Beth yw tanwydd amgen ar gyfer ceir

Mae'r peiriant tanio mewnol gasoline wedi chwyldroi datblygiad cerbydau hunan-yrru. Dros amser, mae ceir wedi symud o gategori moethus i anghenraid.

Mae'r defnydd cyfredol o adnoddau naturiol wedi cynyddu cymaint fel nad oes gan gronfeydd wrth gefn amser i ailgyflenwi. Mae hyn yn gorfodi dynoliaeth i ddatblygu tanwydd amgen. Yn yr adolygiad hwn, byddwn yn ystyried datblygiadau parod a ddefnyddir ar lawer o gerbydau.

Tanwyddau amgen

Yn ogystal â dirywiad mewn cronfeydd olew, mae sawl rheswm arall i ddatblygu tanwydd amgen.

Llygredd amgylcheddol yw un ohonynt. Pan fyddant yn cael eu llosgi, mae tanwydd gasoline a disel yn rhyddhau sylweddau niweidiol sy'n dinistrio'r haen osôn ac a all achosi salwch anadlol. Am y rheswm hwn, mae gwyddonwyr yn dal i weithio i greu ffynhonnell ynni glân a fyddai'n cael cyn lleied o effaith â phosib ar yr amgylchedd, yn ystod y cyfnod echdynnu ac yn ystod gweithrediad yr injan.

Yr ail reswm yw annibyniaeth ynni'r wladwriaeth. Mae pawb yn gwybod mai dim ond ychydig o wledydd sydd â chronfeydd olew o dan y ddaear. Rhaid i bawb arall ddioddef y polisi prisio a osodwyd gan y monopolyddion. Bydd defnyddio tanwydd amgen yn caniatáu inni ddod allan o ormes economaidd pwerau o'r fath.

Yn ôl Deddf Polisi Ynni yr Unol Daleithiau, diffinnir tanwyddau amgen:

• Nwy naturiol;
• Biodanwydd;
• Ethanol;
• Biodiesel;
• Hydrogen;
• Trydan;
• Gosod hybrid.

Wrth gwrs, mae gan bob math o danwydd ei ffactorau cadarnhaol a negyddol ei hun. Yn seiliedig ar y wybodaeth hon, bydd yn haws i selogwr ceir lywio'r hyn y gall gyfaddawdu arno wrth brynu cerbyd unigryw.

Nwy naturiol

Mae'r nwyeiddio hollbresennol wedi ysgogi peirianwyr i ystyried a ellir ei ddefnyddio fel tanwydd amgen. Canfuwyd bod yr adnodd naturiol hwn yn llosgi allan yn llwyr ac nad yw'n allyrru'r un sylweddau niweidiol â gasoline neu ddisel.

Ar diriogaeth y gofod ôl-Sofietaidd, mae modur a droswyd ar gyfer nwy wedi dod yn ddigwyddiad cyffredin. Mae rhai, hyd yn oed yn prynu car darbodus, yn pendroni a yw'n gwneud synnwyr ei newid i nwy.

Yn ddiweddar, mae rhai gweithgynhyrchwyr wedi bod yn arfogi ceir ag offer nwy o'r ffatri. Enghraifft o hyn yw'r Skoda Kamiq G-Tec. Mae'r gwneuthurwr yn cwblhau'r model o beiriant tanio mewnol sy'n rhedeg ar fethan. Disgrifir manteision ac anfanteision propan a methan yn erthygl arall... A hefyd yn un adolygiad yn sôn am wahanol addasiadau i offer nwy.

Biodanwyddau

Mae'r categori hwn o danwydd amgen yn ymddangos o ganlyniad i brosesu cnydau amaethyddol. Yn wahanol i danwydd gasoline, nwy a disel, nid yw biodanwydd yn allyrru carbon deuocsid yn ystod hylosgi, a ddarganfuwyd yn flaenorol yn ymysgaroedd y ddaear. Yn yr achos hwn, defnyddir y carbon sydd wedi'i amsugno gan y planhigion.

Diolch i hyn, nid yw nwyon tŷ gwydr yn fwy na'r swm sy'n cael ei ryddhau yn ystod oes yr holl organebau byw. Mae manteision tanwydd o'r fath yn cynnwys y posibilrwydd o ail-lenwi â thanwydd mewn gorsafoedd nwy confensiynol.

