Was ist ein alternativer Kraftstoff für Autos

Der Benzin-Verbrennungsmotor hat die Entwicklung von selbstfahrenden Fahrzeugen revolutioniert. Im Laufe der Zeit haben sich Autos vom Luxus zur Notwendigkeit entwickelt.

Der moderne Verbrauch natürlicher Ressourcen hat so stark zugenommen, dass die Bestände keine Zeit mehr haben, sich wieder aufzufüllen. Dies zwingt die Menschheit, alternative Kraftstoffe zu entwickeln. In diesem Test werden vorgefertigte Entwicklungen betrachtet, die für viele Fahrzeuge verwendet werden.

Alternative Kraftstoffe

Neben dem Rückgang der Ölreserven hat die Entwicklung alternativer Kraftstoffe mehrere andere Gründe.

Eine davon ist die Umweltverschmutzung. Während der Verbrennung setzen Benzin und Dieselkraftstoff schädliche Substanzen frei, die die Ozonschicht zerstören und Atemwegserkrankungen verursachen können. Aus diesem Grund arbeiten Wissenschaftler immer noch daran, eine saubere Energiequelle zu schaffen, die sowohl in der Extraktionsphase als auch während des Motorbetriebs nur minimale Auswirkungen auf die Umwelt hat.

Der zweite Grund ist die Energieunabhängigkeit des Staates. Jeder weiß, dass Ölreserven nur einige Staaten im Untergrund sind. Alle anderen müssen sich mit der Preispolitik abfinden, die Monopolisten festgelegt haben. Der Einsatz alternativer Kraftstoffe wird dazu beitragen, der wirtschaftlichen Unterdrückung solcher Mächte zu entkommen.

Nach dem Energy Policy Act der Vereinigten Staaten sind alternative Kraftstoffe:

• Erdgas;
• Biotreibstoff;
• Ethanol;
• Biodiesel;
• Wasserstoff;
• Elektrizität;
• Hybridinstallation.

Natürlich hat jede Kraftstoffart ihre positiven und negativen Faktoren. Basierend auf diesen Informationen wird es für den Autofahrer einfacher zu navigieren, wobei er durch den Erwerb eines einzigartigen Fahrzeugs Kompromisse eingehen kann.

Erdgas

Die allgegenwärtige Vergasung hat die Ingenieure dazu veranlasst, darüber nachzudenken, ob sie als alternativer Kraftstoff verwendet werden kann. Es stellte sich heraus, dass diese natürliche Ressource vollständig ausbrennt und nicht die gleichen Schadstoffe wie Benzin oder Diesel abgibt.

Auf dem Gebiet des postsowjetischen Weltraums ist ein in Gas umgebauter Motor zu einem bekannten Phänomen geworden. Einige, die sogar ein sparsames Auto kaufen, stellen die Frage: Ist es sinnvoll, es in Benzin umzuwandeln?

In letzter Zeit rüsten einige Hersteller Autos ab Werk mit Gasgeräten aus. Ein Beispiel dafür ist der Skoda Kamiq G-Tec. Der Hersteller vervollständigt das Modell eines mit Methan betriebenen Verbrennungsmotors. Die Vor- und Nachteile von Propan und Methan sind beschrieben in ein anderer Artikel. Und auch in eine Bewertung erzählt über verschiedene Modifikationen von Gasgeräten.

Biokraftstoff

Diese Kategorie alternativer Kraftstoffe ergibt sich aus der Verarbeitung von Pflanzen. Im Gegensatz zu Benzin, Gas und Dieselkraftstoff gibt Biokraftstoff bei der Verbrennung kein Kohlendioxid ab, das sich zuvor im Darm der Erde befand. In diesem Fall wird der Kohlenstoff verwendet, den die Pflanzen absorbiert haben.

Aus diesem Grund überschreiten Treibhausgase nicht die Menge, die während des Lebens aller lebenden Organismen freigesetzt wird. Zu den Vorteilen eines solchen Kraftstoffs gehört die Möglichkeit, an normalen Tankstellen zu tanken.

