الوقود البديل

الوقود غير التقليدية أو البديلة.

كلمات البحث: أنواع بديلة من الوقود، وقود، البديل، والنفط، والتلوث، ومكافحة التلوث والبيئة

CNG (وقود الغاز الطبيعي)

يعد استخدام الغاز الطبيعي المضغوط في الحالة الغازية والمضغوط تحت 200 بار حلاً تقنيًا تم اختباره بالفعل منذ أن شاركت أكثر من 500 مركبة في جميع أنحاء العالم. في المحركات المخصصة والمحسنة ، يوفر CNG مزايا ملحوظة تفوق إمدادات الطاقة الأكثر تكلفة. متعة القيادة ، وأداء التسارع ، والانتعاش ، والسرعة القصوى مرضية للغاية.

تتجاوز كفاءة الوقود كفاءة محركات البنزين بحوالي 10٪ (باستثناء محركات البنزين منخفضة الاحتراق مثل تلك التي قدمتها الشركات اليابانية مؤخرًا) ، لكنها لا ترقى إلى مستوى محرك الديزل بالحقن المباشر. تتكون الانبعاثات من محركات الغاز الطبيعي المضغوط بشكل حصري تقريبًا من الميثان ، وبالتالي فهي منخفضة السمية.

ومع ذلك ، يعتبر الميثان من الغازات الدفيئة الهامة. ولكن ، إذا أخذنا في الاعتبار انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عبر سلسلة الاستخدام بأكملها ، فإن CNG يحقق وفورات تتراوح بين 20 و 25٪ مقارنة بقطاع البنزين و 10
15٪ مقارنة مع الديزل.

يتمثل العائق الرئيسي في GNc في التخزين ، وهو أمر مؤلم للغاية من حيث الوزن والحجم. المواد الجديدة مثل مركبات الراتينج والزجاج أو ألياف الكربون ، قيد الدراسة حاليًا ، يجب أن تجعل من الممكن تقسيم وزن الخزان بسعة ثابتة على أربعة.

لذلك يبدو أن الغاز الطبيعي المضغوط هو وقود بديل ، يتم اختراقه بشكل مؤكد دون التمكن من تقييم مداه في الوقت الحالي. يجب أن يتجسد أولاً في الاستخدامات الحضرية (خاصة الحافلات) حيث يكون التلوث مصدر قلق.

الميثانول

وقد أجريت العديد من الدراسات في السنوات 1970 على تطوير وقود يحتوي على 85 100٪ الميثانول، المعين من قبل المختصرات M85، أو M90 M100 بحسب تكوينها.

حاليًا ، فقد هذا الموضوع الكثير من الاهتمام به. الميثانول هو بالفعل مادة سامة في جوهرها ولا يقدم فائدة تذكر فيما يتعلق بتلوث الهواء. على وجه الخصوص ، مخاطر تكوين الأوزون التروبوسفيري بالكاد يتم تعديلها للمركبات التي تعتمد M85 أو M100.
يتم الاحتفاظ بالميثانول بشكل غير مباشر في سوق الوقود كلاعب أساسي في تصنيع MTBE. يعتبر هذا الأثير مكونًا ممتازًا للبنزين ، وهو مطلوب بشدة بسبب رقمه العالي الأوكتان ، وتوافقه التام مع الهيدروكربونات و
الفوائد التي يمكن أن توفرها للحد من تلوث الهواء.

اقرأ أيضا:  Cérine d'Eolys: تربة نادرة TIPE-TPE

اليوم ، تركيزات MTBE من 5-10 ٪ شائعة جدا في البنزين. ومع ذلك ، هناك مشاكل تتعلق بقابلية التحلل البيولوجي المنخفضة لمركبات MTBE.

الوقود الحيوي: الإيثانول

من المحتمل أن يكون الإيثانول وقودًا عالي الجودة قادرًا على توفير محركات من نوع الاشتعال الشراري. يمكن استخدامه نقيًا أو مختلطًا بنسبة صغيرة (تصل إلى 20٪) في البنزين التقليدي. في الحالة الأولى ، يجب تكييف المحرك مع هذا الاستخدام المحدد (تعديل نظام الوقود وزيادة نسبة الضغط) ؛ في ال
الحالة الثانية ، يعتبر خليط الإيثانول والبنزين شائعًا تمامًا وقابل للتبادل في شبكة التوزيع بمنتجات ذات أصل بترولي صارم.

