A környezetbarát üzemanyag

A biodízel és a bioetanol a legelterjedtebb, életképes alternatívák és végtelenül zöld üzemanyagok, amelyek belső égésű motorokban használhatók. A biodízel (általában hulladék étolajból, nem ehető növényi olajból, állati zsírból és faggyúból) és a bioetanol (általában erdészeti hulladékból, lignocellulóz biomasszából, keményítő- és cukortartalmú növényi forrásokból, valamint mezőgazdasági maradékokból) szintetizálva van tiszta növényi alapanyagokból, hogy karakterük közelítsen a fosszilis dízel és benzin karakteréhez.

A zöld üzemanyagként jelölt anyagok potenciálisan akár 30%-kal is jelentősen csökkenthetik az üvegházhatású gázok kibocsátását a belső égésű motorokban történő elégetésük során. Az előállításukhoz használt különböző lehetséges módszerek meghatározzák az üzemanyag környezeti érzékenységét és az energiamérlegét. Az energiamérlegek általában pozitívak mindkét üzemanyag-helyettesítő anyag esetében.

Bevezetés a környezetbarát üzemanyagokba

A tudomány fejlődik, és egyre több tiszta, hatékony üzemanyaggal találkozunk. Ez a cikk néhány olyan környezetbarát üzemanyagot emel ki, amelyek segítenek csökkenteni a környezetszennyezést és megóvni a világot az éghajlatváltozással szemben. E legújabb üzemanyag-alternatívák némelyike a közúti közlekedést kívánja környezetszennyezésmentessé tenni.

A tudósok már olyan anyagokat is felhasználnak a tiszta, zöld üzemanyagok előállításához, amelyeket eredetileg szemétbe dobtak: a fűnyesedéktől és a faaprítéktól kezdve a használt növényi olajig. A bioüzemanyagok, az egyik legnagyobb üzemanyagcsoport, növényekből, mezőgazdasági és erdei maradványokból, valamint a szilárd és ipari hulladékok hatalmas részéből származnak.

A közlekedésben használt környezetbarát üzemanyagok közé tartozik a bioetanol, a biodízel és néhány más. A bioüzemanyagok, ellentétben a benzinből nyert más üzemanyagokkal, rövid időn belül biológiailag lebomlanak. A kutatások azt mutatják, hogy ha a bioüzemanyag átvenné a világot, akkor az alig lenne hatással az élővilágra és a környezetre.

Azt is jelzi, hogy a környezetbarát üzemanyagok tisztábban égnek el, ami kevesebb szennyezést eredményez, mivel kevés kőolajszennyező anyag kerülne a levegőbe és a vízbe. Emellett a bioüzemanyagok ugyanazt a hatékonyságot hozzák, mint a hagyományos üzemanyagok. Vitathatatlan tény, hogy ma már több autó használja a bioüzemanyag-töltőállomásokat, mint azt a múltban mindig is tapasztaltuk. De nincs sok olyan bioüzemanyag-töltőállomás, amelyet a középosztálybeli vásárlók megengedhetnének maguknak.

Az Egyesült Államokban a legelterjedtebb környezetbarát üzemanyagok a bioetanol és a biodízel. Amellett, hogy tisztábbak, nagyon olcsók is, mivel helyben is előállíthatók, csökkentve az ország függőségét a külföldi olajimporttól.

Bioetanol

A bioetanol népszerű üzemanyag, amelyet a levegőminőség javítására használnak a szennyezés korlátozásával és a járművek teljesítményének növelésével. Ez az egyik olyan üzemanyagtípus, amelyet a sörfőzéshez hasonló eljárással állítanak elő. Ez a fajta üzemanyag hulladékanyagokból készül. Az ilyen módon történő előállítása a kifejezetten termesztett növények felhasználása helyett alternatív üzemanyagnak minősíti. Az alternatív üzemanyagok jobbak a környezet számára.

Biodízel

A biodízel szintén az alternatív üzemanyagok közé tartozik, mivel étolajokból készíthető. Ezek az olajok zsiradékot is tartalmaznak, de ez nem olyan egyszerű, mint az egyszerű sütőolaj használata. Növényi olajból vagy állati zsírokból is előállítható.

Ez az egyik olyan üzemanyagtípus, amely hajókban használható. A biodízel különösen vonzó olyan területeken, ahol az emberek ki lehetnek téve a dízel kipufogógáznak.

Az olaj és az alkohol kémiai reakciójának felhasználásával biodízel jön létre. Azonban több módja is van az előállításának, mint az alternatív üzemanyagforrások egyikének.