Der betreffende Kraftstoff ist eher eine Kategorie als ein separater Kraftstoff. Beispielsweise entstehen bei der Verarbeitung von tierischen und pflanzlichen Abfällen Methan und Ethanol. Trotz der Billigkeit und einfachen Zubereitung (Ölplattformen mit hochentwickelter Verarbeitungsausrüstung werden nicht benötigt) hat dieser Kraftstoff seine Nachteile.

Einer der wesentlichen Nachteile besteht darin, dass zur Erzeugung einer ausreichenden Menge an Kraftstoff große Plantagen erforderlich sind, auf denen spezielle Pflanzen angebaut werden können, die einen hohen Prozentsatz geeigneter Substanzen enthalten. Solche Pflanzen erschöpfen den Boden, was es unfähig macht, anderen Kulturpflanzen eine hochwertige Ernte zu geben.

Ethanol

Bei der Entwicklung von Verbrennungsmotoren testeten die Konstrukteure verschiedene Substanzen, auf deren Grundlage das Gerät arbeiten konnte. Und Alkohol ist nicht der letzte in der Liste solcher Substanzen.

Der Vorteil von Ethanol ist, dass es gewonnen werden kann, ohne die natürlichen Reserven der Erde zu erschöpfen. Beispielsweise kann es aus Pflanzen mit einem hohen Gehalt an Zucker und Stärke gewonnen werden. Zu diesen Kulturen gehören:

• Zuckerrohr;
• Weizen;
• Mais
• Kartoffel (wird seltener als die vorherigen verwendet).

Ethanol kann zu Recht einen der ersten Plätze in der Rangliste der billigen alternativen Kraftstoffe einnehmen. Zum Beispiel hat Brasilien Erfahrung in der Herstellung dieser Art von Alkohol. Dank dessen kann ein Land Energieunabhängigkeit von den Staaten haben, in deren Hoheitsgebiet Erdgas oder Erdöl gefördert wird.

Um mit Alkohol zu arbeiten, muss der Motor aus Metallen bestehen, die gegen diesen Stoff beständig sind. Und dies ist einer der wesentlichen Nachteile. Einige Autohersteller stellen Motoren her, die sowohl mit Benzin als auch mit Ethanol betrieben werden können.

Solche Modifikationen werden als FlexFuel bezeichnet. Ein Merkmal solcher Aggregate ist, dass der Ethanolgehalt in Benzin zwischen 5 und 95 Prozent variieren kann. Bei der Bezeichnung solcher Fahrzeuge werden der Buchstabe E und der maximal zulässige Prozentsatz an Alkohol im Kraftstoff verwendet.

Dieser Kraftstoff wird aufgrund des Festziehens von Benzinestern immer beliebter. Einer der Nachteile der Substanz ist die Bildung von Wasserkondensat. Außerdem geben sie während der Verbrennung weniger Wärmeenergie ab, was die Motorleistung erheblich verringert, wenn sie mit Benzin betrieben wird.

Biodiesel

Heute ist diese Art von alternativem Kraftstoff einer der vielversprechendsten. Biodiesel wird aus Pflanzen hergestellt. Manchmal wird dieser Kraftstoff Methylether genannt. Der Hauptrohstoff für die Herstellung von Kraftstoff ist Raps. Dies ist jedoch nicht die einzige Kultur, die eine Ressource für die Herstellung von Biodiesel darstellt. Es kann aus Ölen der folgenden Kulturen hergestellt werden:

• Sojabohnen;
• Sonnenblume;
• Die Palmen.

Die Ester von Ölen haben wie Alkohole eine verheerende Wirkung auf die Materialien, aus denen gewöhnliche Motoren hergestellt werden. Aus diesem Grund möchte nicht jeder Hersteller seine Produkte an diesen Kraftstoff anpassen (geringes Interesse an solchen Autos, was den Grund für die Erstellung einer großen Charge verringert und die Herstellung begrenzter Versionen mit alternativem Kraftstoff nicht rentabel ist).

In letzter Zeit können Sie bei einigen Herstellern Erdölprodukte mit Biokraftstoffen mischen. Es wird angenommen, dass ein Fettestergehalt von 5 Prozent den Motor nicht schädigt.

Die Entwicklung landwirtschaftlicher Abfälle hat einen erheblichen Nachteil. Aus wirtschaftlichen Gründen können viele Landwirte ihr Land für den Anbau ausschließlich der Pflanzen umschulten, aus denen Biokraftstoffe hergestellt werden. Dies kann zu einem deutlichen Anstieg der Lebensmittelpreise beitragen.

Wasserstoff

Sie versuchen auch, Wasserstoff als billigen Kraftstoff zu verwenden. Solche Entwicklungen sind zwar für den Durchschnittsnutzer zu teuer, aber es scheint, dass solche Entwicklungen eine Zukunft haben.

Ein solches Element ist von Interesse, weil es das am besten zugängliche auf dem Planeten ist. Der einzige Abfall nach der Verbrennung ist Wasser, das nach einfacher Reinigung sogar getrunken werden kann. Theoretisch entstehen bei der Verbrennung solcher Brennstoffe keine Treibhausgase und Substanzen, die die Ozonschicht zerstören.

Dies ist jedoch immer noch eine Theorie. Die Praxis zeigt, dass die Verwendung von Wasserstoff in einem Auto ohne Katalysator viel schädlicher ist als Benzin. Das Problem ist, dass ein Gemisch aus nicht reiner Luft und Wasserstoff in den Zylindern ausbrennt. In der Arbeitskammer des Zylinders befindet sich ein Gemisch aus Luft und Stickstoff. Und dieses Element bildet während der Oxidation eine der schädlichsten Substanzen - NOx (Stickoxid).

BMW X-5 mit Wasserstoffmotor

Ein weiteres Problem bei der Verwendung von Wasserstoff ist seine Speicherung. Um Gas in einem Auto zu verwenden, muss der Tank entweder in Form einer Kryokammer (-253 Grad, damit sich das Gas nicht selbst entzündet) oder einer Flasche mit einem Druck von 350 atm hergestellt werden.

Eine weitere Einschränkung ist die Produktion von Wasserstoff. Trotz der Tatsache, dass es viel von diesem Gas in der Natur gibt, ist es größtenteils in einer Art Verbindung. Bei der Wasserstoffproduktion wird eine ausreichend große Menge Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt (wenn Wasser und Methan kombiniert werden, ist dies der einfachste Weg, um Wasserstoff zu erhalten).

Angesichts der oben genannten Faktoren bleiben Wasserstoffmotoren die teuerste aller Modifikationen, die mit alternativem Kraftstoff betrieben werden.

Strom

Am beliebtesten sind Elektroautos. Sie belasten die Umwelt nicht, da der Elektromotor überhaupt keine Abgase hat. Solche Autos sind leise, sehr komfortabel und leistungsstark genug (zum Beispiel beschleunigt der Nio EP9 in 2,7 Sekunden auf Hunderte und die Höchstgeschwindigkeit beträgt 313 km / h).

Aufgrund der Eigenschaften des Elektromotors benötigt das Elektroauto kein Getriebe, was die Beschleunigungszeit verkürzt und den Fahrprozess erleichtert. Es scheint, dass solche Fahrzeuge nur Vorteile haben. Tatsächlich sind solche Autos jedoch nicht frei von negativen Aspekten, weshalb sie eine Position niedriger sind als klassische Autos.

Einer der wesentlichen Nachteile ist die Batteriekapazität. Eine Ladung mit höchster Leistung dauert maximal 300 km. Um selbst mit Schnellladung "aufzutanken", müssen Sie mehrere Stunden aufwenden.

