چرا استفاده از سوخت هیدروژنی مهم است؟ چگونه از آینده سوخت خودرو را تامین کنیم؟ روش های استخراج هیدروژن برای استفاده به عنوان انرژی

ما در قرن بیست و یکم زندگی می کنیم، بشریت در حال توسعه است، کارخانه می سازد و سبک زندگی فعالی را پیش می برد. با این حال، برای توسعه و وجود کامل ما به انرژی نیاز داریم! امروزه نفت چنین انرژی است. برای تولید سوخت برای تمام صنایع استفاده می شود. ما از آن به معنای واقعی کلمه در همه جا استفاده می کنیم: از ماشین های کوچک گرفته تا کارخانه های بزرگ.

با این حال، نفت نیست منبع بی پایان، هر ساله به سمت نابودی کامل آن پیش می رویم. دانشمندان می گویند ما در مرحله ای هستیم که باید نگاه کنیم جایگزینی موثربنزین، زیرا قیمت آن در حال حاضر بسیار بالا است، و هر سال نفت کمتر و کمتر می شود، و قیمت ها بالاتر می رود، و به زودی، زمانی که نفت تمام شود (و با شیوه زندگی موجود بشر، این اتفاق می افتد در 60 سال)، توسعه و وجود کامل ما به سادگی پایان خواهد یافت.

همه می دانند که ما باید به دنبال سوخت های جایگزین باشیم. اما کدام جایگزین موثرتر است؟ پاسخ ساده است: هیدروژن! این همان چیزی است که جایگزین بنزینی خواهد شد که ما به آن عادت کرده ایم.

چه کسی موتور هیدروژنی را اختراع کرد؟

مثل خیلی ها تکنولوژی بالا، این ایده از غرب به ما رسید. اولین موتور هیدروژنیتوسط مهندس و دانشمند آمریکایی براون توسعه و ایجاد شده است. اولین شرکتی که استفاده کرد این موتور، یک هوندای ژاپنی بود. اما این شرکت خودروسازیبرای زنده کردن «ماشین آینده» مجبور بودم تمام تلاشم را بکنم. در طول ساخت خودرو، چندین سال تمام بهترین مهندسان و ذهن های شرکت درگیر بودند! همه آنها مجبور شدند تولید برخی خودروها را متوقف کنند. و مهمتر از همه، آنها از شرکت در فرمول 1 امتناع کردند، زیرا همه کارگرانی که در ساخت خودروها مشارکت داشتند شروع به توسعه یک ماشین هیدروژنی کردند.

مزایای هیدروژن به عنوان سوخت

• هیدروژن رایج ترین عنصر در جهان است، مطلقاً همه چیز در زندگی ما از آن تشکیل شده است، تمام اجسام اطراف ما حداقل یک ذره کوچک هیدروژن دارند. این واقعیتی است که برای بشریت بسیار خوشایند است، زیرا بر خلاف نفت، هیدروژن هرگز تمام نمی شود و ما مجبور به صرفه جویی در سوخت نخواهیم بود.
• کاملاً سازگار با محیط زیست است! برخلاف موتورهای بنزینی، موتور هیدروژنی گازهای مضری که بر محیط زیست تأثیر منفی می گذارد، منتشر نمی کند. اگزوز که چنین است واحد قدرت، یک جفت معمولی است.
• هیدروژن مورد استفاده در موتورها به شدت قابل اشتعال است و خودرو بدون توجه به آب و هوا به خوبی روشن می شود و رانندگی می کند. یعنی دیگر نیازی نیست قبل از رانندگی در زمستان ماشین را گرم کنیم.
• با هیدروژن، حتی موتورهای کوچک نیز بسیار قدرتمند خواهند بود و برای ایجاد سریع ترین خودرو، دیگر نیازی به ساخت واحدی به اندازه یک تانک نخواهید داشت.

البته این سوخت معایبی هم دارد:

• واقعیت این است که با وجود این واقعیت که این ماده بی حد و حصر است و در همه جا موجود است، استخراج آن بسیار دشوار است. اگرچه این مشکلی برای بشریت نیست. ما یاد گرفته ایم که از اقیانوس با حفاری کف آن نفت استخراج کنیم و همچنین یاد خواهیم گرفت که از زمین هیدروژن بگیریم.
• دومین عیب نارضایتی بزرگان نفتی است. بلافاصله پس از شروع توسعه تدریجی این فناوری، اکثر پروژه ها تعطیل شدند. طبق شایعات، همه اینها به این دلیل است که اگر بنزین با هیدروژن جایگزین شود، ثروتمندترین افراد روی کره زمین بدون درآمد خواهند ماند و آنها نمی توانند این کار را بپردازند.

روش های استخراج هیدروژن برای استفاده به عنوان انرژی

هیدروژن یک فسیل خالص مانند نفت و زغال سنگ نیست؛ شما نمی توانید آن را به سادگی حفر کنید و از آن استفاده کنید. برای اینکه تبدیل به انرژی شود باید آن را به دست آورد و مقداری انرژی برای پردازش آن مصرف کرد و پس از آن این رایج ترین عنصر شیمیایی تبدیل به سوخت می شود.

روشی که در حال حاضر برای تولید سوخت هیدروژنی استفاده می شود، اصطلاحاً «رفرمینگ بخار» است. برای تبدیل هیدروژن معمولی به سوخت، از کربوهیدرات هایی که از هیدروژن و کربن تشکیل شده اند استفاده می شود. در طی واکنش های شیمیایی، در دمای معین، مقدار زیادی هیدروژن آزاد می شود که می تواند به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد. این سوختبرجسته نخواهد شد مواد مضردر حین کار وارد اتمسفر می شود، اما در طول تولید آن مقدار زیادی دی اکسید کربن آزاد می شود که تأثیر بدی بر محیط زیست دارد. بنابراین، اگرچه این روش موثر است، اما نباید به عنوان مبنایی برای تولید سوخت های جایگزین مورد استفاده قرار گیرد.

موتورهایی هستند که هیدروژن خالص نیز برای آنها مناسب است؛ آنها خودشان آن را پردازش می کنند این عنصربا این حال، مانند روش قبلی، مقدار زیادی دی اکسید کربن در اتمسفر منتشر می شود.

یک روش بسیار موثر برای تولید سوخت جایگزین به شکل هیدروژن، الکترولیز است. برقدر آب قرار می گیرد، در نتیجه به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود. این روشگران و دردسرساز است، اما سازگار با محیط زیست است. تنها ضایعات حاصل از به دست آوردن و استفاده از سوخت، اکسیژن است که تنها تأثیر مثبتی بر جو سیاره ما خواهد داشت.