ومع ذلك ، حتى البرازيل ، التي شرعت في سياسة استباقية لصالح قطاع وقود الإيثانول ، تراجع استراتيجيتها. تعود أسباب هذا التحول في البرازيل وبطء الإقلاع الاقتصادي في بقية العالم إلى بعض العوائق التقنية التي ، دون أن تعيقها ، تسبب إحجامًا في صناعات النفط والسيارات.

خلطات الإيثانول والبنزين أقل استقرارًا في وجود الماء ، وأكثر تطايرًا وأحيانًا أكثر تآكلًا من المنتجات ذات المنشأ البترولي فقط.

هذا هو السبب في أن قطاع وقود الإيثانول ، مثل الميثانول ، مفضل بشكل مفضل نحو إنتاج ETBE من الإيثانول والأيزوبيوتين.

تحدد اللوائح الأوروبية محتوى بحد أقصى 15٪ (حجم) من ETBE في البنزين ، أي حوالي 7٪ (وزن)
الإيثانول. وبالتالي ، فإن هذا الإطار التشريعي يترك مجالًا كافيًا لاختراق الإيثانول بمعدلات كبيرة في سوق الوقود.

مشتقات الزيوت النباتية

على الرغم من أن محركات الديزل يمكن أن تعمل بالزيوت النباتية الخام ، إلا أن هذا النهج لا يبدو واقعيًا للمركبات التي أصبحت فعالة للغاية. من ناحية أخرى ، يوفر تحويل الزيوت النباتية إلى استرات الميثيل مزايا كبيرة على المستوى التقني.

تتمتع استرات الميثيل للزيوت النباتية بخصائص فيزيائية كيميائية قريبة من تلك الخاصة بزيت الغاز حيث تكون قابلة للامتزاج تمامًا. أنواع البذور الزيتية المعنية هي بشكل رئيسي بذور اللفت وعباد الشمس. البيانات الزراعية هي كما يلي: هو
من الممكن الحصول على 30 إلى 35 قنطار / سنة من بذور اللفت لكل هكتار ، أو 1,2 إلى 1,4 طن من إسترات الميثيل لكل هكتار وفي السنة.

اقرأ أيضا:  التلوث: عواقب تأثير الدفيئة

على المستوى التنظيمي ، يسمح مرسوم ، في فرنسا ، بالتوزيع غير المحدد لإستر ميثيل بذور اللفت بنسبة تصل إلى 5 ٪ ممزوج بالديزل.

في النهاية ، موازين الطاقة لقطاعات إنتاج الوقود الحيوي مواتية. دائمًا ما تكون النسبة بين الطاقة الموجودة في الوقود الحيوي واللازمة لإنتاجه أكبر من 1. ولكن من وجهة نظر اقتصادية ، مع التكاليف الحالية للحصول على النفط الخام وبدون حوافز ضريبية ، الوقود الحيوي غير قادر على المنافسة.

أخيرًا ، استنتاجات الدراسات المتعلقة بمساهمة الوقود الحيوي من حيث التأثير على تلوث الغلاف الجوي شديدة الدقة. اعتمادًا على نوع الملوثات المعتبرة ، الوقود
من أصل نباتي قد يكون أحيانًا مفيدًا قليلاً ، وأحيانًا غير مواتٍ بعض الشيء. باستثناء الحماية من تأثير الاحتباس الحراري ، حيث يؤدي استخدام الوقود الحيوي بلا شك إلى تحسن كبير.

الوقود الاصطناعي

الوقود الصناعي عبارة عن وقود تقليدي وزيوت غاز ، ولكنه مشتق من مواد خام غير البترول ، وخاصة الفحم والغاز الطبيعي.

تستخدم العمليات المقابلة تقنيات مرهقة ومكلفة. وهي تتكون من إنتاج ، في خطوة وسيطة ، غاز تخليقي (CO و H2) ، يمكن من خلاله طريقان: الحصول المباشر على الهيدروكربونات وفقًا لتقنية Fischer-Tropsch أو المرور عبر الميثانول الذي سيكون ثم تحول إلى بنزين.