Mae'r tanwydd dan sylw yn gategori yn hytrach na thanwydd ar wahân. Er enghraifft, mae prosesu gwastraff anifeiliaid a llysiau yn cynhyrchu methan ac ethanol. Er gwaethaf ei gost isel a rhwyddineb cynhyrchu (nid oes angen rigiau olew ag offer prosesu cymhleth), mae anfanteision i'r tanwydd hwn.

Un o'r anfanteision sylweddol yw er mwyn cynhyrchu digon o danwydd, mae angen planhigfeydd mawr y gellir tyfu planhigion arbennig sy'n cynnwys canran uchel o sylweddau addas. Mae cnydau o'r fath yn disbyddu'r pridd, gan ei wneud yn methu â chynhyrchu cnydau o safon ar gyfer cnydau eraill.

Ethanol

Wrth ddatblygu peiriannau tanio mewnol, profodd dylunwyr amrywiol sylweddau y gallai'r uned weithredu ar eu sail. Ac nid alcohol yw'r olaf yn y rhestr o sylweddau o'r fath.

Mantais ethanol yw y gellir ei gael heb ddisbyddu adnoddau naturiol y ddaear. Er enghraifft, gellir ei gael o blanhigion sy'n cynnwys llawer o siwgr a starts. Mae'r cnydau hyn yn cynnwys:

• Cansen siwgr;
• Gwenith;
• Corn;
• Tatws (wedi'u defnyddio'n llai aml na'r rhai blaenorol).

Gall ethanol gymryd un o'r lleoedd cyntaf yn y safle o danwydd amgen rhad. Er enghraifft, mae gan Brasil brofiad mewn gweithgynhyrchu'r math hwn o alcohol. Diolch i hyn, gall y wlad fod ag annibyniaeth ynni o'r pwerau y cynhyrchir nwy neu olew naturiol ar eu tiriogaeth.

I redeg ar alcohol, rhaid i'r injan gael ei gwneud o fetelau sy'n gallu gwrthsefyll y sylwedd hwn. A dyma un o'r anfanteision sylweddol. Mae sawl awtomeiddiwr yn adeiladu peiriannau a all redeg ar gasoline ac ethanol.

Gelwir yr addasiadau hyn yn FlexFuel. Hynodrwydd unedau pŵer o'r fath yw y gall y cynnwys ethanol mewn gasoline amrywio o 5 i 95 y cant. Wrth ddynodi cerbydau o'r fath, defnyddir y llythyren E a'r ganran uchaf a ganiateir o alcohol yn y tanwydd.

Mae'r tanwydd hwn yn ennill poblogrwydd oherwydd tynhau esterau mewn gasoline. Un o anfanteision y sylwedd yw ffurfio anwedd dŵr. Hefyd, wrth eu llosgi, maen nhw'n rhyddhau llai o egni thermol, sy'n lleihau pŵer yr injan yn sylweddol pe bai'n rhedeg ar gasoline.

Biodiesel

Heddiw mae'r math hwn o danwydd amgen yn un o'r rhai mwyaf addawol. Gwneir biodiesel o blanhigion. Weithiau gelwir y tanwydd hwn yn ether methyl. Y prif ddeunydd crai a ddefnyddir i weithgynhyrchu tanwydd yw had rêp. Fodd bynnag, nid hwn yw'r unig gnwd sy'n adnodd ar gyfer biodisel. Gellir ei wneud o olewau o'r cnydau canlynol:

• Soy;
• Blodyn yr haul;
• Coed palmwydd.

Mae esterau olew, fel alcoholau, yn cael effaith ddinistriol ar y deunyddiau y mae moduron confensiynol yn cael eu gwneud ohonynt. Am y rheswm hwn, nid yw pob gweithgynhyrchydd eisiau addasu ei gynhyrchion i'r tanwydd hwn (diddordeb isel mewn ceir o'r fath, sy'n lleihau'r rheswm dros greu swp mawr, ac nid oes unrhyw fudd o wneud fersiynau cyfyngedig ar danwydd amgen).