و امیدوار کننده ترین و ارزان ترین راه برای تولید سوخت هیدروژنی، پردازش آمونیاک است. با واکنش شیمیایی لازم، آمونیاک به نیتروژن و هیدروژن تجزیه می شود که سه برابر بیشتر از نیتروژن هیدروژن تولید می کند. این روش بهترکه کمی ارزان تر و ارزان تر است. علاوه بر این، حمل و نقل آمونیاک راحت تر و ایمن تر است و پس از رسیدن به محل تحویل، واکنش شیمیایی باید شروع شود، نیتروژن آزاد شود و سوخت آماده شود.

نویز مصنوعی

موتورهای سوخت هیدروژنی عملاً بی صدا هستند، بنابراین به اصطلاح "صدای خودروی مصنوعی" روی وسایل نقلیه ای که در حال استفاده هستند یا راه اندازی می شوند برای جلوگیری از تصادفات در جاده ها نصب می شود.

خوب، دوستان، ما در آستانه یک انتقال بزرگ از بنزین هستیم که کل اکوسیستم ما را نابود می کند، به هیدروژن، که برعکس، آن را بازیابی می کند!

جایی که می توان هیدروژن را دریافت کرد، مدت ها پیش، حتی چند قرن پیش، شناخته شده بود. روش تولید هیدروژن با جزئیات کافی در نشریه شرح داده شده است:
O. D. Khvolson, Course of Physics, Berlin, 1923, vol. 3 من.

به نظر می رسد که بدون نقض قوانین فیزیک، می توانید ماشینی بسازید که به دلیل تفاوت مثبت بین انرژی سوختن هیدروژن و انرژی صرف شده برای تولید آن در طول الکترولیز آب، گرما تولید کند.

به طور خاص، 2 گرم هیدروژن در هنگام احتراق، 67.54 کالری زیادی گرما آزاد می کند و در هنگام الکترولیز محلول اسید سولفوریک، در ولتاژ 0.1 ولت، کمتر از 5 کالری زیاد گرما برای تولید همین مقدار هیدروژن صرف می شود. نکته اصلی این است که در طول الکترولیز، انرژی جداسازی یک مولکول آب به اکسیژن و هیدروژن مصرف نمی شود. این کار بدون مشارکت ما توسط نیروهای بین مولکولی در حین تفکیک آب توسط یون های اسید سولفوریک انجام می شود. ما انرژی صرف می کنیم تا بارهای یون هیدروژن موجود و باقیمانده SO را خنثی کنیم.میزان هیدروژن آزاد شده به انرژی بستگی ندارد، بلکه فقط به مقدار الکتریسیته برابر با حاصلضرب قدرت جریان و زمان عبور آن بستگی دارد.

هنگامی که هیدروژن سوزانده می شود، دقیقاً انرژی مورد نیاز برای جدا کردن یک مولکول هیدروژن از اکسیژن موجود در هوا آزاد می شود. و این 67.54 کالری بزرگ است. انرژی اضافی حاصل را می توان به روش های مختلف استفاده کرد.

می توانید هیدروژن را مستقیماً از پمپ بنزین ها تهیه کنید و خودروهای خود را با آن سوخت گیری کنید.

در خانه با گرفتن یک کیلووات ساعت انرژی از شبکه، می توانیم 10 کیلووات ساعت انرژی حرارتی برای نیازهای خانگی دریافت کنیم. این یک نوع تقویت کننده انرژی است. بدون نیاز به سیم کشی لوله های گاز، برق و دیگ بخار خانه. انرژی مستقیماً در آپارتمان از آب تهیه می شود و ضایعات دوباره فقط آب خواهد بود.

بطور گسترده تاسیسات صنعتیحتی با راندمان 33 درصد، مانند نیروگاه های هسته ای امروزی، با سوزاندن هیدروژن چندین برابر انرژی الکتریکی دریافت خواهیم کرد که برای تولید این هیدروژن صرف شده است.

استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت خودروها به دلیل چندین مزیت خاص آن جذاب است:

• هنگامی که هیدروژن در یک موتور سوزانده می شود، تقریباً فقط آب تشکیل می شود که باعث می شود موتور سوخت هیدروژنی دوستدار محیط زیست باشد.
• خواص انرژی بالای هیدروژن (1 کیلوگرم هیدروژن معادل تقریباً 4.5 کیلوگرم بنزین است).
• پایه مواد خام نامحدود برای تولید هیدروژن از آب.

هیدروژن می تواند به عنوان سوخت برای خودروها به روش های مختلف مورد استفاده قرار گیرد:

• فقط خود هیدروژن قابل استفاده است.
• هیدروژن را می توان همراه با سوخت های سنتی استفاده کرد.
• هیدروژن را می توان در سلول های سوختی.

البته مشکلات فنی خاصی وجود دارد که باید برطرف شود. حدود 30 سال پیش، آکادمیسین A.P. Aleksandrov سمیناری را در مورد انرژی هیدروژن رهبری کرد. قبلا بحث شده است پروژه های فنی. فرض بر این بود که از انرژی هسته ای برای تولید هیدروژن استفاده می شود که سپس به عنوان سوخت استفاده می شود. اما بدیهی است که آنها به زودی متوجه شدند که انرژی هسته ای در اینجا اصلاً مورد نیاز نیست. سپس تمام پروژه های هیدروژنی را کنار گذاشتند، زیرا لازم نبود سوخت هیدروژنی، و پلوتونیوم.

نویسنده L. Ulitskaya، متخصص ژنتیک، در تاریخ 16-22 مه 2002 در Obshchaya Gazeta نوشت: «دوره عاشقانه در تاریخ علم به پایان رسیده است. من کاملاً مطمئن هستم که منابع ارزان الکتریسیته مدت هاست که توسعه یافته اند و این پیشرفت ها در گاوصندوق پادشاهان نفت نهفته است. من متقاعد شده‌ام که امروزه علم به گونه‌ای عمل می‌کند که نمی‌توان این کار را انجام داد. اما تا آخرین قطره نفت سوزانده نشود، چنین تحولاتی از گاوصندوق رها نخواهد شد؛ آنها نیازی به توزیع مجدد پول، صلح، قدرت، نفوذ ندارند.

تا به حال، حامیان توسعه انرژی هسته‌ای این سوال را مطرح می‌کنند که جایگزین اتم کجاست؟ نه تنها از طرفداران انرژی هسته ای، بلکه از همه سوخت و انرژی باید انتظار مخالفت شدید داشت مجتمع انرژی. آنها از هیچ تلاش و هزینه ای دریغ نخواهند کرد تا مشکل سوخت هیدروژنی را در کنار علاقه مندان آن دفن کنند.

بیش از 90 درصد هیدروژن در پالایش نفت و فرآیندهای پتروشیمی تولید می شود. هنگامی که گاز طبیعی به گاز سنتز تبدیل می شود، هیدروژن نیز تولید می شود. فرآیند تولید هیدروژن با الکترولیز آب بسیار پرهزینه است و از نظر مصرف انرژی تقریباً برابر با مقدار انرژی حاصل از سوزاندن هیدروژن در موتور است.

امروزه تقریباً تمام هیدروژن تولید شده در فرآیندهای مختلف پالایش نفت و پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد.

با هوا، هیدروژن به طور پایدار در محدوده وسیعی از غلظت ها مشتعل می شود که عملکرد پایدار موتور را در تمام سرعت ها تضمین می کند.

گازهای خروجی عملاً فاقد اکسید کربن (CO و CO2) و هیدروکربن های نسوخته (CH) هستند، اما انتشار اکسیدهای نیتروژن دو برابر بیشتر از یک موتور بنزینی است.

به دلیل واکنش پذیری بالای هیدروژن، احتمال سر خوردن شعله به داخل منیفولد ورودی و اشتعال زودرس مخلوط وجود دارد. از بین همه گزینه ها برای از بین بردن این پدیده، بهینه ترین آن تزریق مستقیم هیدروژن به محفظه احتراق است.

مشکل استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت موتورذخیره سازی آن روی ماشین است.

سیستم ذخیره سازی هیدروژن فشرده به دلیل افزایش ضخامت دیواره، کاهش حجم مخزن را ممکن می سازد، اما وزن آن را کاهش نمی دهد. ذخیره هیدروژن مایع با توجه به آن یک کار چالش برانگیز است دمای پایینغلیان. هیدروژن مایع در ظروف دو جداره ذخیره می شود.

هنگام ذخیره هیدروژن به شکل هیدریدهای فلزی، هیدروژن از نظر شیمیایی است حالت مقید. اگر از هیدرید منیزیم به عنوان هیدرید فلز استفاده شود، نسبت بین هیدروژن و فلز حامل حدود 168 کیلوگرم منیزیم و 13 کیلوگرم هیدروژن است.

دمای خود اشتعال زیاد مخلوط های هیدروژن و هوا، استفاده از هیدروژن را در موتورهای دیزلی دشوار می کند. احتراق پایدار را می توان با احتراق اجباری از شمع به دست آورد.

مشکلات در استفاده از هیدروژن و قیمت بالای آن منجر به توسعه سوخت ترکیبی بنزین و هیدروژن شده است. استفاده از مخلوط بنزین-هیدروژن باعث می شود که مصرف بنزین را تا 50 درصد در سرعت های 90 تا 120 کیلومتر در ساعت و تا 28 درصد در هنگام رانندگی در شهر کاهش دهد.

- سایت اینترنتی -

نظرات:

من طرفدار سوخت ترکیبی بنزین-هیدروژن هستم

و من طرفدار استفاده از یک راکتور هیدروژن متحرک، همانطور که در بالا توضیح داده شد، هستم. و نیازی به جانبی نیست و ایمن است. برای ایمنی، همانطور که قبلا شناخته شده است، می توانید از مهر و موم آب استفاده کنید.

تا زمانی که نفت وجود دارد هیچ کس نمی تواند هیدروژن را به عنوان سوخت آزاد کند ... چگونه می توانید نقشه های نصب گرمایش اجاق گاز را دریافت یا مشاهده کنید.

در ابتدای مقاله در مورد اسید سولفوریک صحبت می کند، سپس به طور معمول به آب اشاره می کند. پس با چه نوع مایعی و ابهامات محیطی مربوطه سروکار خواهیم داشت؟
من شیمیدان نیستم، لطفاً اگر چیزی را از قلم انداختم مرا لگد ندهید.

اگر از اسید سولفوریک با غلظت متوسط ​​خاصی استفاده می کنید، پس از تولید هیدروژن از آن توسط الکترولیز، باید به نحوی غلظت اسید را حفظ کنید. شما می توانید به سادگی آب اضافه کنید و آن را با یک هیدرومتر کنترل کنید، اما آب از منبع آب تقطیر نشده است و تبخیر اکسید گوگرد-6 در یک سیستم نشتی نیز به احتمال زیاد رخ می دهد، هنوز هم گاز است. سوزاندن هیدروژن در اکسیژن تولید شده به صورت موازی برای اطمینان از سفتی در بخش های کوچک ضروری است، اما این نیز در برابر انفجار ایمن نیست. ایده خوب است، ما باید آن را امتحان کنیم - الکترولیت باتری و منبع تغذیه موجود است.

در طول جنگ جهانی دوم، هیدروژن در کشتی‌های هوایی در لنینگراد مورد استفاده قرار گرفت و بعداً موتورهای اتومبیل‌ها را با وینچ تأمین کردند.

فراموش کنید، این همه تئوری است، در واقع، همه چیز درست است، فقط هیدروژن دارای ارزش حرارتی 3 برابر کمتر از مثلاً گاز طبیعی است و بر این اساس، راندمان چنین موتوری 3 برابر کمتر از مثلاً گاز طبیعی است. یعنی در حالت بیکار زمزمه می کند، اما رانندگی نمی کند. پس استفاده از سوخت هیدروژنی خودکفا را فراموش کنید، این یک مدینه فاضله است، اما تشدید مولکولی بنزین، گاز، سوخت دیزل در موتورهای احتراق داخلی و واحدهای توربین گازی به طور امیدوار کننده ای از نظر اقتصادی توجیه می شود زیرا راندمان موتورها 2-3 برابر افزایش می یابد، با کاهش مصرف سوخت 38-50٪، مثلاً 100 کیلومتر واقعی است. این همه شایعات در مورد گاز از طرف براون، مایر و دیگران چیزی شبیه به قوانین نیست. فیزیک در حالی که پدرشوهر در حال کار برای دریافت گاز با الکترولیز و رانندگی بر روی نانومتر است، واقع بینانه نیست زیرا قدرت موجود در شبکه ماشین کافی نیست؛ ژنراتور یک ماشین معمولی حداکثر جریان 7.5 آمپر را برای عملکرد پایدار تولید می کند. از الکترولیز، قدرت جریان مورد نیاز حداقل 2 برابر بیشتر است، یعنی باتری را به سرعت تخلیه می کنیم و همچنین حداقل رله تنظیم کننده خودکار را می دزدیم. همه چیز رسیده است. اما هنوز راه حلی وجود دارد.چون عدد اکتان 1000 هیدروژن، بنابراین، مقدار بسیار کمی از آن باید به موتور عرضه شود، یعنی جریان در الکترولیز باید به 3-4 آمپر افزایش یابد و بلافاصله قبل از تزریق به محفظه احتراق، یک مخلوط بنزین یا سوخت آماده شود و غنی شود. همانطور که تمرین نشان داده است در خودروهای آزمایشی اشکودا اکتاویا، BMW-520.، Opel Ascona و سایرین در طول حدود 5-7 سال، بسته به نوع سوخت موتور، صرفه جویی 50٪ بوده است. عمر 2 برابر افزایش قدرت موتور حداقل 50% افزایش گشتاور بر این اساس پدیده جالبی مشاهده می شود مصرف سوخت در هر دو سیکل شهری و برون شهری تقریباً یکسان است ماشین بازیگوش و بسیار زیرک می شود، سرعت در موتور پایهاشکودا اکتاویا با حجم 1.6 لیتر در 12 ثانیه به سرعت صد کیلومتر می رسد با تقویت کننده مولکولی در 7 ثانیه ... کروز حداکثر سرعت، بیشینه سرعتسرعت اکتاویا با تنظیمات کارخانه 195 کیلومتر در ساعت بود، فقط 120-130 از یک تپه، در موتورهای بنزینیکشته شده مسافت پیموده شده بالامعلوم شد که شمع های مخلوط ابدی می شوند، بدون تعویض 250 هزار مایل دوام آوردند...

N- 75% بیشتر از بنزین و 50% بیشتر از متان می دهد (من ممکن است اشتباه کنم).
من تعجب می کنم که H چه فشاری در سیلندر ایجاد می کند؟

HHO.prom.ua
الکترولیزها برای فروش در آنجا جمع آوری می شوند.

یک خودروی سوخت هیدروژنی در حال حاضر در حال کار است. بیش از 100 هزار خودرو در جهان با هیدروژن کار می کنند.

نمی دانم نویسنده این شاهکار کیست؟ ابتدا می نویسد: «در یک محیط خانه با مصرف یک کیلووات ساعت انرژی از شبکه، می توانیم 10 کیلووات ساعت انرژی حرارتی برای نیازهای خانگی دریافت کنیم. نویسنده به سادگی و سلیقه ای معمولی را ارائه می دهد دستگاه حرکت دائمی. کمی پایین تر: «فرایند تولید هیدروژن با الکترولیز آب بسیار گران است؛ از نظر مصرف انرژی، تقریباً برابر با مقدار انرژی حاصل از سوزاندن هیدروژن در یک موتور است.» ظاهرا نویسنده این را نوشته است دست های مختلف، اما دست راست نمی داند دست چپ چه می نویسد و برعکس….

یوری
منظور نویسنده این است که برای کسانی که دارای قدرت و دارایی هستند، تولید هیدروژن زمانی که با مواد دیگر سنتز شود بسیار سودمند است. اما باز هم، اینها زنجیره کاملی از اقدامات تکنولوژیکی هستند، نه به ذکر تجهیزات گران قیمت. راه های زیادی وجود دارد، اما سودآوری باید محاسبه شود. من معتقدم که الکترولیز مقرون به صرفه ترین است زیرا انرژی باد بسیار ارزان است. و همه روش های دیگر تولید گاز/هیدروژن ممکن است به دلیل فرسودگی تجهیزات و پیچیدگی سودآور نباشند. فناور فرآیندها..

در سراسر جهان حدود پنجاه میلیون خودرو وجود دارد که با بنزین یا سوخت دیزلی. روغن نامحدود نیست، به این معنی که این سوال مطرح می شود: خودروها در 30-40 سال چه خواهند رفت؟

چه سوختی موجود است

بیا شروع کنیم با خودروهای هیبریدی. آنها یک موتور احتراق داخلی کوچک (ICE) و محرک الکتریکی را با باتری ها ترکیب می کنند. انرژی از موتور و از سیستم ترمزاین خودرو برای شارژ باتری هایی که درایو الکتریکی را تغذیه می کنند استفاده می شود. معمول موتورهای هیبریدیدر مقایسه با موتورهای احتراق داخلی سنتی، 20 تا 30 درصد بیشتر از سوخت استفاده می شود و مواد مضر به میزان قابل توجهی در جو منتشر می شود.

همانطور که می دانیم، هیبریدی ها بدون بنزین کار زیادی نمی کنند، بنابراین ما این گزینه را حذف می کنیم. خودروهای برقی هنوز به نظر می رسند بهترین گزینه، ولی ماشین های معمولیکشش الکتریکی کافی نیست و ذخیره انرژی آنها نسبتاً کم است، به خصوص اگر با آن سفر کنید مسافت های طولانی. هزینه هم بالاست. این گزینه برای آینده است، اما اکنون باید به دنبال سوخت جایگزین باشیم.

بعدی در لیست هستند خودروهای سوخت جایگزینبر اساس نوع سوخت الکل، بیودیزل یا اتانول. این آپشن در نگاه اول عالی به نظر می رسد، در کنار آن خودروهایی با سوخت جایگزین در حال ساخت هستند و خود را عالی نشان داده اند. اما اگر همه خودروها به سوخت زیستی "پیوند" شوند، قیمت مواد غذایی افزایش خواهد یافت، زیرا ... برای تولید این نوع سوخت به سطح زیر کشت وسیعی نیاز است.

مورد دیگر هیدروژن برای سوخت گیری خودروها است. به چند دلیل امیدوارکننده‌تر است: جرم باتری هیدروژنی کمتر است، شارژ مجدد سریع‌تر است، تولید باتری‌ها گران‌تر است و به عناصر عجیب‌تری متفاوت نیاز دارد، سازمان‌دهی شبکه‌ای از پمپ بنزین‌ها بسیار آسان‌تر از ایستگاه‌های شارژ است. از دیگر مزایای ...

برق - سوخت آینده؟

شرکت‌های خودروسازی در حال حاضر مبالغ هنگفتی را برای توسعه سوخت‌های جایگزین سرمایه‌گذاری کرده‌اند و خودروهای الکتریکی با برد طولانی در حال ایجاد هستند. اگر در ابتدا برد آنها بیش از 100 کیلومتر نبود، اکنون برخی می توانند بدون شارژ مجدد به بردی بین 300-400 کیلومتر ببالند. حتی اگر تکنولوژی توسعه یابد و انواع جدیدی ظاهر شود باتری هابرای وسایل نقلیه الکتریکی، ذخیره را می توان به 500 کیلومتر افزایش داد.

کاربرد وسایل نقلیه الکتریکی با برد طولانی در اینجا متوقف نمی شود. ما باید در سراسر دنیا پمپ بنزین بسازیم، باید وجود داشته باشد تعداد زیادی از. علاوه بر این پر کردن مجدد باید سریع باشد، زمانی که دستگاه می تواند بیش از 1 ساعت (در حالت ایده آل 10-20 دقیقه) با برق "روش" شود. اکنون بسته به ظرفیت باتری، شارژ مجدد کامل بین 16 تا 24 ساعت طول می کشد.