يعتبر إنتاج هذه القطاعات عائقاً رئيسياً: ما بين 35 و 55٪ لعملية Fischer-Tropsch من الجواهر اعتمادًا على خصائص المواد الخام ومتطلبات الجودة للمنتجات النهائية ؛ بين 60 و 65٪ لقطاع البنزين الصناعي عبر الميثانول الذي طورته شركة Mobil في نيوزيلندا عام 1986. تسير هذه العوائد المنخفضة جنبًا إلى جنب مع ارتفاع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

وبالتالي، مشروط إنتاج كبير من الوقود الاصطناعي بسبب ارتفاع أسعار النفط (على الأقل 30 $ / برميل) والطلب القوي في أي ملوثات.

Hydrogène

اقرأ أيضا:  CITEPA: تلوث الهواء من قبل دائرة في فرنسا

على المدى المتوسط ​​، يجب على الهيدروجين أن يدير النقص المعلن عنه بشكل صحيح. وحدات التكرير عالية الاستهلاك (نزع الكبريت بالهيدروجين والمعالجة بالهيدروجين والتحويلات الهيدروجينية)
سوف تتكاثر لتحسين جودة المنتجات البترولية والتكيف مع الطلب المتزايد الموجه على المنتجات الخفيفة.

بصرف النظر عن الإصلاح الذي سيصل بسرعة إلى حدوده ، يمكن تصور إنتاج الهيدروجين عن طريق إعادة تشكيل بخار الميثان ، أو عن طريق التبخير بالأكسجين للبقايا أو عن طريق التحليل الكهربائي. المساران الأولان يؤديان إلى الاستهلاك الذاتي وانبعاثات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. سيتطلب الطريق إلى التحليل الكهربائي إحياء الاستثمار في الطاقة النووية وقبول عامة الناس بذلك
التكنولوجيا ومخاطرها.

إذا تجنبنا بشكل تعسفي هذه الأسئلة المتعلقة بتوافر المواد الخام ، فإن استخدام الهيدروجين كوقود للسيارات لا يزال يواجه صعوبات كبيرة: التخزين على متن السيارة هو عنق الزجاجة التكنولوجي الحقيقي.

إذا افترضنا ، علاوة على ذلك ، أن التخزين على متن المركبات قد تم حله تقنيًا وأنه تم استيفاء شروط السلامة الأساسية ، فهناك احتمالان ممكنان: يمكن استخدام الهيدروجين أولاً ، أو نقيًا أو مختلطًا مع CNG ، في محركات مصممة خصيصًا لهذا النوع من الوقود. ثم يتم تقييد كفاءة المحرك بواسطة قوانين الديناميكا الحرارية وانبعاثات أكاسيد النيتروجين أمر لا مفر منه. ثانيًا ، يمكن استهلاك الهيدروجين في خلايا الوقود.
ولكن المشاكل تطوير التكنولوجيا أصبحت واضحة. مصنوعة من الأقطاب الكهربائية من المعادن الثمينة (البلاتين والبلاديوم) وكثافة الطاقة منخفضة. على الرغم من التعهدات الأخيرة
مركبات صناعية كبيرة لتطوير خلايا الوقود، لا يبدو هذا المسار للتنافس مزيد من التلوث المحولات التقليدية ولكن إلى ما يقرب من الصفر ينتظره مستقبل كبير.

التوترات متوقعة في سوق الهيدروجين ولا يزال مسار الوقود محتملاً للغاية. من المؤكد أن استخدام الهيدروجين لتحسين صفات الوقود التقليدي سيظل الطريقة الأكثر فعالية تقنيًا واقتصاديًا لفترة طويلة قادمة.

لذلك، لا يبدو من المرجح أن تؤدي في المدى المتوسط ​​وخلايا الوقود والهيدروجين محرك الاحتراق.

اقرأ المزيد:
- المنتجات البترولية والوقود الأحفوري المنتدى
- المحروقات البترولية
- احتراق المعادلة وCO2
- المحروقات البترولية التقليدية

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *