Neutrala alternativa bränslen

Kolneutral är en term som används för att beskriva kolbaserade bränslen som när de förbränns inte kommer att öka koldioxid (CO2) i atmosfären. Dessa bränslen bidrar varken till eller minskar mängden kol (mätt i frisläppandet av koldioxid) i atmosfären.

Koldioxid i atmosfären är växtmat, vilket är bra, och det hjälper också till att hålla vår planet varm. Men för mycket CO2 kan leda till det vi nu kallar Global uppvärmning. Kolneutrala bränslen kan hjälpa till att förhindra att för mycket CO2 samlas i atmosfären. Det åstadkommer detta när det frisatta kolet absorberas av växtgrödor som hjälper till att producera morgondagens nästa gallon av ett koldioxidneutralt bränsle.

Varje gång vi reser i bensin- eller dieseldrivna fordon lägger vi till växthusgaser till atmosfären. Det beror på att bränna en petroleumbränsle (som skapades för miljontals år sedan) släpper CO2 i luften. Som nation är 250 miljoner personbilar för närvarande registrerade, cirka 25 procent av alla personbilar i världen. I USA bränner våra fordon cirka 140 miljarder liter bensin och 40 miljarder liter diesel per år.

Med dessa siffror är det inte svårt att se att varje gallon koldioxidneutralt bränsle som bränns kan bidra till minskningen av koldioxid i atmosfären och därmed bidra till att minska den globala uppvärmningen.

Många tror att framtiden ligger på koldioxidneutrala alternativa bränslen från grödor och avfallsprodukter som kallas biobränslen. Rena biobränslen som biodiesel, bioetanol och bio-butanol är kolneutrala eftersom växter absorberar den C02 som frigörs genom att de bränns.

Det vanligaste kolneutrala bränslet är biodiesel. Eftersom det produceras från sådana organiskt härledda resurser som animaliskt fett och vegetabilisk olja kan det användas för att återvinna ett brett spektrum av avfallsmaterial. Det finns i en mängd blandningsprocent - till exempel B5 är 5 procent biodiesel och 95 procent diesel, medan B100 alla är biodiesel - och det finns biodieselfyllningsstationer i hela USA. Sedan finns det lilla antalet förare som hembryggade sin egen biodiesel och några som omvandlar sina dieselmotorer för att köra på rak vegetabilisk olja som återvinns från restauranger.

bioetanol är etanol (alkohol) som produceras genom jäsning av växtstärkelser som korn som majs, sockerrör, växelgräs och jordbruksavfall. Att inte förväxla med etanol som är en biprodukt av en kemisk reaktion med petroleum, som inte anses förnybar.

I USA kommer det mesta av bioetanolen från jordbrukare som odlar majs. Många amerikanska personbilar och lätta lastbilar kan använda antingen bensin eller en bioetanol / bensinblandning som kallas E-85—85 procent etanol / 15 procent bensin. Även om E-85 inte är ett rent koldioxidneutralt bränsle producerar det dock låga utsläpp. Den stora nackdelen med etanol är att den är mindre energität än andra bränslen, så det minskar bränsleekonomin med 25% till 30%. Med bensinpriser som svävar runt $ 2 är inte en gallon E-85 prissatta. Och lycka till med att hitta en bensinstation som säljer den utanför Midwest-jordbruket.

Metanol är, som etanol, en mycket stark alkohol tillverkad av vete, majs eller socker i en process som liknar bryggning och anses vara det mest energieffektiva bränslet att producera. En vätska vid normala temperaturer, den har en högre oktanklass än bensin men en lägre energitäthet. Metanol kan blandas med andra bränslen eller användas på egen hand, men det är något mer frätande än traditionella bränslen, vilket kräver modifieringar av motorbränslesystemet i storleksordningen $ 100 - $ 150.

Under en kort tid i början av 2000-talet fanns det en liten växande marknad för metanolbilar i Kalifornien fram till statens Hydrogen Highway Initiative Network tog kommandot och programmet förlorade stödet. Försäljningen av dessa bilar var långsam på grund av det låga bensinpriset då och bristen på bensinstationer som pumpade bränslet. Men det korta programmet bevisade pålitligheten hos fordonen och fick positiv feedback från förarna.

alger—Specifikt mikroalger — är en källa för ett koldioxidneutralt alternativt bränsle. Sedan 1970-talet har federala och statliga regeringar tillsammans med privata värdepappersföretag hällt hundratals miljoner i algeundersökningar som ett biobränsle hittills. Mikroalger har förmågan att producera lipider, som är kända som en potentiell källa för biobränslen.

Dessa alger kan odlas på icke dricksvatten, kanske till och med avloppsvatten, i dammar så att det inte använder åkermark eller enorma mängder vatten. Medan på papper verkar mikroalger som en icke-hjärna, har formidabla tekniska problem flockat forskare och forskare i åratal. Men de alga sanna troende släpper inte upp, så kanske du en dag kommer att pumpa ett algerbaserat biobränsle i bilens bränsletank.

Nej, dieselbränsle från vatten och koldioxid är inte någon Ponzi-plan som är avsedd att flyga svaga investerare. 2015 meddelade Audi tillsammans med det tyska energiföretaget Sunfire att det kunde syntetisera ett dieselbränsle från vatten och CO2 som kan driva bilar. Syntesen skapar en vätska som kallas blå råolja och förfinas till vad Audi kallar e-diesel.

Audi hävdar att e-diesel är svavelfri, renare förbränning än vanlig diesel och processen för att göra den är 70 procent effektiv. De första fem literna gick in i tanken på en Audi A8 3.0 TDI som drivs av Tysklands forskningsminister. För att bli ett livskraftigt kolneutralt bränsle är nästa steg att öka produktionen.

Vårt beroende av olja har haft allvarliga konsekvenser. Det verkar som om den logiska lösningen är att utveckla eller upptäcka ett alternativt koldioxidneutralt bränsle som inte härrör från petroleum. Att hitta ett alternativ som är rikligt, förnybart, ekonomiskt att producera och miljövänligt är dock en komplex och svår utmaning.

Den goda nyheten är att när du läser detta arbetar forskare hårt med denna svåra utmaning.

Uppdaterad av Larry E. Hall