Почему мы в основном используем ископаемое топливо вместо более надежного и более крупного вида топлива?

12

Почему мы в основном используем ископаемое топливо вместо чего-то вроде ... алкоголя? Мы использовали его в части нашего газа, так почему бы не использовать его в больших количествах?

Очевидно, есть причина.

Я предполагаю, что алкоголь не содержит достаточно кислорода, чтобы обеспечить плавное сгорание. Есть ли ископаемое топливо?

LostPecti
источник
10
Что это за «более надежная и большая сумма», о которой вы говорите? Я не уверен, что это значит?
JPhi1618
7
Если бы такая вещь существовала, мы бы ее использовали. Найти что-то, что действительно работает лучше, чем ископаемое топливо, чрезвычайно сложно, потому что оно так хорошо.
JPhi1618
7
Я не знаю, что у нас в настоящее время есть технология или ресурсы для производства спирта или любого другого топлива в достаточных количествах для замены бензина по сопоставимой цене. Что заставляет вас думать, что мы делаем?
Нейт Элдридж
5
Содержание кислорода в топливе не имеет значения; воздушно-реактивные двигатели извлекают необходимый им кислород из воздуха, а не из топлива. При полном сгорании вы хотите получить кислород, газ - это водород и углерод, а вода и углекислый газ - обратно. Если вы носите с собой кислород, это просто прибавляет вес. Вы получаете его бесплатно из атмосферы, так что используйте его.
Эрик Липперт
3
Алкоголь содержит больше кислорода, чем топливо, добываемое на минеральных маслах, т. Е. Некоторое количество, а не его содержание.
Дэвид Ричерби

Ответы:

27

То, что вы действительно хотите посмотреть, это плотность энергии . Так называемые «ископаемые виды топлива» имеют очень высокую плотность энергии, что очень важно для автомобильного топлива, поскольку вы должны загружать его и носить с собой.

Эта диаграмма показывает топлива, перечисленные в порядке их плотности энергии:

введите описание изображения здесь

Итак, главная причина, по которой мы не используем X в качестве топлива, и, похоже, все так любят бензин и дизельное топливо, потому что для нашей современной технологии они действительно очень эффективны и обеспечивают большую мощность в небольшом пространстве. Объедините это с фактом, что его легко хранить и распространять, и у вас есть комбо, которое очень трудно победить.

JPhi1618
источник
Спасибо. Также большая помощь с графиком. Я обнаружил, что использование чего-то вроде алкоголя не имеет большого хорошего сочетания энергии, и нам нужно было бы удвоить, чтобы пройти половину дистанции
LostPecti
1
@LostPecti, ты имеешь в виду, дважды, чтобы пройти одинаковое расстояние.
DrewJordan
4
@LostPecti: Кроме того, рассмотрите стоимость производства, которая не отражена в этом графике. Масло можно просто выкопать из земли, что может быть дорого, да. Но общие энергетические затраты на превращение кукурузы в этанол также очень высоки. Также не учитываются внешние издержки, такие как борьба с загрязнением. Здесь очень трудно увидеть общую картину; это сложно.
Эрик Липперт
1
Другой фактор, в соответствии с тем, что говорит @EricLippert, заключается в том, что этанол из кукурузы также увеличивает периферийные расходы. В США рост цен на продукты питания напрямую связан со стоимостью топлива не только из-за роста цен на бензин (хотя во время этого комментария эта цена резко упала), но также из-за мандата с использованием этанола в бензине. Поскольку кукуруза является основным источником этанола, все излишки направляются на производство топлива, что повсеместно повышает цены. Нет больше излишков; более высокие цены.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
1
@DeanMacGregor Эти автобусы стоят возле заправочных станций. Дальность тревоги реальна. Почему Toyota и Tesla не используют биодизельные серии-гибриды ?
Сис Тиммерман,
23

Хотя плотность энергии является довольно хорошим свойством бензина и дизельного топлива, она не является основной движущей силой их использования. Вместо этого основной драйвер довольно практичный: они дешевле .

Со стороны потребителей, мы не склонны замечать это, поскольку большинство мест оценивают вещи объемно - так много за галлон. Чтобы увидеть «истинную» цену, вы должны учитывать такие вещи, как плотность энергии и КПД двигателя. В итоге цена, которая имеет значение, составляет доллары за милю , а не доллары за галлон. Если вы сделаете преобразование , вы увидите, что этанол (E85) постоянно примерно на 20% дороже (в пересчете на милю) в Соединенных Штатах.

Но более низкая плотность энергии этанола автоматически не убивает расчет. Вы можете увидеть это в таких местах, как Бразилия. Бразилия имеет значительное количество транспортных средств, работающих на этаноле. В Бразилии нет ничего особенного в этаноле, который увеличивает его энергетическую плотность. Главное, что изменилось, это то, что из-за большого количества плантаций сахарного тростника в Бразилии этанол намного, намного дешевле, чем где-либо еще. Цена на топливо представляет собой сложную смесь стоимости производства, стоимости транспортировки и местной налоговой политики. То, что самый дешевый вариант в одном месте, не самый дешевый в другом, и люди будут стремиться к тому, что будет самым дешевым на местном рынке.