Je größer die Batteriekapazität ist, desto schwerer ist das Auto. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Modell kann ein elektrisches Analogon 400 Kilogramm mehr wiegen.

Um die Fahrstrecke ohne Aufladen zu vergrößern, entwickeln die Hersteller hochentwickelte Rückgewinnungssysteme, die winzige Energiemengen sammeln (z. B. beim Abstieg von einem Hügel oder beim Bremsen). Solche Systeme sind jedoch extrem teuer und ihre Leistung ist nicht so auffällig.

Die einzige Möglichkeit, die Batterie während der Fahrt aufzuladen, ist die Installation eines Generators, der vom gleichen Benzinmotor angetrieben wird. Ja, damit können Sie deutlich Kraftstoff sparen, aber damit das System funktioniert, müssen Sie dennoch auf den klassischen Kraftstoff zurückgreifen. Ein Beispiel für ein solches Auto ist der Chevrolet Volt. Es gilt als vollwertiges Elektrofahrzeug, jedoch mit einem Benzingenerator.

Hybridinstallationen

Als Kompromiss, der den Verbrauch von klassischem Kraftstoff minimiert, statten die Hersteller das Aggregat mit Hybridaggregaten aus. Es kann ein weiches oder ein Vollhybridsystem sein.

Das Hauptaggregat in solchen Modellen ist ein Benzinmotor. Zusätzlich werden ein Motor mit geringer Leistung (oder mehrere) und eine separate Batterie verwendet. Das System kann dem Hauptmotor beim Starten helfen, die Last und damit die Menge der Schadstoffe im Abgas zu minimieren.

Andere Modifikationen von Hybridautos können eine Strecke nur mit elektrischer Traktion zurücklegen. Dies kann nützlich sein, wenn der Fahrer die Entfernung zur Tankstelle nicht berechnet hat.

Zu den Nachteilen von Hybriden gehört die Unmöglichkeit der Energierückgewinnung im Verkehr. Um Strom zu sparen, können Sie das System ausschalten (es startet sehr schnell), dies wirkt sich jedoch negativ auf die Dehnungsfugen des Motors aus.

Trotz der Mängel werden Hybridversionen berühmter Autos immer beliebter. Zum Beispiel Toyota Corolla. Die Benzinversion im kombinierten Zyklus verbraucht 6,6 Liter auf 100 km. Das Hybrid-Analogon ist doppelt so sparsam - 3,3 Liter. Aber gleichzeitig ist es fast 2,5 Tausend Dollar teurer. Wenn ein solches Auto aus Gründen des Kraftstoffverbrauchs gekauft wird, muss es sehr aktiv genutzt werden. Und dann wird sich ein solcher Kauf erst nach einigen Jahren rechtfertigen.

Wie Sie sehen, führt die Suche nach alternativen Kraftstoffen zu Ergebnissen. Aufgrund der hohen Kosten für die Entwicklung oder Gewinnung von Ressourcen bleiben diese Arten von Energieträgern jedoch immer noch einige Positionen niedriger als herkömmliche Kraftstoffe.

Fragen und Antworten:

Welche Kraftstoffe werden als alternative Kraftstoffe eingestuft? Als alternative Kraftstoffe kommen in Frage: Erdgas, Strom, Biokraftstoffe, Propan, Wasserstoff, Ethanol, Methanol. Es hängt alles davon ab, welcher Motor im Auto verwendet wird.

In welchem ​​Jahr erschien Benzin? Die Benzinproduktion begann in den 1910er Jahren. Zunächst war es ein Nebenprodukt der Öldestillation, als Kerosin für Petroleumlampen hergestellt wurde.

Kann Öl synthetisiert werden? Synthetisches Öl kann durch Zugabe von Katalysatoren auf Wasserstoffbasis zu Kohle und bei einem Druck von etwa 50 Atmosphären erhalten werden. Relativ billige Kohleabbaumethoden machen energieeffiziente Technologien.