Dimetil-éter

A dimetil-éter egy tiszta üzemanyag, amely járműveket működtethet. Ez az olaj helyettesítheti a klórszénhidrogéneket. Más néven DME, ez az üzemanyag a propán és a bután helyettesítőjeként működhet. Gyakran metanolból állítják elő, de van mód arra is, hogy földgázból állítsák elő. Ez azt jelenti, hogy ez a tiszta üzemanyag többre is használható, mint amire eredetileg szánták.

Földgáz

A földgáz, egy másik alternatív tüzelőanyag, amely tisztán ég, az egyik legzöldebb alternatív tüzelőanyag, amely már sok országban sok ember számára elérhető. CNG vagy sűrített földgáz néven is ismert, amely nagyon alacsony kibocsátási aránnyal rendelkezik, így nagyon kevéssé járul hozzá a környezetszennyezéshez. Megfizethetősége miatt a tömegek körében is népszerűvé vált. A földgáz egyik legnagyobb hátránya azonban az, hogy a termelés és a szállítás során metán keletkezik, amely üvegházhatású gáz, és a globális felmelegedés szempontjából 21-szer rosszabb, mint a CO2.

Valószínűleg az egyik legelterjedtebb zöld üzemanyagtípus a földgáz. Mivel felhasználható más üzemanyagok előállításához, vagy önmagában is működhet.

Ez egy olyan alternatív üzemanyag, amelyet bárki használhat, hogy tisztán égjen. A földgázt gyakran biztosítják az otthonok és a vállalkozások számára. A járművek a földgázzal károsanyag-kibocsátást termelhetnek.

Hidrogén

A hidrogénnek két fő felhasználási területe van, amikor alternatív üzemanyagról van szó. A földgázzal keverve környezetbarát üzemanyag lehet, amely bizonyos belső égésű motorokban használható. A hidrogént az üzemanyagcellás járművekben használják, amelyek a petrolkémiai reakció által termelt villamos energiával működnek, amely akkor következik be, amikor az oxigén és a hidrogén egyesül egy tüzelőanyag-kamrában. A költségek jelenleg rendkívül magasak, és az üzemanyag szállítására szolgáló infrastruktúra sem áll rendelkezésre.

Propán

A cseppfolyósított propángáz (LPG) a földgáz feldolgozásának és a nyersolaj finomításának mellékterméke. Fűtésre és hűtésre használható üzemanyagként, és alternatív üzemanyagként is népszerű. A propán kisebb kibocsátást eredményez, mint a benzin, és a tárolására, szállítására és elosztására fejlett infrastruktúra áll rendelkezésre. A propán előállítása során azonban metán keletkezik, ami jelentős hátrányt jelent.

Szélturbinák

A szélenergiát szélturbinák segítségével állítják elő, amelyeket olyan szélerős helyeken helyeznek el, mint a tengerpartok és a sivatagok. Azokon a területeken, ahol nagy a szélerősség, ez az a forrás, amely a legnagyobb mennyiségű megújuló villamos energiát termeli. Az USA szinte minden államában használják a szélenergiát.

A turbinák elhelyezésére gyakran a farmok és a farmok a választások, mivel a nyílt területeken történetesen sok szél fúj. A szélenergia-termelő üzemek jövedelmet biztosítanak a helyi lakosoknak, akik esetleg pénzügyi nehézségekkel küzdenek. Néha azonban a farmerek/szágtulajdonosok elutasítják a szélerőművek elhelyezését a birtokukon, mivel a csúnya turbinák csökkentik a farmok esztétikai értékét.

A vidéki szélerőművektől a városokba vezető távvezetékek magas költségekkel járnak, és a turbinák zaja is hátrányos. A legfőbb hátrány azonban a szélenergia tárolása a végfelhasználóknál. Jelenleg többnyire akkor és úgy használják fel, ahogyan és amikor megtermelik. Egyes vállalatok jelenleg is dolgoznak a szélenergia tárolásának kifejlesztésén jég/termikus akkumulátor, olvasztott só vagy levegővel történő sűrítés segítségével.

Metanol

Faalkoholnak is nevezik, és rugalmas üzemanyaggal működő járművekben M85 néven használták, amely 85% metanol és 15% benzin keveréke, de az autógyártók már nem gyártanak metanol üzemanyaggal működő járműveket. Ez az üzemanyag azonban a jövőben esetleg más célokra is felhasználható lesz, például az üzemanyagcellás autók hidrogénforrásaként.