همانطور که متوجه شدید، شبکه راه ها باید به طور کامل تغییر کند و شرکت های بزرگ نفتی می توانند این کار را انجام دهند. آنها دارند مقدار زیادپمپ بنزین های خودرو شما فقط باید پمپ هایی را در نزدیکی خود قرار دهید تا سوخت خودروهای برقی را تامین کنند. سپس تعداد خودروهای برقی افزایش می یابد، زیرا مشکل سوخت گیری حل می شود.

بر اساس آنچه گفته شد: برای خودروهای برقی هنوز باتری معمولی وجود ندارد که در هر شرایط آب و هوایی باشد و حداقل ظرف چند دقیقه شارژ شود. علاوه بر این، خودروهای برقی برای اکثر علاقه مندان به خودرو گران هستند. اما با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی هزینه آنها کاهش می یابد و در دسترس همگان قرار می گیرد.

معرفی

مطالعات خورشید، ستارگان و فضای بین ستاره ای نشان می دهد که رایج ترین عنصر کیهان هیدروژن است (در فضا، به شکل پلاسمای داغ، 70 درصد جرم خورشید و ستارگان را تشکیل می دهد).

بر اساس برخی محاسبات، در هر ثانیه در اعماق خورشید، تقریباً 564 میلیون تن هیدروژن در نتیجه همجوشی گرما هسته ای به 560 میلیون تن هلیوم و 4 میلیون تن هیدروژن به تشعشعات قدرتمندی تبدیل می شود که به فضا می رود. هیچ ترسی وجود ندارد که خورشید به زودی ذخایر هیدروژن را تمام کند. میلیاردها سال وجود دارد و عرضه هیدروژن موجود در آن برای اطمینان از همان تعداد سال احتراق کافی است.

انسان در جهان هیدروژن-هلیوم زندگی می کند.

بنابراین، هیدروژن برای ما بسیار مورد توجه است.

تأثیر و مزایای هیدروژن امروزه بسیار زیاد است. تقریباً همه انواع سوخت در حال حاضر شناخته شده، به استثنای هیدروژن، محیط زیست را آلوده می کنند. در شهرهای کشور ما هر ساله محوطه سازی صورت می گیرد، اما ظاهراً این کافی نیست. میلیون‌ها مدل خودروی جدید که اکنون تولید می‌شوند با سوختی پر شده‌اند که دی اکسید کربن (CO 2) و مونوکسید کربن (CO) را در جو آزاد می‌کند. تنفس چنین هوایی و قرار گرفتن مداوم در چنین فضایی خطر بسیار زیادی برای سلامتی دارد. این امر باعث ایجاد بیماری‌های مختلفی می‌شود که بسیاری از آنها عملاً غیرقابل درمان هستند، و حتی بیشتر از آن، درمان آنها در حالی که همچنان در حالت «عفونی» قرار دارند غیرممکن است. گازهای خروجیجو ما می‌خواهیم سالم باشیم و البته می‌خواهیم نسل‌هایی که به دنبال ما می‌آیند شکایت نکنند و از آلودگی دائمی هوا رنج نبرند، بلکه برعکس این ضرب‌المثل را به خاطر بسپارند و به آن اعتماد کنند: «آفتاب، هوا و آب بهترین ماست. دوستان."

در ضمن نمی توانم بگویم این حرف ها خودش را توجیه می کند. ما عموماً باید چشم خود را روی آب ببندیم، زیرا الان حتی اگر شهرمان را به طور خاص بگیریم، واقعیت ها مشخص است که آب آلوده از شیرها جاری است و به هیچ عنوان نباید آن را بنوشیم.

در مورد هوا، مشکلی به همان اندازه مهم سالهاست که در دستور کار قرار گرفته است. و اگر حتی برای یک ثانیه تصور کنید که همه چیز موتورهای مدرنبا سوخت سازگار با محیط زیست، که البته هیدروژن است، کار خواهد کرد، سپس سیاره ما مسیر منتهی به یک بهشت ​​زیست محیطی را در پیش خواهد گرفت. اما اینها همه خیالات و ایده هایی هستند که با کمال تأسف ما به این زودی ها به واقعیت تبدیل نمی شوند.

علیرغم اینکه جهان ما در حال نزدیک شدن به یک بحران زیست محیطی است، همه کشورها حتی آنهایی که با صنعت خود محیط زیست را تا حد زیادی آلوده می کنند (آلمان، ژاپن، ایالات متحده آمریکا و متاسفانه روسیه) عجله ای برای شروع وحشت ندارند. سیاست های اضطراری برای تصفیه آن

مهم نیست که چقدر در مورد آن صحبت می کنیم تاثیر مثبتهیدروژن، در عمل این را می توان بسیار به ندرت مشاهده کرد. اما هنوز هم پروژه‌های زیادی در حال توسعه هستند و هدف من از کار من نه تنها بیان داستانی در مورد شگفت‌انگیزترین سوخت، بلکه درباره کاربرد آن نیز بود. این موضوع بسیار مرتبط است، زیرا اکنون ساکنان نه تنها کشور ما، بلکه در کل جهان نیز در مورد مشکل اکولوژی و راه های ممکن برای حل این مشکل نگران هستند.

هیدروژن روی زمین

هیدروژن یکی از رایج ترین عناصر روی زمین است. در پوسته زمین، از هر 100 اتم، 17 اتم هیدروژن هستند. تقریباً 0.88٪ از جرم کره زمین (شامل جو، لیتوسفر و هیدروسفر) را تشکیل می دهد. اگر به یاد داشته باشیم که در سطح زمین آب بیشتری وجود دارد

1.5∙10 18 m 3 و اینکه کسر جرمی هیدروژن در آب 11.19٪ است، مشخص می شود که مقدار نامحدودی از مواد خام برای تولید هیدروژن روی زمین وجود دارد. هیدروژن بخشی از نفت (10.9 - 13.8٪)، چوب (6٪)، زغال سنگ (زغال سنگ قهوه ای - 5.5٪)، گاز طبیعی (25.13٪) است. هیدروژن در تمام موجودات جانوری و گیاهی وجود دارد. همچنین در گازهای آتشفشانی یافت می شود. بخش عمده ای از هیدروژن در نتیجه فرآیندهای بیولوژیکی وارد جو می شود. هنگامی که میلیاردها تن از بقایای گیاهی در شرایط بی هوازی تجزیه می شوند، مقدار قابل توجهی هیدروژن در هوا آزاد می شود. این هیدروژن موجود در اتمسفر به سرعت پراکنده شده و در اتمسفر فوقانی پخش می شود. با داشتن جرم کوچک، مولکول های هیدروژن دارای جرم هستند سرعت بالاحرکت انتشار (نزدیک به دومین سرعت کیهانی است) و با سقوط به لایه های بالایی جو، می تواند به فضای بیرونی پرواز کند. غلظت هیدروژن در لایه های بالایی جو 1∙10 -4٪ است.

فناوری هیدروژن چیست؟

فن آوری هیدروژن به مجموعه ای از روش ها و ابزارهای صنعتی برای تولید، انتقال و ذخیره هیدروژن و همچنین ابزارها و روش های تولید هیدروژن گفته می شود. استفاده ایمنبر اساس منابع پایان ناپذیر مواد خام و انرژی است.

جذابیت فناوری هیدروژن و هیدروژن چیست؟

انتقال حمل و نقل، صنعت، و زندگی روزمره به احتراق هیدروژن، مسیری است برای یک راه حل اساسی برای مشکل حفاظت از حوضه هوا در برابر آلودگی توسط اکسیدهای کربن، نیتروژن، گوگرد و هیدروکربن.

گذار به فناوری هیدروژن و استفاده از آب به عنوان تنها منبع مواد خام برای تولید هیدروژن نمی تواند نه تنها تعادل آبی سیاره، بلکه تعادل آب مناطق جداگانه آن را نیز تغییر دهد. بنابراین، نیازهای انرژی سالانه کشوری بسیار صنعتی مانند آلمان را می‌توان با هیدروژنی که از مقدار آب به دست می‌آید تأمین کرد که معادل 1.5 درصد جریان متوسط ​​رودخانه راین است (2180 لیتر آب در اینجا 1 را به شکل آب می‌دهد. H 2). گذراً متذکر می شویم که یکی از حدس های درخشان ژول ورن نویسنده بزرگ داستان های علمی تخیلی در مقابل چشمان ما واقعی می شود که از زبان قهرمان رمان "جزیره اسرار آمیز" (فصل هفدهم) اعلام می کند: آب زغال سنگ قرن های آینده است.»

هیدروژن به دست آمده از آب یکی از پر انرژی ترین حامل های انرژی است. از این گذشته، گرمای احتراق 1 کیلوگرم H2 (در کمترین حد) 120 MJ/kg است، در حالی که گرمای احتراق بنزین یا بهترین سوخت هیدروکربنی هوانوردی 46-50 MJ/kg است، یعنی. 2.5 برابر کمتر از 1 تن هیدروژن در انرژی معادل 4.1 در اینجا است، علاوه بر این، هیدروژن یک سوخت به راحتی قابل تجدید است.

میلیون ها سال طول می کشد تا سوخت های فسیلی در سیاره ما انباشته شود و دریافت آب از آب در چرخه تولید و استفاده از هیدروژن روزها، هفته ها و گاهی اوقات ساعت ها و دقیقه ها طول می کشد.

اما هیدروژن به عنوان یک سوخت و مواد اولیه شیمیایی، دارای یک سری ویژگی های ارزشمند دیگر نیز می باشد. تطبیق پذیری هیدروژن در این واقعیت نهفته است که می تواند جایگزین هر نوع سوختی در زمینه های مختلف انرژی، حمل و نقل، صنعت و زندگی روزمره شود. جایگزین بنزین می شود موتورهای خودرو، نفت سفید در جت ها موتورهای هواپیمااستیلن در فرآیندهای جوشکاری و برش فلز، گاز طبیعی برای مصارف خانگی و غیره، متان در پیل‌های سوختی، کک در فرآیندهای متالورژی (احیای مستقیم سنگ معدن)، هیدروکربن‌ها در تعدادی از فرآیندهای میکروبیولوژیکی. هیدروژن به راحتی از طریق لوله ها حمل می شود و به مصرف کنندگان کوچک توزیع می شود و می توان آن را در هر مقدار تولید و ذخیره کرد. در عین حال، هیدروژن ماده خام برای تعدادی از سنتزهای شیمیایی مهم (آمونیاک، متانول، هیدرازین) برای تولید هیدروکربن های مصنوعی است.

هیدروژن در حال حاضر چگونه و از چه چیزی تولید می شود؟

تکنولوژیست های مدرن صدها مورد دارند روش های فنیبه دست آوردن سوخت هیدروژن، گازهای هیدروکربنی، هیدروکربن های مایع، آب. انتخاب یک روش یا روش دیگر توسط ملاحظات اقتصادی و در دسترس بودن مواد خام و منابع انرژی مناسب دیکته می شود. که در کشورهای مختلفمی تواند باشد موقعیت های مختلف. به عنوان مثال، در کشورهایی که برق مازاد ارزان تولید شده از نیروگاه های برق آبی وجود دارد، هیدروژن می تواند با الکترولیز آب تولید شود (نروژ). در جایی که سوخت جامد زیادی وجود دارد و هیدروکربن ها گران هستند، می توان هیدروژن را از طریق گازی شدن سوخت جامد به دست آورد (چین). در جایی که نفت ارزان است، هیدروژن را می توان از هیدروکربن های مایع (خاور میانه) تولید کرد. با این حال، در حال حاضر بیشتر هیدروژن از گازهای هیدروکربنی با تبدیل متان و همولوگ های آن (ایالات متحده آمریکا، روسیه) به دست می آید.

در هنگام تبدیل متان با بخار آب، دی اکسید کربن، اکسیژن و مونوکسید کربن با بخار آب، واکنش های کاتالیزوری زیر رخ می دهد. بیایید فرآیند تولید هیدروژن با تبدیل گاز طبیعی (متان) را در نظر بگیریم.

تولید هیدروژن در سه مرحله انجام می شود. مرحله اول تبدیل متان در یک کوره لوله است:

CH 4 + H 2 O = CO + 3H 2 - 206.4 کیلوژول بر مول

CH 4 + CO 2 = 2CO + 2H 2 - 248.3 کیلوژول / مول.

مرحله دوم با تبدیل اضافی متان باقیمانده مرحله اول با اکسیژن اتمسفر و ورود نیتروژن به مخلوط گاز در صورت استفاده از هیدروژن برای سنتز آمونیاک همراه است. (اگر هیدروژن خالص بدست آید، ممکن است در اصل مرحله دوم وجود نداشته باشد).

CH 4 + 0.5O 2 = CO + 2H 2 + 35.6 کیلوژول / مول.

و در نهایت مرحله سوم تبدیل مونوکسید کربن با بخار آب است:

CO + H 2 O = CO 2 + H 2 + 41.0 کیلوژول / مول.

تمام این مراحل نیاز به بخار آب و مرحله اول نیاز به گرمای زیادی دارد، بنابراین فرآیند از نظر فناوری انرژی به گونه ای انجام می شود که کوره های لوله ای از خارج توسط متان سوزانده شده در کوره ها گرم می شوند. گرمای باقیمانده گاز دودکش برای تولید بخار آب استفاده می شود.

