Warum verwenden wir hauptsächlich fossilen Brennstoff anstelle eines zuverlässigeren und größeren Summenbrennstoffs?

Warum verwenden wir hauptsächlich fossile Brennstoffe anstelle von ... Alkohol? Wir haben es in einem Teil unseres Gases verwendet. Warum verwenden wir es nicht in größeren Mengen?

Offensichtlich gibt es einen Grund.

Ich vermute, Alkohol enthält nicht genug Sauerstoff, um eine reibungslose Verbrennung zu ermöglichen. Kommt fossiler Brennstoff?

Was Sie wirklich untersuchen möchten, ist Energiedichte . So genannte "fossile Brennstoffe" haben eine sehr hohe Energiedichte, was für einen Fahrzeugkraftstoff sehr wichtig ist, da Sie ihn laden und mit sich herumtragen müssen.

Diese Tabelle zeigt die Kraftstoffe in der Reihenfolge ihrer Energiedichte:

Der Hauptgrund, warum wir X nicht als Kraftstoff verwenden, und jeder scheint so verliebt in Benzin und Diesel zu sein, liegt darin, dass unsere derzeitige Technologie wirklich sehr effizient ist und viel Leistung auf kleinem Raum bietet. Kombinieren Sie das mit der Tatsache, dass es einfach zu speichern und zu verteilen ist und Sie eine Combo haben, die sehr schwer zu übertreffen ist.

Die Energiedichte ist zwar eine nette Eigenschaft von Benzin und Diesel, sie ist jedoch nicht der Haupttreiber ihrer Verwendung. Stattdessen ist der primäre Treiber ein eher praktischer: Sie sind billiger .

Auf der Verbraucherseite bemerken wir dies nicht, da die meisten Länder die Preise volumetrisch festlegen - so viel pro Gallone. Um den "wahren" Preis zu sehen, muss man Dinge wie Energiedichte und Motoreffizienz berücksichtigen. Am Ende ist der Preis, der zählt, Dollar pro Meile , nicht Dollar pro Gallone. Wenn Sie die Umrechnung vornehmen , sehen Sie, dass Ethanol (E85) in den USA durchweg um 20% teurer ist (pro Meile).

Die niedrigere Energiedichte von Ethanol macht die Berechnung jedoch nicht automatisch zunichte. Sie können dies in Orten wie Brasilien sehen. Brasilien verfügt über eine beträchtliche Anzahl von Fahrzeugen mit Ethanolantrieb. Das Ethanol in Brasilien hat nichts Besonderes, das seine Energiedichte erhöht. Das Wichtigste, was sich geändert hat, ist, dass Ethanol aufgrund der großen Anzahl von Zuckerrohrplantagen in Brasilien viel, viel billiger ist als anderswo. Der Kraftstoffpreis ist eine komplexe Mischung aus Produktionskosten, Transportkosten und lokaler Steuerpolitik. Was an einem Ort die billigste Option ist, ist an einem anderen Ort nicht die billigste, und die Leute werden sich für das interessieren, was lokal am billigsten ist.

Wenn die Kosten pro Meile Ethanol in den USA oder in Europa günstiger würden, würden die Leute auch dort umsteigen - selbst wenn sie dann ihre Kraftstofftanks vergrößern oder häufiger auffüllen müssten. (Wie die Umstellung auf Elektroautos zeigt, trotz der vergleichsweise schrecklichen Energiedichte von Batterien. Strom ist pro Meile viel billiger als Benzin und Diesel, daher kann eine Umstellung sinnvoll sein, wenn Sie häufiger tanken müssen .)

Sie können auf jeden Fall Ethanol anstelle von Benzin verwenden und einige kleinere technische Probleme außer Acht lassen, da diese mehr oder weniger austauschbar sind.

Das Problem ist eines der Versorgung. Wir sind in der Lage, eine zuverlässige Versorgung mit Benzin aus der Erdölförderung zu gewährleisten, die über eine gut ausgebaute Infrastruktur für die Herstellung und Verarbeitung verfügt.

Im Zusammenhang mit Kraftstoffen bedeutet "Alkohol" im Allgemeinen "Bioethanol", das durch Fermentation (oder einen äquivalenten industriellen Prozess) pflanzlicher Produkte hergestellt wird. Das Problem ist, dass dadurch die Kraftstoffproduktion möglicherweise in direkten Wettbewerb mit der Lebensmittelproduktion gerät und dasselbe gilt für „Biodiesel“ aus Pflanzenölen.

Es besteht auch ein Energiebedarf, wenn der durch Fermentation erzeugte Alkohol niedriger Konzentration (äquivalent zu Bier) durch Destillation in einen nützlichen Brennstoff umgewandelt wird.

Was hier nicht erwähnt wurde, ist nicht nur die Dichte, sondern auch die Effizienz des Verbrennungsmotors.

Zum Beispiel - warum verwenden wir keine elektrischen Heizungen für ganze Häuser? Weil es vier- bis zehnmal so teuer ist wie irgendeine Art von Gas. Strom ist für Geräte wie einen Computer „billig“ - aber in Bezug auf die Kosten für Kühlung / Heizung sehr ineffizient. Deshalb verwenden wir normalerweise nur Strom zum Kühlen, da die Verbrennung die Dinge nicht gerade abkühlt :).

Der Hauptgrund, warum wir für jede Anwendung eine bestimmte Art von Energiequelle verwenden, ist zum größten Teil a) günstig, basierend auf den Kosten und dem Wirkungsgrad des betreffenden Motors b) praktisch und sicher in Anbetracht der Anwendung.

Aber es ist wirklich wichtig, den Motor zu betrachten. Effizienz ist ein Maß dafür, dass Sie 1,00 Einheiten Kraftstoff in den Motor einfüllen und nur etwa 0,80 Einheiten Arbeit für diesen Kraftstoff aus dem Motor erhalten. Und niemand hat sich wirklich etwas ausgedacht, das den Verbrennungsmotor für Kleinanwendungen übertrifft.