Etanol

Az etanol az egyik ígéretes fenntartható üzemanyag. Kisebb a kibocsátása, így kevésbé járul hozzá a légszennyezéshez, a szmoghoz és a globális felmelegedéshez. Az olyan alternatív üzemanyagok, mint az etanol, nem fosszilis tüzelőanyagokból, hanem megújuló forrásokból származnak. Az etanol termények, például árpa, kukorica vagy búza erjesztésével, majd lepárlásával készül.

A benzinnel való keverés után az oktánszám megnő, és a károsanyag-kibocsátás minősége is javul. Bár az anyagok megújulóak, így ez az egyik legjobb környezetbarát üzemanyag, az etanol előállítására termesztett növényeknek nyújtott támogatások negatív hatással vannak ugyanezen növények élelmiszeráraira és élelmiszerként való hozzáférhetőségére.

Villamosenergia

Ahogy haladunk a fejlettebb technológia felé, megtanultuk, milyen értékes lehet a villamos energia a környezet számára. Közlekedési alternatív üzemanyagként működhet az elektromos járművek számára. Az ilyen típusú járművek akkumulátoraiban van áram, amely újratölthető. Az üzemanyagcellás járművek a villamos energiát kémiai reakcióval történő előállítással működtetik. Ez akkor következik be, amikor az oxigén és a hidrogén keveredik.

A villamos energia, mint környezetbarát üzemanyagtípus hatalmas pozitívuma, hogy rendkívül hatékony. Emellett kiterjedt villamosenergia-hálózatot is kínál. Az üzemanyagcellák anélkül képesek villamos energiát termelni, hogy égetéssel és szennyezéssel károsítanák a környezetet.

Üzemanyagtípusok a környezet számára

Vannak olyan üzemanyagtípusok, amelyek inkább használnak a környezetnek, mint ártanak neki. Ezeknek az üzemanyagtípusoknak a jelentősége még soha nem volt ilyen nagy. Tegyen többet a világért, ha fenntartható üzemanyagra vált.

Napelemes autók

A napelemek felhasználásával, amelyek a nap energiáját közvetlenül a jármű működtetéséhez szükséges energiává alakítják, talán a valaha volt legtisztább autók jönnek létre. A beérkező napsugárzás fényét az autó tetején lévő fotovoltaikus panelek fogják fel. Ezek elektromos áramot termelnek, amelyet aztán akkumulátorokban tárolnak. Az elektromos motor az akkumulátorokból nyeri az energiát az autó mozgatásához.

Vannak azonban hátrányai is.

Ezeknek az autóknak napfényre van szükségük a működéshez, és a legtöbbjük nem képes annyi energiát tárolni, hogy egy éjszakán át, vagy akár egy felhős napon is tovább működjenek. Ezenkívül a legtöbb napelemes járműnek kompromisszumot kell kötnie a megtehető távolság és az elérhető végsebesség között. A napelemes autók vagy egész nap lassan közlekednek, vagy rövidebb távon nagyobb sebességgel.

Ennek ellenére világszerte minden évben rendeznek versenyeket a napelemes járművek prototípusának kifejlesztésére. Az egyik ilyen esemény, a World Solar Challenge egy közúti verseny, amely a napenergia közlekedésben való hasznosításának gyakorlati módjait célzó kutatásokat és fejlesztéseket segíti elő. Az 1987 óta háromévente megrendezett verseny az ausztráliai Darwin és Adelaide közötti 3 010 kilométeres (1 870 mérföldes) útvonalon zajlik.

A legújabb üzemanyag-változatok némelyike, amelyek célja, hogy a közúti közlekedést szinte környezetszennyezés-mentessé tegyék, szinte olyan, mint az alkímia - az ólom arannyá alakítása.

A tudósok most olyan anyagokat használnak, amelyeket hagyományosan kidobtak, a fűnyesedéktől és a faforgácsoktól kezdve a használt növényi olajig, és tiszta, zöld üzemanyagokat hoznak létre. Más kutatók azt vizsgálják, hogyan lehetne a nap energiáját lóerőre váltani, és ezzel teljesen új értelmet adni a napfénytető kifejezésnek.

A bioüzemanyagok, az új üzemanyagok egyik legnagyobb csoportja a növényekből, mezőgazdasági és erdészeti maradékokból, valamint a települési szilárd és ipari hulladékok nagy részéből előállított alkoholok, éterek, észterek és más vegyi anyagok.