Топливо и автомобильные технологии

Альтернативным топливом, в наиболее общем смысле, является любое топливо, отличное от традиционного выбора, бензина и дизельного топлива, используемое для производства энергии или мощности. Воздействие на выбросы и выход энергии, обеспечиваемый альтернативными видами топлива, варьируется в зависимости от источника топлива. Примеры альтернативных видов топлива включают биодизель, этанол, электричество, пропан, сжатый природный газ и водород.

Определения альтернативных видов топлива

Альтернативные виды топлива, используемые на транспорте, кратко описаны ниже.

Биодизель это экологически чистое возобновляемое альтернативное топливо, которое можно производить из широкого спектра растительных масел и животных жиров. Биодизель не содержит нефти, но его можно смешивать на любом уровне с нефтяным дизельным топливом для создания биодизельной смеси. Может использоваться в двигателях с воспламенением от сжатия (дизельных) с небольшими модификациями или без таковых.

Этиловый спирт является возобновляемым альтернативным биотопливом, изготовленным из различных растительных материалов. Этанол можно смешивать с бензином в различных количествах; большинство бензиновых двигателей с искровым зажиганием хорошо работают со смесями, содержащими 10% этанола (Е10). E85, смесь 85-процентного этанола и 15-процентного неэтилированного бензина, является альтернативным топливом для использования в транспортных средствах с гибким топливом (FFV).

Электричество электроэнергия, используемая для питания транспортных средств, обеспечивается электросетью и накапливается в аккумуляторах транспортных средств. Автомобили, работающие на электричестве, не имеют выбросов выхлопных газов. Электромобили в настоящее время недоступны у крупных производителей автомобилей; большинство электромобилей были переоборудованы механиками-любителями.

Пропан, также известный как сжиженный нефтяной газ, является побочным продуктом переработки природного газа и переработки сырой нефти. Пропан менее токсичен, чем другие виды топлива. Обладает высоким октановым числом и отличными свойствами для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием. В настоящее время менее 2 процентов потребления пропана в США используется для транспорта; однако интерес к нему растет из-за его доступности на внутреннем рынке, высокой плотности энергии и чистоты горения.

Сжатый природный газ (СПГ) природный газ, добываемый из скважин и компримируемый. Природный газ — это ископаемое топливо, состоящее в основном из метана и сгорающее чище, чем бензин или дизельное топливо. Было обнаружено, что транспортные средства, работающие на природном газе, производят меньше парниковых газов, чем транспортные средства, работающие на бензине, но в настоящее время в качестве топлива для транспорта используется очень небольшое потребление природного газа.

Водород (H2) — это возобновляемое альтернативное топливо местного производства, которое можно использовать для выработки электроэнергии. Химическая реакция между кислородом и водородом производит электроэнергию, и когда транспортное топливо представляет собой чистый водород, единственным результатом выбросов является водяной пар. В зависимости от источника энергии, вызывающего химическую реакцию, водород может быть безэмиссионным транспортным топливом. Не получившие широкого распространения сегодня, текущие правительственные и отраслевые исследования и разработки направлены на изучение безопасного и экономичного производства водорода и транспортных средств на водороде.

Ресурсы

Министерство энергетики США

Этот сайт представляет собой всеобъемлющий информационный центр данных, публикаций, инструментов и информации, связанных с передовыми транспортными технологиями.AFDC содержит более 3000 документов, интерактивные инструменты, которые помогают автопаркам и потребителям принимать транспортные решения, а также огромное количество информации для информирования общественности об альтернативных видах топлива и передовых транспортных средствах. AFDC фокусируется не только на альтернативных видах топлива, но и на всех передовых транспортных топливах, транспортных средствах и технологиях.

Министерство транспорта США, Центр прогнозирования изменения климата и окружающей среды

В этом документе представлен обзор существующей литературы по коэффициентам выбросов, методам сбора данных о выбросах и аналитическим подходам; представляет результаты проведенного SAIC анализа имеющихся данных о выбросах парниковых газов CO2 и CH4, полученных в результате испытаний на динамометрическом стенде выхлопных газов большегрузных транспортных средств; и дает предложения по дальнейшему уменьшению этой неопределенности. Исследование было сосредоточено на данных о выбросах большегрузных автомобилей, работающих на дизельном топливе, СПГ и КПГ.

