Альтернативные виды топлива для автомобиля и двигателей

Общая нестабильность в мире, проблемы в мировом автомобилестроении, тенденция к экологии делают альтернативные виды топлива все более популярными.

Однако пока рост продаж автомобилей, работающих на газе, электромобилях и автомобилях на водороде, растет не так быстро, как ожидают эксперты и экологи. Речь идет о стоимости таких автомобилей, неразвитой инфраструктуре и несовершенных технологиях. Только ради экологии водители всего мира не спешат менять автомобили. Они в первую очередь ищут экономические выгоды, а их пока немного.

Для автомобилей с традиционными двигателями внутреннего сгорания также разрабатываются новые альтернативные виды топлива, более экологичные, чем бензин и дизель. Но пока большинство разработок находятся на стадии обсуждения или ранних исследований.

Сжиженный нефтяной газ

Иначе этот вид топлива называют LPG – смесь легких углеводородов. В девяностых годах прошлого века Opel и Volvo активно тестировали это топливо. СНГ является третьим по величине автомобильным топливом в мире после бензина и дизельного топлива. В состав газовой смеси входят пропан, н-бутан и изобутан.

Среди недостатков ГБО — большой расход, необходимость доработки двигателя для работы на газу, иначе он потеряет мощность. Второй вид этого топлива – компримированный природный газ (СПГ). У него более простой состав – метан. Из недостатков следует отметить, что эта смесь более взрывоопасна, поэтому оборудование для нее дороже. Около 25% всех автомобилей в мире используют СПГ. В России делают ставку на СПГ. Соответствующие законы приняты, но инфраструктура АЗС оставляет желать лучшего.

Электричество

Еще один набирающий популярность вид альтернативной энергетики, который можно активно использовать в автомобильной промышленности. Электромобили составляют менее 10% мирового автопарка. Современные электромобили дороги, имеют небольшие недостатки и быстро изнашиваются. Кроме того, не все страны могут похвастаться достаточным количеством зарядных станций. Аккумуляторы — отдельная тема. Это самая дорогая и тяжелая часть электромобиля. Сейчас разработчики различных автопроизводителей предлагают варианты зарядки аккумуляторов, быстрой замены разрядившихся, использования солнечных батарей.

Солнечная энергия

Солнечная энергия является еще одним видом альтернативного источника энергии. Но современные солнечные батареи не могут похвастаться высокой эффективностью. Сейчас только 15-20%. Поэтому автомобиль просто не может вместить большую площадь солнечных батарей для движения на солнечной энергии.

Водород

По задумке его создателей, водородный автомобиль может использовать другое альтернативное топливо — водород. Toyota по праву считается лидером по производству таких моделей. У бренда есть две рабочие модели, которые выпускаются небольшими сериями. У Honda и Hyundai есть альтернативы. Транспортные средства с водородным двигателем еще не получили широкого распространения из-за общей высокой стоимости производства и отсутствия необходимой инфраструктуры.

Среди очевидных преимуществ водородных автомобилей — экологичность и высокий КПД — 45-50%. КПД бензинового двигателя всего 30-35%.

Биодизель

Это топливо получают из сельскохозяйственных культур, богатых маслами, отходов растительного масла и водорослей. Преимущество автомобиля на таком топливе: экологическая безопасность, повышенный ресурс двигателя, доступность. Но есть один существенный недостаток – у биодизеля срок годности не более трех месяцев, а в холодные дни его нужно подогревать.

Пар

Транспорт на пару впервые появился во второй половине 18 века. Его использовали в промышленности и сельском хозяйстве. Легковые автомобили были слишком дороги для пары. А когда появились первые автомобили с двигателями внутреннего сгорания и электричеством, о паровых машинах забыли.

Транспорт на пацру в наше время не имеет реальных перспектив, несмотря на его экологичность, экономичность и простоту.

Ядерный реактор

Впервые об атомной энергии как о топливе заговорили писатели-фантасты. Затем эту идею подхватили футурологи. По их мнению, такая машина могла бы получать экологически чистое топливо еще долгие годы. Сейчас время от времени появляются прототипы с ядерными двигателями на борту. Однако для их функционирования требуется радиоактивный металл. Например, для одного из таких прототипов 8 граммов такого металла хватило на 100 лет ежедневного использования автомобиля.

Среди недостатков автомобиля с ядерным двигателем — дороговизна разработки, неопределенность обслуживания реактора.

Биоэтанол

Другими словами, это вещество называется «алкоголь». Биоэтанол производится из растительных продуктов. Объем транспорта на этом виде топлива в мире не превышает 6%. Чаще всего используют не чистый биоэтанол, а смесь спирта и обычного бензина.

Сжатый воздух

Это потенциальное альтернативное топливо считается экзотическим. Потому что нет реальных прототипов, работающих на сжатом воздухе. Jaguar и Land Rover вели свое развитие. Но автомобиль не может работать только на сжатом воздухе, ему все равно потребуется двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель.

Жидкий азот

Идея двигателя, работающего на жидком азоте, основана на принципе расширения газа. Но такой газ необходимо хранить в специальных емкостях. Это означает дополнительное дорогостоящее оборудование и специальную инфраструктуру.

Аммиак

Этот газ использовался в качестве топлива во время Второй мировой войны. Но его эффективность ниже, чем у нефтепродуктов. Еще одна проблема – высокая токсичность аммиака.

Вода

На современном этапе развития технологий воду сложно назвать перспективным топливом. Принцип производства энергии известен как электролиз. Однако сам этот процесс является энергоемким.

Кинетическая энергия

Есть понятие рекуперативного торможения — накопление энергии при торможении или торможении автомобиля.

Как и автономное топливо, кинетическая энергия не может быть использована. Рекуперация используется в электромобилях для снижения потребления энергии.