lakini na jenereta ya petroli.

Usanidi wa mseto

Kama maelewano ambayo hupunguza matumizi ya kawaida ya mafuta, wazalishaji huandaa kitengo cha nguvu na vitengo vya mseto. Inaweza kuwa mfumo mpole au kamili wa mseto.

Kitengo kuu cha nguvu katika modeli kama hizo ni injini ya petroli. Kama nyongeza, gari yenye nguvu ndogo (au kadhaa) na betri tofauti hutumiwa. Mfumo unaweza kusaidia injini kuu wakati wa kuanza kupunguza mzigo na, kama matokeo, kiwango cha vitu vyenye madhara katika kutolea nje.

Marekebisho mengine ya magari ya mseto yanaweza kusafiri umbali fulani tu kwenye umeme wa umeme. Hii inaweza kuwa muhimu ikiwa dereva hajahesabu umbali wa kituo cha gesi.

Ubaya wa mahuluti ni pamoja na kutoweza kupata nishati wakati gari liko kwenye msongamano wa trafiki. Ili kuokoa umeme, unaweza kuzima mfumo (inaanza haraka sana), lakini hii inaathiri vibaya wafadhili wa magari.

Licha ya mapungufu, matoleo mseto ya magari maarufu yanapata umaarufu. Kwa mfano, Toyota Corolla. Toleo la petroli katika mzunguko uliotumia hutumia lita 6,6 kwa kila kilomita 100. Analog ya mseto ni mara mbili ya kiuchumi - lita 3,3. Lakini wakati huo huo, ni karibu dola elfu 2,5 ghali zaidi. Ikiwa gari kama hiyo imenunuliwa kwa sababu ya uchumi wa mafuta, basi lazima itumiwe kikamilifu. Na kisha ununuzi huo utajihalalisha tu baada ya miaka michache.

Kama unavyoona, utaftaji wa nishati mbadala unaleta matokeo. Lakini kwa sababu ya gharama kubwa ya maendeleo au uchimbaji wa rasilimali, aina hizi za rasilimali za nishati bado ni nafasi kadhaa chini kuliko mafuta ya kawaida.

Maswali na Majibu:

Ni mafuta gani yanaainishwa kama mafuta mbadala? Mafuta mbadala yanazingatiwa: gesi asilia, umeme, biofuels, propane, hidrojeni, ethanol, methanol. Yote inategemea ni motor gani hutumiwa kwenye gari.

Je, petroli ilionekana mwaka gani? Uzalishaji wa petroli ulianza miaka ya 1910. Hapo awali, ilikuwa ni bidhaa iliyotokana na kunereka kwa mafuta, wakati mafuta ya taa yalipoundwa kwa taa za mafuta ya taa.

Je, mafuta yanaweza kutengenezwa? Mafuta ya syntetisk yanaweza kupatikana kwa kuongeza vichocheo vya hidrojeni kwenye makaa ya mawe na kwa shinikizo la angahewa 50 hivi. Njia za bei nafuu za kuchimba makaa ya mawe hufanya teknolojia ya ufanisi wa nishati.