Tại sao chúng ta chủ yếu sử dụng nhiên liệu hóa thạch thay vì nhiên liệu tổng đáng tin cậy hơn và lớn hơn?

Tại sao chúng ta chủ yếu sử dụng nhiên liệu hóa thạch thay vì thứ gì đó như ... Rượu? Chúng tôi đã sử dụng nó trong một phần khí đốt, vậy tại sao chúng tôi không sử dụng nó với số lượng lớn hơn?

Rõ ràng là có một lý do.

Tôi đoán là rượu không chứa đủ oxy để cho phép đốt cháy trơn tru. Liệu nhiên liệu hóa thạch?

Những gì bạn thực sự muốn xem xét là Mật độ năng lượng . Vì vậy, được gọi là "Nhiên liệu hóa thạch" có mật độ năng lượng rất cao, điều này rất quan trọng đối với nhiên liệu xe vì bạn phải tải nó và mang theo bên mình.

Biểu đồ này cho thấy nhiên liệu được liệt kê theo thứ tự mật độ năng lượng của chúng:

Vì vậy, lý do chính khiến chúng tôi không sử dụng X làm nhiên liệu và mọi người dường như rất yêu thích xăng và dầu diesel là vì công nghệ hiện tại của chúng tôi, chúng thực sự, thực sự hiệu quả và chứa rất nhiều năng lượng trong một không gian nhỏ. Kết hợp điều đó với thực tế là việc lưu trữ và phân phối dễ dàng và bạn đã có một combo rất khó đánh bại.

Mặc dù mật độ năng lượng là một đặc tính khá tốt của xăng và dầu diesel, nhưng nó không phải là động lực chính cho việc sử dụng chúng. Thay vào đó, trình điều khiển chính là một điều khá thực tế: chúng rẻ hơn .

Về phía người tiêu dùng, chúng ta không có xu hướng chú ý điều này, vì hầu hết mọi nơi định giá mọi thứ theo thể tích - rất nhiều cho mỗi gallon. Để xem giá "thật", bạn phải tính đến những thứ như mật độ năng lượng và hiệu suất động cơ. Cuối cùng, giá quan trọng là đô la mỗi dặm , không phải đô la mỗi gallon. Nếu bạn thực hiện chuyển đổi , bạn sẽ thấy rằng ethanol (E85) luôn đắt hơn khoảng 20% ​​(tính trên mỗi dặm) ở Hoa Kỳ.

Nhưng mật độ năng lượng thấp hơn của ethanol không tự động giết chết tính toán. Bạn có thể thấy điều này ở những nơi như Brazil. Brazil có một số lượng đáng kể các phương tiện chạy bằng ethanol. Không có gì đặc biệt về ethanol ở Brazil làm tăng mật độ năng lượng của nó. Điều chính đã thay đổi là do số lượng lớn các đồn điền mía ở Brazil, ethanol rẻ hơn nhiều so với các nơi khác. Giá nhiên liệu là một hỗn hợp phức tạp của chi phí sản xuất, chi phí vận chuyển và chính sách thuế địa phương. Lựa chọn rẻ nhất ở một nơi không phải là rẻ nhất ở nơi khác và mọi người sẽ hướng về bất cứ thứ gì rẻ nhất tại địa phương.

Nếu chi phí cho mỗi dặm ethanol trở nên rẻ hơn ở Hoa Kỳ hoặc Châu Âu, thì bạn cũng sẽ thấy mọi người chuyển sang đó - ngay cả khi điều đó có nghĩa là họ phải tăng kích thước thùng nhiên liệu hoặc đổ đầy thường xuyên hơn. (Bằng chứng là những người chuyển sang sử dụng ô tô điện, mặc dù mật độ năng lượng tương đối khủng khiếp của pin. Điện rẻ hơn nhiều dặm so với xăng và dầu diesel, do đó, có thể có ý nghĩa để chuyển đổi nếu bạn có thể chịu nhiên liệu thường xuyên hơn .)

Bạn hoàn toàn có thể sử dụng ethanol thay vì xăng và bỏ qua một số vấn đề kỹ thuật khá nhỏ mà chúng ít nhiều có thể thay thế cho nhau.

Vấn đề là một trong những nguồn cung. Chúng tôi có khả năng sản xuất một nguồn cung cấp xăng dầu đáng tin cậy từ khai thác dầu khí có cơ sở hạ tầng được thiết lập tốt để sản xuất và chế biến.

Trong bối cảnh nhiên liệu, 'rượu' thường có nghĩa là 'bioethanol' được sản xuất bởi quá trình lên men (hoặc một quy trình công nghiệp tương đương) của các sản phẩm thực vật. Vấn đề là điều này đặt sản xuất nhiên liệu có khả năng cạnh tranh trực tiếp với sản xuất thực phẩm và áp dụng tương tự cho 'diesel sinh học' từ dầu thực vật.

Ngoài ra còn có một yêu cầu năng lượng trong việc biến rượu nồng độ thấp được sản xuất bằng cách lên men (tương đương với bia) thành nhiên liệu hữu ích bằng cách chưng cất.

Một điều chưa được đề cập ở đây không chỉ là mật độ mà còn là hiệu suất của động cơ đốt trong.

Chẳng hạn - tại sao chúng ta không sử dụng lò sưởi điện cho toàn bộ ngôi nhà? Bởi vì nó đắt gấp 4 đến 10 lần so với sử dụng một số dạng khí. Điện là 'rẻ' cho các thiết bị như máy tính - nhưng nó rất kém hiệu quả về chi phí khi làm mát / sưởi ấm. Do đó, tại sao chúng ta thường chỉ sử dụng điện để làm mát, vì quá trình đốt cháy không thực sự làm mát mọi thứ :).

Đối với hầu hết các yếu tố chính thúc đẩy lý do tại sao chúng tôi sử dụng một loại nguồn năng lượng nhất định cho bất kỳ ứng dụng nào là nó) rẻ dựa trên chi phí + hiệu quả của động cơ liên quan b) thuận tiện và an toàn cho ứng dụng.

Nhưng nó thực sự quan trọng để xem xét động cơ. Hiệu quả là một biện pháp nói rằng bạn đặt 1,00 đơn vị nhiên liệu vào và bạn chỉ nhận được 0,80 đơn vị công việc đáng giá của nhiên liệu đó ra khỏi động cơ. Và không ai thực sự nghĩ ra bất cứ điều gì đánh bại động cơ đốt trong cho các ứng dụng quy mô nhỏ.