Союз неравнодушных ученых

Этот отчет должен гарантировать, что мы точно «подсчитываем углеводы», объясняя, почему нам нужна комплексная система учета выбросов углерода, которая измеряет выбросы глобального потепления в течение всего жизненного цикла транспортного топлива. Нам также необходимо «заставить углеводы учитываться», создавая политику, основанную на эффективности, которая будет вознаграждать низкоуглеродное транспортное топливо за его эффективность.

Центр Пью по глобальному изменению климата

В данной статье представлена ​​роль биотоплива и его воздействие на климат. Он предлагает введение в текущее состояние дел с биотопливом: технологии, используемые при его производстве, выбросы парниковых газов (ПГ) и связанные с этим вопросы политики.

Калифорнийская энергетическая комиссия, Калифорнийский совет по воздушным ресурсам

План штата Калифорния по альтернативным видам топлива представляет стратегии и действия, которые Калифорния должна предпринять для увеличения использования альтернативных видов топлива, не связанных с нефтью, таким образом, чтобы свести к минимуму расходы штата и максимизировать экономические выгоды от производства в штате.В плане были оценены различные альтернативные виды топлива и разработаны топливные портфели для достижения целей Калифорнии по сокращению потребления нефти, увеличению использования альтернативных видов топлива, сокращению выбросов парниковых газов и увеличению производства биотоплива в штате без значительного ухудшения здоровья населения и качества окружающей среды. Ключевые обстоятельства и условия, необходимые для достижения результатов плана, представлены для каждого вида топлива на основе допущений плана и анализа. В плане описывается Видение на 2050 год, которое расширяет результаты плана за пределы контрольных лет 2012, 2017 и 2022 годов и закладывает основу для построения многотопливного транспортного энергетического будущего в Калифорнии.

Совет по транспортным исследованиям

В этом документе представлен краткий обзор результатов двухлетнего проекта, предпринятого для определения изменений, необходимых Министерству транспорта США (DOT), чтобы разрешить использование водорода в качестве альтернативного топлива в коммерческих автомобилях. В настоящее время не существует общих рекомендаций, которые могли бы помочь управляющим парком коммерческих автомобилей, рассматривающим водород в качестве альтернативного топлива. Таким образом, основная цель двухлетнего проекта DOT состояла в том, чтобы составить на непрофессиональном языке общие рекомендации по надлежащей эксплуатации, техническому обслуживанию и проверке водородных топливных систем в коммерческих автомобилях (т. Е. Грузовых автомобилях и автобусах).

Буз Аллен Гамильтон; Федеральное управление безопасности автомобильных перевозчиков

В этом отчете рассматриваются существующие Федеральные правила безопасности автомобильных перевозчиков, относящиеся к топливным системам, чтобы определить, необходимы ли изменения в этих правилах для внедрения газообразного и жидкого водорода в качестве альтернативного топлива в коммерческих транспортных средствах. Эти виды топлива обладают уникальными физическими и химическими свойствами, которые отличаются от традиционных автомобильных топлив и связаны с определенными опасностями.

88-е ежегодное собрание Совета транспортных исследований

Этот документ иллюстрирует методологию оценки альтернативных национальных целей роста трафика по сравнению с целями сокращения выбросов парниковых газов с учетом характеристик парка автомобилей и политики в отношении топлива. Оцениваются несколько альтернативных сценариев, от исторических тенденций до политики «Управление транспортом с учетом климата» (CSTM), которая будет направлена ​​​​на стабилизацию пробега транспортных средств в США (VMT) на прогнозируемых уровнях 2010 года до 2050 года.

Филип Фейри, Энергетическая политика, том 37, выпуск 4

В этой статье представлены исторические факты, касающиеся спроса на нефть в Америке, а также внутренних и мировых ресурсов добычи нефти. Эти исторические тенденции используются для построения сценария будущего спроса и предложения на нефть в США. Ряд существующих технологий, которые могут снизить потребность в импорте нефти, затем оцениваются с помощью анализа клиньев, что дает прогнозы до 2030 года.