Yn ddiweddar, mae rhai gweithgynhyrchwyr wedi caniatáu cyfuno cynhyrchion petroliwm â biodanwydd. Credir na fydd esterau braster 5% yn niweidio'ch modur.

Mae anfantais sylweddol i ddatblygiadau sy'n seiliedig ar wastraff amaethyddol. Er budd economaidd, gall llawer o ffermwyr ailhyfforddi eu tir i dyfu'r cnydau hynny y mae biodanwydd yn cael eu gwneud ohonynt yn unig. Gall hyn gyfrannu at gynnydd sylweddol ym mhrisiau bwyd.

Hydrogen

Gwneir ymdrechion hefyd i ddefnyddio hydrogen fel tanwydd rhad. Er bod datblygiadau o'r fath yn rhy ddrud i'r defnyddiwr cyffredin, mae'n ymddangos bod dyfodol i ddatblygiadau o'r fath.

Mae elfen o'r fath o ddiddordeb oherwydd hi yw'r fwyaf hygyrch ar y blaned. Yr unig wastraff ar ôl hylosgi yw dŵr, y gellir ei yfed hyd yn oed ar ôl glanhau syml. Mewn theori, nid yw llosgi tanwydd o'r fath yn ffurfio nwyon tŷ gwydr a sylweddau sy'n disbyddu'r haen osôn.

Fodd bynnag, mae hyn yn dal mewn theori. Mae ymarfer yn dangos bod defnyddio hydrogen yn llawer mwy niweidiol na gasoline mewn car heb gatalydd. Y broblem yw bod cymysgedd o aer nad yw'n bur a hydrogen yn llosgi yn y silindrau. Mae siambr weithio'r silindr yn cynnwys cymysgedd o aer a nitrogen. Ac mae'r elfen hon, o'i ocsidio, yn ffurfio un o'r sylweddau mwyaf niweidiol - NOx (nitrogen ocsid).

BMW X-5 ar injan hydrogen

Problem arall wrth ddefnyddio hydrogen yw ei storio. Er mwyn defnyddio nwy mewn car, rhaid gwneud y tanc naill ai ar ffurf siambr cryogenig (-253 gradd, fel nad yw'r nwy yn hunan-danio), neu silindr wedi'i ddylunio ar gyfer gwasgedd o 350 atm.

Nuance arall yw cynhyrchu hydrogen. Er gwaethaf y ffaith bod yna lawer o'r nwy hwn ei natur, ond ar y cyfan mae mewn rhyw fath o gyfansoddyn. Yn y broses o gynhyrchu hydrogen, mae swm gweddol fawr o garbon deuocsid yn cael ei ollwng i'r atmosffer (wrth gyfuno dŵr a methan, y ffordd hawsaf o gael hydrogen yw).

O ystyried y ffactorau a restrir uchod, peiriannau hydrogen yw'r drutaf o'r holl danwydd amgen o hyd.

Trydan

Cerbydau trydan yw'r rhai mwyaf poblogaidd. Nid ydynt yn llygru'r amgylchedd gan nad oes gan y modur trydan wacáu o gwbl. Mae'r ceir hyn yn dawel, yn gyffyrddus iawn ac yn ddigon pwerus (er enghraifft, mae Nio EP9 yn cyflymu i gant mewn 2,7 eiliad, a'r cyflymder uchaf yw 313 km / h).

Diolch i hynodion y modur trydan, nid oes angen blwch gêr ar y cerbyd trydan, sy'n lleihau'r amser cyflymu ac yn ei gwneud yn haws gyrru. Mae'n ymddangos mai dim ond manteision sydd gan gerbydau o'r fath. Ond mewn gwirionedd, nid yw ceir o'r fath yn amddifad o agweddau negyddol, ac oherwydd hynny maent un safle yn is na'r ceir clasurol.

Un o'r anfanteision mawr yw gallu'r batri. Mae un tâl yn y perfformiad o'r ansawdd uchaf yn ddigon am uchafswm o 300 km. Mae'n cymryd sawl awr i "ail-lenwi", hyd yn oed gan ddefnyddio gwefru cyflym.

Po fwyaf yw capasiti'r batri, y trymaf yw'r cerbyd. O'i gymharu â'r model confensiynol, gall yr analog trydan bwyso 400 cilogram yn fwy.

Er mwyn cynyddu'r pellter gyrru heb ailwefru, mae gweithgynhyrchwyr yn datblygu systemau adfer soffistigedig sy'n casglu ychydig bach o egni (er enghraifft, wrth fynd i lawr yr allt neu wrth frecio). Fodd bynnag, mae systemau o'r fath yn ddrud iawn, ac nid yw'r perfformiad ohonynt mor amlwg.

Yr unig opsiwn sy'n caniatáu ichi ail-wefru'r batri wrth yrru yw gosod generadur sy'n cael ei bweru gan yr un injan gasoline. Ydy, mae hyn yn caniatáu ichi arbed tanwydd yn sylweddol, ond er mwyn i'r system weithredu, mae'n rhaid i chi droi at danwydd clasurol o hyd. Enghraifft o gar o'r fath yw'r Chevrolet Volt. Fe'i hystyrir yn gerbyd trydan llawn, ond gyda generadur gasoline.

Gosodiadau hybrid

Fel cyfaddawd sy'n lleihau'r defnydd o danwydd clasurol, mae gweithgynhyrchwyr yn arfogi'r uned bŵer gydag unedau hybrid. Gall fod yn system hybrid ysgafn neu lawn.

Y brif uned bŵer mewn modelau o'r fath yw injan gasoline. Fel ychwanegiad, defnyddir modur pŵer isel (neu sawl un) a batri ar wahân. Gall y system gynorthwyo'r prif injan wrth ddechrau lleihau'r llwyth ac, o ganlyniad, faint o sylweddau niweidiol sydd yn y gwacáu.

Gall addasiadau eraill o gerbydau hybrid deithio cryn bellter ar dynniad trydan yn unig. Gall hyn fod yn ddefnyddiol os nad yw'r gyrrwr wedi cyfrifo'r pellter i'r orsaf nwy.

Mae anfanteision hybrid yn cynnwys yr anallu i adfer ynni tra bod y car mewn tagfa draffig. Er mwyn arbed trydan, gallwch ddiffodd y system (mae'n cychwyn yn gyflym iawn), ond mae hyn yn effeithio'n negyddol ar y digolledwyr moduron.

Er gwaethaf y diffygion, mae fersiynau hybrid o geir enwog yn ennill poblogrwydd. Er enghraifft, Toyota Corolla. Mae'r fersiwn betrol yn y cylch cyfun yn defnyddio 6,6 litr fesul 100 km. Mae'r analog hybrid ddwywaith mor economaidd - 3,3 litr. Ond ar yr un pryd, mae bron i 2,5 mil o ddoleri yn ddrytach. Os yw car o'r fath yn cael ei brynu er mwyn economi tanwydd, yna mae'n rhaid ei ddefnyddio'n weithredol iawn. Ac yna dim ond ar ôl ychydig flynyddoedd y bydd pryniant o'r fath yn cyfiawnhau ei hun.

Fel y gallwch weld, mae'r chwilio am danwydd amgen yn esgor ar ganlyniadau. Ond oherwydd cost uchel datblygu neu echdynnu adnoddau, mae'r mathau hyn o adnoddau ynni yn dal i fod sawl safle yn is na thanwydd confensiynol.

Cwestiynau ac atebion:

Pa danwyddau yw tanwyddau amgen? Tanwydd amgen yw: nwy naturiol, trydan, biodanwyddau, propan, hydrogen, ethanol, methanol. Mae'r cyfan yn dibynnu ar ba fodur a ddefnyddir yn y car.

Pa flwyddyn ymddangosodd gasoline? Dechreuodd cynhyrchu gasoline yn y 1910au. Ar y dechrau, roedd yn sgil-gynnyrch o ddistyllu olew, pan grëwyd cerosin ar gyfer lampau cerosin.

A ellir syntheseiddio olew? Gellir cael olew synthetig trwy ychwanegu catalyddion hydrogen at lo ac ar bwysedd o tua 50 atmosffer. Gwneir technoleg arbed ynni trwy ddulliau cymharol rad o gloddio am lo.