بیایید ببینیم که چگونه این اتفاق می افتد شرایط صنعتی(طرح 1). گاز طبیعیکه عمدتاً حاوی متان است، از گوگرد که سم کاتالیزور تبدیلی است، از قبل تمیز شده و تا دمای 350 - 370 درجه سانتیگراد گرم شده و با بخار آب تحت فشار 4.15 - 4.2 MPa در نسبت حجمی بخار مخلوط می شود. : گاز = 3، 0: 4.0. فشار گاز در جلوی کوره لوله و نسبت دقیق بخار به گاز توسط تنظیم کننده های اتوماتیک حفظ می شود.

مخلوط بخار و گاز حاصل در دمای 350 - 370 درجه سانتیگراد وارد بخاری می شود و در آنجا به دلیل گازهای دودکش تا دمای 525 - 510 درجه سانتیگراد گرم می شود. سپس مخلوط بخار و گاز به مرحله اول تبدیل متان - به لوله ای ارسال می شود. کوره، که در آن به طور مساوی در امتداد لوله های واکنش عمودی توزیع شده است (8). دمای گاز تبدیل شده در خروجی لوله های واکنش به 790 - 820 درجه سانتیگراد می رسد. مقدار متان باقیمانده بعد از کوره لوله 9 - 11 درصد (حجم) است. لوله ها با کاتالیزور پر می شوند.

کاهش حجم هیدروکربن و زوال محیط.

بزرگ‌ترین کلان‌شهرهای جهان با ظاهری خاکستری از شما استقبال می‌کنند: مه دود سنگین که از گازهای خروجی منجمد بر فراز شهر تشکیل شده است.

همراه با دود، دی اکسید کربن در هوا منتشر می شود و آب و هوای ما را در زمین تغییر می دهد.

همچنین، بسیاری از کشورها به استقلال انرژی فکر می کنند.

نگران نباشید، ماشین ناپدید نمی شود. حتی همانطور که می خوانید، دانشمندان امروزی در حال تحقیق در مورد سوخت های آینده هستند. موتور خودروهای فردا با چه چیزی کار می کنند؟ بیایید نگاهی به سه مورد از امیدوار کننده ترین نامزدها بیندازیم.

هیدروژن سوخت عصر فضاست

1. چگالی انرژی بیشتر از بنزین یا باتری خودروهای الکتریکی؛
2. آب به عنوان اگزوز؛
3. سریع پر می شود

1. تولید بسیار گران است؛
2. مشکل در ذخیره سازی و حمل و نقل؛
3. ناسازگاری با زیرساخت های امروزی

نتیجه:

روی کاغذ، هیدروژن یک سوخت بسیار امیدوارکننده است، اما هزینه های بالا و مشکلات ذخیره سازی مانع از استفاده گسترده آن در آینده نزدیک می شود.

زمانی که دانشمندان به سوخت برای صنعت فضایی نیاز داشتند، توجه خود را به هیدروژن معطوف کردند. سلول های سوختی هیدروژنی برای تامین انرژی الکترونیک در ماژول های فرماندهی، از جمله ماموریت سال 1969 که برای اولین بار انسان ها را بر روی ماه فرود آورد، استفاده شد.

اگرچه واحدهای برق غیرعادی به نظر می رسند، اما با این وجود بسیار شبیه باتری ها هستند. آنها همچنین الکتریسیته تولید می کنند که باعث می شود خودرویی که با چنین سلولی کار می کند را یک خودروی الکتریکی در نظر بگیریم. سلول های سوختی دو ماده شیمیایی را برای تولید الکتریسیته ترکیب می کنند.

ممکن است از موارد دیگری مانند متانول و اتانول استفاده شود. اما، به عنوان یک قاعده، از هیدروژن استفاده می شود، زیرا دارای محتوای انرژی بالایی در واحد وزن است، و محصول جانبیآب است بنابراین، اگر یک ماشین هیدروژنی دارید، می توانید اگزوز آن را بنوشید.

پیل های سوختی از نظر اندازه تقریبا نامحدود هستند و می توان از آنها در انواع خودروها استفاده کرد.

اما همه چیز آنقدر هم گلگون نیست. متأسفانه سلول های سوختی هیدروژنی دارای اشکالات جدی هستند.

اولاً انرژی در آنها ذخیره نمی شود.

دوم، بر خلاف سوخت های فسیلی، هیچ منبع طبیعی بزرگی از هیدروژن خالص روی زمین وجود ندارد. یعنی باید از ابتدا تولید شود. هیدروژن نیز یک ماده بسیار انرژی بر است. این مزیت همچنین به یک نقطه ضعف تبدیل می شود، زیرا برای تولید به انرژی زیادی نیاز دارد.

با وجود برخی فناوری‌های نویدبخش، امروزه تقریباً در هر سناریو صنعتی قابل تصور، هزینه هیدروژن از قیمت بنزین بیشتر است.

علاوه بر این، هیدروژن یک گاز است. برای استفاده، باید در حالت فشرده در فشار خون بالا، که نگهداری و حمل و نقل را دشوار می کند. به عنوان مثال، برای ذخیره 5 کیلوگرم هیدروژن، به یک مخزن بزرگ 171 لیتری نیاز دارید که گاز را در فشاری 340 برابر بیشتر از فشار اتمسفر نگه دارد.

سوخت رسانی به خودروها با گاز فشرده نیاز به زیرساخت های گران قیمت دارد. هیدروژن پمپ بنزینحدود 2 میلیون دلار آمریکا هزینه دارد. هزینه های حمل و نقل و تولید هیدروژن را اضافه کنید. همه اینها به سرمایه گذاری بلندمدت قابل توجهی نیاز دارد.

با این حال، بسیاری از خودروسازان نمونه اولیه خودروهای سلول سوختی هیدروژنی از جمله فیات، فولکس واگن و BMW را دارند. و پژو سیتروئن حتی یک ATV با نیروی هیدروژن تولید کرد.

باتری ها - ولتاژ بالا در واقعیت

1. بدون اگزوز؛
2. عملیات تقریبا بی صدا؛
3. برق اصلی برای شارژ استفاده می شود.
4. باتری ها قبلاً به تولید انبوه رسیده اند.

1. ابعاد بزرگ؛
2. سنگین؛
3. برای مدت طولانیشارژ کردن؛
4. بیشتر برق در بسیاری از کشورها توسط نیروگاه های حرارتی با سوخت زغال سنگ تولید می شود.

نتیجه:

یک ماشین الکتریکی رویای دیرینه یک مخترع است. با حمایت های دولتی و صنعتی مناسب، مدت ها پیش همه گیر شده بود. تئوری های توطئه زیادی در مورد اینکه چه چیزی باعث کشته شدن ماشین "پاک" شد وجود دارد. اما هر داستانی در مورد وسایل نقلیه الکتریکی باید با بحث در مورد منابع انرژی آغاز شود.

پس از یک سفر 20 ساله تکنولوژیک، فرزند طلایی امروز است باتری لیتیوم یونی. به طور قابل توجهی سبک تر است، انرژی بیشتری را در خود نگه می دارد و نسبت به باتری های قبلی خود کارآمدتر است. آنها در تمام لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده می شوند.

با این حال، بیشترین امروز بهترین باتری هاانرژی کمتری نسبت به هیدروژن یا بنزین تولید می کند. میانگین برد یک ماشین الکتریکی 60 کیلومتر است. بنابراین فناوری انرژی پاکعلاوه بر سنتی ها هستند.

اگرچه قابلیت های خودروهای برقی به طور مداوم در حال گسترش است. به عنوان مثال، Mini-E با یک بار شارژ 240 کیلومتر را طی می کند. اما Mini-E یک خودروی کوچک با باتری بزرگ با وزن بیش از 300 کیلوگرم است که به این معنی بود که طراحان مجبور بودند صندلی‌های عقب را قربانی کنند.

علاوه بر وحشتناک محدوده مدل، یک ایراد دیگر نیز وجود دارد. باتری ها بسیار کند شارژ می شوند.

با این حال، برای مقابله با مشکلات مختلف، نوآوری های تکنولوژیکی معرفی می شوند. این شرکت اسرائیلی راه غیرمعمولی را در پیش گرفت: ایجاد نقاطی برای تعویض باتری های مستعمل.

راه حل های دیگر شامل معرفی ایستگاه های پرقدرت است که در آن زمان شارژ را می توان به 30 دقیقه کاهش داد. همچنین امکان شارژ باتری های ویژه تنها در 10 ثانیه با استفاده از بسیار وجود دارد ولتاژ بالا. اما اگر مشکلی پیش بیاید، خطر آسیب جدی به سلامتی شما وجود دارد.

در مجموع موارد فوق مشکلات فنیاولین ماشین الکتریکی را کشت تولید انبوه– EV-1 GM.

با این حال، پیشرفت هنوز متوقف نشده است. بسیاری از شرکت‌ها در سرتاسر جهان در حال تحقیق در مورد انواع جدیدی از سلول‌ها هستند تا باتری‌هایی بسازند که انرژی بیشتری داشته باشند و نگهداری آنها آسان‌تر باشد. و ساعتی نمی گذرد که تنفس در مه دود شهر را متوقف کنیم.

سوخت زیستی - مادر طبیعت برای نجات

1. نیازی به زیرساخت های جدید نیست.
2. رزومه؛
3. کربن خنثی است.
4. تولید و استفاده می شود.

1. ممکن است به وسایل نقلیه قدیمی آسیب برساند.
2. رقابت با تولید مواد غذایی؛
3. مقادیر زیادی زیست توده برای پاسخگویی به تقاضای جهانی مورد نیاز است.

نتیجه:

امروزه سوخت های زیستی در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند. با پیشرفتهای بعدیتکنولوژی و افزایش تولید، استفاده از آن تنها رشد خواهد کرد. علیرغم همه چشم اندازها، تأثیرات زیست محیطی موضوع بحث شدید است.

سوخت زیستی هر سوختی است که از مواد بیولوژیکی مانند خرده چوب، شکر یا روغن نباتی به دست می آید. سوخت زیستی در دو ویژگی مهم با سوخت سنتی متفاوت است.

هنگام استخراج و سوزاندن منابع انرژی فسیلی، دی اکسید کربن اضافی آزاد می شود و در اتمسفر تجمع می یابد. و سوخت های زیستی از محصولاتی ساخته می شوند که از دی اکسید کربن موجود در محیط برای فتوسنتز استفاده می کنند. بنابراین، هنگام استفاده از سوخت های زیستی، دی اکسید کربن جدیدی آزاد نمی شود (کربن خنثی) که منجر به تغییرات آب و هوایی نمی شود.

علاوه بر این، مواد خام برای سوخت زیستی رشد می کنند.

اما چند "نقاط کثیف" محیطی تصویر گلگون را خراب می کنند.

برای تبدیل مواد بیولوژیکی به سوخت زیستی لازم است فرایند ساخت، نیاز به مصرف انرژی دارد. و اگر از یک منبع تجدید پذیر نباشد، تولید باعث آلودگی می شود.

مشکل دوم این است که جایگزینی سوخت‌های فسیلی جهان با سوخت‌های زیستی به مقادیر عظیمی از زیست توده جدید نیاز دارد. این می تواند به میزان قابل توجهی عرضه جهانی غذا را کاهش دهد. اتانول به طور سنتی از غلات تولید می شود. منابع غیر غذایی مانند روغن نخل وجود دارد. اما آنها اغلب مستلزم نابودی جنگل های بکر هستند.

خبر خوب این است که انتخاب گسترده ای از مواد بیولوژیکی برای ایجاد وجود دارد انواع متفاوتسوخت زیستی متان، افزودنی های سوخت به شکل اتانول، سوخت دیزل سنگین تر.

این منطقه مقدار قابل توجهی از یارانه های دولتی دریافت می کند، زیرا سوخت های زیستی با آن سازگار است موتورهای موجود احتراق داخلی. بنابراین خیر زیرساخت های جدیدو ماشین ها

تولیدکنندگان تلاش های خود را بر روی ایجاد اتانول از سلولز، قسمت های غیرقابل خوردن گیاهان متمرکز کرده اند. این دو مزیت دارد. اولاً، هیچ رقابتی با تولید مواد غذایی وجود ندارد. دوم اینکه سلولز غنی ترین ماده بیولوژیکی روی زمین است.

در بسیاری از کشورها از مکمل های غذایی استفاده می شود. به عنوان مثال، در استرالیا، اتانول با بنزین به یک مخلوط 10 درصدی معروف به E10 ترکیب می شود. تقریباً تمام خودروهایی که پس از سال 1986 ساخته شده اند را می توان با خیال راحت در آن رانندگی کرد. بیودیزل متفاوت است مخلوط سوخت(B10).

سوخت آینده چه خواهد بود؟

وقتی ذخایر منابع انرژی فسیلی به سطوح بحرانی کاهش یابد، ارزان ترین و سریع ترین جایگزین برنده خواهد شد.

بنابراین، سوخت های زیستی در حال حاضر پیشتاز مسابقه هستند. این در حال حاضر در فروش است، به طور گسترده استفاده می شود و به دلیل افزایش تولید، قیمت آن کاهش می یابد. خودروهای برقی با اختلاف کمی در رتبه دوم قرار دارند. ماشین های هیدروژنیبدون زیرساخت در جایگاه آخر قرار دارند.

اگرچه یک پیشرفت ناگهانی در فناوری، مانند روشی ارزان برای ذخیره مقادیر زیادی هیدروژن، می تواند بازی را تغییر دهد.