Экологические науки и технологии, Vol. 43 Выпуск 7, Американское химическое общество

Комбинация текущих и запланированных на 2007 год мощностей по производству этанола в США составляет 50 миллиардов литров в год, что составляет одну треть цели Закона об энергетической независимости и безопасности 2007 года (EISA) — 136 миллиардов литров биотоплива к 2022 году. В этом исследовании мы оцениваем транспорт воздействия и требования к инфраструктуре для использования E85 (85% этанола, 15% бензина) в легковых автомобилях с использованием комбинации кукурузы и целлюлозного этанола. Распределение этанола моделируется с использованием модели линейной оптимизации. Расчетная средняя стоимость этанола с доставкой в ​​долларах 2005 года колеблется от 0,29 до 0,62 доллара за литр (1,3-2,8 доллара за галлон) в зависимости от расстояния и способа транспортировки. Выбросы от транспорта этанола, оцененные в этой работе, почти в 2 раза превышают выбросы, полученные в предыдущих исследованиях LCA этанола, и, таким образом, приводят к большему общему эффекту жизненного цикла. Транспортировка этанола на большие расстояния до конечного потребителя может свести на нет потенциальные экономические и экологические преимущества этанола по сравнению с бензином.Чтобы снизить затраты, мы рекомендуем региональную концентрацию смесей E85 для производства и использования этанола в будущем.

Министерство энергетики США и Агентство по охране окружающей среды США

Этот веб-сайт предоставляет информацию для потребителей из США, интересующихся различными видами альтернативных видов топлива и современными транспортными средствами, такими как гибриды и автомобили с гибким топливом. Также есть информация о передовых технологиях.

Агентство по охране окружающей среды США

На этой веб-странице представлены информационные бюллетени об альтернативных автомобильных технологиях и видах топлива, в том числе информационные бюллетени о биодизельном топливе и его характеристиках, наличии, доступности и преимуществах.

Министерство транспорта США, Центр изменения климата и прогнозирования окружающей среды

В этом отчете оценивается потенциал заменителей бензина для сокращения выбросов углекислого газа и других парниковых газов автомобилями и малотоннажными грузовиками. Сокращение выбросов ПГ в будущем оценивается на основе конкретных допущений о росте числа поездок на легковых автомобилях и замене бензина различными другими видами топлива как в краткосрочной перспективе (10 лет), так и в более долгосрочной перспективе (25 лет).

Эванс, Кристофер и Чеа, Линетт и Бандивадекар, Ануп и Хейвуд, Джон. Вопросы науки и техники, Vol. 25 № 2

Стандарты корпоративной средней экономии топлива (CAFE) были повышены Конгрессом в декабре 2007 года, впервые за более чем два десятилетия, из-за опасений по поводу антропогенного изменения климата и энергетической безопасности. Однако для того, чтобы побудить водителей изменить свои привычки вождения, в дополнение к стандартам CAFE может потребоваться реализация других вариантов политики, ориентированных на потребителя.Авторы утверждают, что экономию топлива автомобиля можно улучшить с помощью трех основных методов: уменьшения веса и размера автомобиля; увеличение доли рынка альтернативных силовых агрегатов, которые показывают большую эффективность, чем обычные бензиновые двигатели; и вместо того, чтобы продолжать историческую тенденцию делать акцент на транспортных средствах, которые тяжелее, больше и мощнее, обеспечение того, чтобы улучшения в области повышения эффективности автомобильных технологий были направлены на увеличение экономии топлива.

Майкл Ф. Хордески, Fairmont Press

В этой книге обсуждаются проблемы и необходимость построения гидроэлектростанции.

