الوقود البديل المستخدم في المركبات

تستهلك الولايات المتحدة نفطًا سنويًا أكثر مما تنتجه ، وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية. من خلال استكشاف الخيارات المختلفة لأنواع الوقود البديلة ، يمكن للمستهلكين تقليل التلوث البيئي وتقليل الانبعاثات الكيميائية سامة للإنسان ، وتخفيف الاعتماد الأمريكي على النفط الأجنبي الآخر والحفاظ على المستويات الحالية للأرض الطبيعية وغير المتجددة مصادر. تنص وكالة حماية البيئة الأمريكية على أنه من بين الولايات الخمسين ، فإن سكان كاليفورنيا هم أكبر مستهلكين للمركبات التي تعمل بالوقود البديل. لتعويض ارتفاع تكاليف شراء سيارات الوقود البديل ، والحكومة الاتحادية و عرضت وكالات حكومية معينة حوافز للمستهلكين الذين يشترون مركبات تعمل على وقود بديل.

يمكن للديزل الحيوي ، وهو نوع من الوقود المصنوع من الزيوت النباتية أو الدهون الحيوانية ، تشغيل المحركات الموجودة في الحافلات والقوارب والشاحنات الكبيرة ومعدات الطاقة. تستخدم حصريا أو ممزوجة مع أخرى وقود الديزل، وقود الديزل الحيوي الذي ينشأ من محاصيل مثل فول الصويا والذرة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر الفطريات والبكتيريا وحتى الطحالب مصادر قيمة لإنتاج وقود الديزل الحيوي. استخدام وقود الديزل الحيوي اقتصادي بالنسبة للمستهلك وصديق للبيئة. لتحسين وزيادة إنتاج وقود الديزل الحيوي على الصعيد الوطني ، سنت حكومة الولايات المتحدة قانون الغذاء والحفظ والطاقة لعام 2008.

في الولايات المتحدة ، تستخدم إحدى الحافلات الخمس الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) كوقود ، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية. يأتي الغاز الطبيعي المضغوط من غاز الميثان الذي ينشأ في آبار الغاز. تتكون المركبات التي تعمل بالغاز الطبيعي المضغوط من نوعين: تلك التي تستخدم CNG حصريًا والمركبات ذات الوقود المزدوج القادرة على استخدام البنزين أو الغاز الطبيعي. تقدر وكالة حماية البيئة أن استخدام الغاز الطبيعي المضغوط سيقلل بشكل كبير من انبعاث الغازات السامة مثل أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين. إن الغاز الطبيعي المضغوط CNG متوفر بكثرة ، ويحترق بشكل أكثر نظافة من البنزين ، ويساهم في كفاءة المحرك ولا يشكل خطرًا صحيًا كبيرًا إذا انسكب عن طريق الخطأ. لدى CNG العديد من العيوب بما في ذلك زيادة تكاليف شراء سيارة تعمل على CNG وهناك حاجة إلى المزيد من التوقفات المتكررة لتزويد تلك المركبات بالوقود.

تتكلف السيارات التي تعمل بالكهرباء من 15 ألف دولار إلى 40 ألف دولار ، وهو ما يزيد عن أسعار الشراء للمركبات التقليدية التي تستخدم البنزين. للتخفيف من ارتفاع تكاليف الشراء ، قامت الحكومة الفيدرالية ، بالتنسيق مع الولايات ، بسن حوافز ضريبية وإعفاءات وخفض رسوم الاستخدام لأولئك الذين شراء السيارات الكهربائية أو المركبات الكهربائية. في الوقت الحالي ، لديك خيار شراء سيارة كهربائية تعمل حصريًا على الطاقة الكهربائية أو "هجين" يستخدم كلاً من البنزين و كهرباء. توفر محطات توليد الطاقة الكهرباء للمنازل والشركات لتوزيعها على المركبات. تعمل المركبات الكهربائية على حزم البطاريات التي تحول الكهرباء إلى طاقة. تشمل المزايا الرئيسية لشراء سيارة تعمل بالكهرباء انخفاض الإنفاق على وقود السيارة و الصيانة ، وزيادة كفاءة المحرك ، وتقليل حوادث انقلاب المركبات ، وتقليل الغازات السامة والضوضاء الانبعاثات. المركبات الكهربائية لها عيوب أيضًا ، بما في ذلك ارتفاع تكلفة الشراء ونطاقات القيادة القصيرة بسبب البطارية إعادة الشحن ، ومساحة أقل للركاب والبضائع نتيجة البطاريات الضخمة والبطارية السامة تصرف.

يُشتق الإيثانول من مصادر نباتية ، وبالتالي فهو يشكل مورداً متجدداً. السيارات التي تعمل بالإيثانول ليست شائعة جدًا حتى الآن بسبب التكلفة العالية لتغيير أ محرك السيارة بحيث يمكنها قبول الإيثانول كوقود وتكلفة إنتاج عالية باهظة الإيثانول. طلبت بعض الولايات مثل آيوا ونبراسكا من مركباتها المملوكة للدولة استخدام وقود يحتوي على 10 في المائة من الإيثانول ؛ ومع ذلك ، فإن الولايات المتحدة ، على عكس كندا وأمريكا الجنوبية ، لم تتبنى بعد المركبات التي تعمل على الإيثانول بنسبة 100 في المائة.

من بين جميع أنواع الوقود البديلة المستخدمة في السيارات ، يحترق الهيدروجين الأنظف. يوفر الهيدروجين الطاقة للسيارات إما عن طريق الاحتراق المباشر في المحرك أو التحويل إلى كهرباء داخل خلية وقود. ثروة الهيدروجين على الأرض تجعل هذا العنصر مرشحًا مثاليًا لاستخدام الوقود ؛ من ناحية أخرى ، لكي يصبح الهيدروجين وقودًا ، يجب أن يكون في شكل حر يمكن استخدامه في محركات السيارات. من عيوب وقود الهيدروجين تكلفة إنتاجه ، فهو يشكل خطراً متفجراً على ركاب المركبات ويستخدم البترول غير المتجدد في إنتاجه.

يُعرف غاز البترول المسال أيضًا باسم البروبان ، وهو منتج ثانوي لإنتاج الغاز الطبيعي وتكرير النفط الخام. تخزن الدبابات غاز البترول المسال على شكل سائل ، ويتحول غاز البترول المسال إلى غاز قبل استخدامه في المحرك. غاز البترول المسال أرخص في الشراء وأنظف كمصدر للوقود من البنزين. في الولايات المتحدة ، يحتل غاز البترول المسال المرتبة الثالثة بعد البنزين والديزل كوقود للنقل. اعتبارًا من عام 2006 ، يوجد بالفعل حوالي 1200 موزع بروبان في جميع أنحاء كاليفورنيا ، وفقًا لتقارير لجنة الطاقة في كاليفورنيا.

يعتبر الميثانول من أبسط أنواع الكحول بسبب تركيبته البسيطة ، حيث ينبعث منه أبخرة سامة قليلة عند حرقه كوقود. مصنوع من مجموعة متنوعة من المصادر مثل الغاز الطبيعي والخشب والميثانول أو كحول الخشب ، وهو موفر للطاقة واقتصادي وأقل قابلية للاشتعال من البنزين. يحدث الاستخدام الواسع للميثانول في صناعة سيارات السباق حيث حل الميثانول محل البنزين كوقود.