Nøytrale karbon-brennstoff

Karbon nøytralt er et begrep som brukes for å beskrive karbonbaserte drivstoff som når de brennes ikke vil øke karbondioksid (CO2) i atmosfæren. Disse drivstoffene verken bidrar til eller reduserer mengden karbon (målt i frigjøring av CO2) i atmosfæren.

Karbondioksid i atmosfæren er plantemat, noe som er bra, og det hjelper også til å holde planeten vår varm. For mye CO2 kan imidlertid føre til det vi nå kaller global oppvarming. Kullneutrale drivstoff kan bidra til å forhindre at det samles for mye CO2 i atmosfæren. Det oppnår dette når det frigjorte karbonet blir absorbert av plantevekster som vil bidra til å produsere morgendagens neste gallon av et karbonnøytralt drivstoff.

Hver gang vi reiser i bensin- eller dieseldrevne kjøretøy, legger vi til drivhusgasser til atmosfæren. Det er fordi det å brenne en petroleum (som ble opprettet for millioner av år siden) slipper CO2 ut i luften. Som nasjon er det for tiden registrert 250 millioner personbiler, omtrent 25 prosent av alle personbiler i verden. I USA brenner kjøretøyene våre rundt 140 milliarder liter bensin og 40 milliarder liter diesel i året.

Med disse tallene er det ikke vanskelig å se at hver gallon av et karbonnøytralt drivstoff som brennes kan bidra til reduksjon av CO2 i atmosfæren, og dermed bidra til å redusere den globale oppvarmingen.

Mange tror fremtiden ligger på karbonnøytrale alternative drivstoff laget av avlinger og avfallsprodukter som er kjent som biodrivstoff. Rent biodrivstoff som biodiesel, bioetanol og bio-butanol er karbonnøytral siden planter tar opp C02 frigjort ved å bli brent.

Det vanligste karbonneutrale drivstoffet er biodiesel. Fordi det er produsert fra så organisk avledede ressurser som animalsk fett og vegetabilsk olje, kan det brukes til å resirkulere et bredt spekter av avfallsmateriale. Den er tilgjengelig i en rekke blandingsprosenter - for eksempel B5 er 5 prosent biodiesel og 95 prosent diesel, mens B100 alle er biodiesel - og det er biodiesel-fyllestasjoner over hele USA. Så er det et lite antall sjåfører som har hjemmebrygget sin egen biodiesel og noen som konverterer dieselmotorene sine til å kjøre på rett vegetabilsk olje resirkulert fra restauranter.

bioetanol er etanol (alkohol) som produseres ved gjæring av stivelse av planter som korn som mais, sukkerrør, switchgrass og landbruksavfall. For ikke å forveksle med etanol som er et biprodukt av en kjemisk reaksjon med petroleum, som ikke anses som fornybar.

I USA kommer det meste av bioetanol fra bønder som dyrker mais. Mange amerikanske personbiler og lette lastebiler kan bruke enten bensin eller en bioetanol / bensinblanding kalt E-85—85 prosent etanol / 15 prosent bensin. Selv om E-85 ikke er et rent karbon-nøytralt drivstoff, gir det lave utslipp. Den store ulempen med etanol er at den er mindre energitett enn andre drivstoff, så den reduserer drivstofføkonomien med 25% til 30%. Med bensinpriser som svever rundt $ 2 er ikke en gallon E-85 konkurransedyktig priset. Og lykke til med å finne en bensinstasjon som selger den utenfor Midtvestens oppdrett.

Metanol, som etanol, er en veldig sterk alkohol laget av hvete, mais eller sukker i en prosess som ligner på brygging, og regnes som det mest energieffektive drivstoffet å produsere. En væske ved normale temperaturer, den har høyere oktantall enn bensin, men lavere energitetthet. Metanol kan blandes med andre drivstoff eller brukes på egen hånd, men det er litt mer etsende enn tradisjonelle drivstoff, noe som krever endringer i motorens drivstoffsystem i størrelsesorden $ 100 - $ 150.

I løpet av en kort periode på begynnelsen av 2000-tallet var det et lite voksende marked for metanolbiler i California frem til statens Hydrogen Highway Initiative Network tok kommandoen og programmet mistet støtten. Salget av disse bilene var svakt på grunn av den lave bensinprisen på den tiden og mangelen på bensinstasjoner som pumpet drivstoffet. Imidlertid beviste det korte programmet påliteligheten til kjøretøyene og fikk positive tilbakemeldinger fra sjåførene.

alger—Spesielt mikroalger — er en kilde for et karbonnøytralt alternativt drivstoff. Siden 1970-tallet har føderale og statlige myndigheter sammen med private investeringsselskaper strømmet hundrevis av millioner inn i algeundersøkelser som et biodrivstoff med hittil liten suksess. Mikroalger har muligheten til å produsere lipider, som er kjent som en potensiell kilde for biodrivstoff.

Disse algene kan dyrkes på vann som ikke er drikkevann, kanskje til og med avløpsvann, i dammer, så det bruker ikke dyrkbar jord eller enorme mengder vann. Mens det på papiret virker mikroalger som en ikke-hjerner, har formidable tekniske problemer flummet forskere og forskere i årevis. Men algenes troende gir seg ikke, så kanskje du en dag vil pumpe et algebasert biodrivstoff i bilens bensintank.

Nei, diesel fra vann og karbondioksid er ikke noe Ponzi-program som er ment å fleece svake investorer. I 2015 kunngjorde Audi sammen med det tyske energiselskapet Sunfire at de var i stand til å syntetisere en diesel fra vann og CO2 som kan brenne biler. Syntesen skaper en væske kjent som blå råolje og foredles til det Audi kaller e-diesel.

Audi hevder at e-diesel er svovelfri, renere-brennende enn standard diesel og prosessen for å gjøre den er 70 prosent effektiv. De første fem literene gikk i tanken til en Audi A8 3.0 TDI drevet av Tysklands forskningsminister. For å bli et levedyktig karbonnøytralt drivstoff er neste trinn å øke produksjonen.

Vår avhengighet til olje har fått alvorlige konsekvenser. Det ser ut til at den logiske løsningen ville være å utvikle eller oppdage et alternativt karbonnøytralt drivstoff som ikke er avledet fra petroleum. Å finne et alternativ som er rikelig, fornybart, økonomisk å produsere og miljøvennlig er imidlertid en kompleks og vanskelig utfordring.

Den gode nyheten er at mens du leser dette, jobber forskere hardt med denne vanskelige utfordringen.

Oppdatert av Larry E. hall