Мин Чул Ли, Сок Бин Со, Джэ Хва Чунг, Ён Джин Джу, Даль Хон Ан, Топливо, Том 88, Выпуск 4

Это исследование было проведено, чтобы проверить, является ли ДМЭ хорошим топливом для газовых турбин, и выявить потенциальные проблемы при заправке коммерческих газовых турбин ДМЭ. В этом исследовании газовая турбина GE7EA электростанции Pyong-tak в Корее была выбрана в качестве цели применения DME. Испытания характеристик сгорания проводились путем сравнения ДМЭ с метаном, который является основным компонентом природного газа.

Джи-Ён Ли, Мусанг Ю, Кёнхун Ча, Тхэ Вон Лим, Так Хур, Международный журнал водородной энергетики

В этом исследовании используется методология расчета стоимости жизненного цикла (LCC), чтобы определить, когда водород может стать экономически целесообразным по сравнению с традиционными видами топлива, и какая энергетическая политика является наиболее эффективной для содействия проникновению водорода на конкурентный рынок топлива. Целевыми путями водорода в этом исследовании являются H2 через паровой риформинг природного газа (NG SR), H2 через паровой риформинг нафты (Naphtha SR), H2 через паровой риформинг сжиженного нефтяного газа (LPG SR) и H2 через электролиз воды (WE). Кроме того, традиционные виды топлива (бензин, дизельное топливо) также включены для сравнения с путями H2.

Фултон, Льюис М.; Каццола, Пьерпаоло. 88-е ежегодное собрание Совета транспортных исследований

В этом документе представлен обзор последних тенденций в области экономии топлива легковых автомобилей во всем мире, новые прогнозы и обсуждение возможностей технологий экономии топлива и затрат на следующие 30–50 лет — все в контексте недавних прогнозов МЭА по глобальному потребление энергии (особенно использование нефти) и выбросы CO2.

Национальная академия наук

Жидкое транспортное топливо из угля и биомассы дает представление о потенциальных затратах на жидкое топливо из биомассы путем биохимического преобразования и из биомассы и угля путем термохимического преобразования. Политики, инвесторы, лидеры в промышленности, транспортном секторе и другие лица, заботящиеся об окружающей среде, экономике и энергетической безопасности, рассмотрят эту книгу как дорожную карту к независимости от иностранной нефти. При немедленных действиях и постоянных усилиях альтернативные жидкие виды топлива могут быть доступны в 2020 году, если или когда они понадобятся стране.

Институт мировых ресурсов

В этом отчете рассматривается роль, которую транспортное топливо играет в обсуждении изменения климата. Авторы анализируют технологию биотоплива, политические структуры, которые стимулируют развитие технологий биотоплива, а также движущие силы для инвестиций и приходят к выводу, что переход на биотопливо возможен, но будет успешным если стандарты и стимулы будут введены в действие для поощрения улучшенных углеродных и энергетических показателей и содействия устойчивости.

Мария Гран, Кристиан Азар, Кристиан Линдгрен, Биомасса и биоэнергия, Том 33, Выпуск 3

В этом исследовании анализируется, как международные климатические режимы влияют на экономическую эффективность выбора топлива в транспортном секторе. Анализ проводится с региональной версией модели глобального энергетического перехода GET-R 6.0. Применяются два разных сценария сокращения выбросов двуокиси углерода (CO2), оба из которых соответствуют целевому уровню концентрации CO2 в атмосфере на уровне 450 частей на миллион к 2100 году.

Джейн Эрли и Элис МакКаун, WorldWatch Institute

В этом отчете утверждается, что в течение следующего десятилетия и далее США.национальная, государственная и местная политика должна быть сосредоточена на разработке устойчивого биотоплива, а не просто на увеличении количества биотоплива, которое может сыграть роль в формирующейся новой энергетической экономике. Эти виды топлива следует рассматривать как часть расширенного портфеля возобновляемых источников энергии, в котором особое внимание уделяется повышению эффективности использования топлива и снижению спроса, а также разработке новых устойчивых энергетических технологий, которые однажды могут выйти за рамки биотоплива.

В этом исследовании изучается, как замена бензина биотопливом может увеличить выбросы парниковых газов, поскольку фермеры во всем мире реагируют на более высокие цены и превращают леса и пастбища в новые пахотные земли, чтобы заменить зерно или пахотные земли, перенаправленные на биотопливо.