Если бы цена за милю этанола стала дешевле в Соединенных Штатах или Европе, вы бы увидели, что люди тоже туда переключаются - даже если это означает, что им приходится увеличивать размер своих топливных баков или заполнять их чаще. (Как свидетельствуют люди, переходящие на электромобили, несмотря на сравнительно ужасную плотность энергии аккумуляторов. Электричество намного дешевле на милю, чем бензин и дизельное топливо, поэтому имеет смысл переключаться, если вы можете выдержать более частую повторную заправку .)

RM
источник
цена на самом деле является симптомом, а не драйвером. Электрические аккумуляторы для автомобилей становятся жизнеспособными только сейчас (с высокими субсидиями), потому что растущая стоимость получения все большего количества дефицитного масла приближается к цене, что делает электромобили более дешевым вариантом. И как @EricLippert упомянул в комментариях к ответу JPhi, связанные с этим расходы делают электромобили все еще очень дорогими (отсюда и субсидии)
Rory Alsop
Я только что проверил и разница в цене невелика. Если бы этанол производился массово, цена упала бы.
Томаш Зато - Восстановить Монику
1
@ TomášZato, Если вы читаете об американском эксперименте по производству этанола в больших масштабах, вы увидите, сколько продовольствия или посевных площадей было отведено для производства кукурузы, что другие предметы повседневного спроса увеличились в цене. Курица, говядина и другие продукты (яйца, молоко) заметно выросли в цене. И это даже не учитывая экологические издержки земледелия и вырубки лесов. Я предполагаю, что моя точка зрения заключается в том, что мы не можем просто "сделать больше!" не затрагивая что-то еще, что нам также нужно.
JPhi1618
@ TomášZato, на чем ты это основываешь? Этанол уже произведен в промышленном масштабе, поэтому трудно поверить, что есть экономика масштаба, которая еще не захвачена. В этот момент увеличение производства приведет к уменьшению предельной прибыли, и, следовательно, цена будет расти, а не падать.
Дин МакГрегор
Если учесть все затраты, включая смягчение воздействия на окружающую среду, то сомнительно, что ископаемое все еще дешевле. Трагедия этого времени заключается в том, что только часть реальной стоимости сжигания ископаемого топлива является частью цены, которую платят пользователи, а остальная часть незаметно распространяется на все общество и наших потомков.
RemcoGerlich
7

Вы можете использовать этанол вместо бензина, и, несмотря на некоторые незначительные технические проблемы, они более или менее взаимозаменяемы.

Вопрос один из предложения. У нас есть возможность производить надежные поставки бензина из нефтедобычи, которая имеет хорошо налаженную инфраструктуру для производства и переработки.

В топливном контексте «спирт» обычно означает «биоэтанол», получаемый путем ферментации (или эквивалентного промышленного процесса) растительных продуктов. Проблема в том, что это ставит производство топлива потенциально в прямую конкуренцию с производством продуктов питания, и то же самое относится к «биодизелю» из растительных масел.

Существует также потребность в энергии для превращения спирта с низкой концентрацией, получаемого путем ферментации (эквивалент пива), в полезное топливо путем перегонки.

Крис Джонс
источник
Спасибо. Я вижу, что самая большая проблема заключается в плотности энергии и стоимости не только для ее производства, но и для придания топливу высокой плотности, которое можно использовать в современных транспортных средствах. Эта информация, что все были очень ценными в моем исследовании. Спасибо всем :)
LostPecti
В тот день, когда они изобрели автомобиль, который может работать на пиве, все станет намного сложнее для полицейских. "Сэр, я чувствую запах пива. Вы пили?" «Нет, офицер, если честно, это из машины ...»
Даррел Хоффман
@DarrelHoffman В Лондоне была (может быть, есть) программа, в рамках которой все цеха по переработке чипсов и т. Д. Могли перерабатывать использованное растительное масло - парни приходили в грузовик с несколькими бочками и собирали его, доставляли в склад обработки, где это было очищено и преобразовано для использования в качестве топлива в дизельных двигателях. Самым крупным потребителем, похоже, были черные лондонские такси, один водитель, который, как я помню, сказал, что ему скорее понравилась договоренность, не только потому, что она имела экономический смысл, но и потому, что его выхлопной запах немного напоминал чипсы.
J ...
2

Одна вещь, которая не была упомянута здесь, это не только плотность, но также и эффективность двигателя внутреннего сгорания.

Например - почему мы не используем электрические обогреватели для целых домов? Потому что это в 4-10 раз дороже, чем использование какого-либо газа. Электричество «дешево» для таких приборов, как компьютер, но оно очень неэффективно с точки зрения затрат, когда речь идет о охлаждении / обогреве. Вот почему мы обычно используем только электричество для охлаждения, так как сгорание не совсем охлаждает вещи :).

По большей части основной причиной того, почему мы используем определенный тип источника энергии для любого приложения, является: а) дешевизна, основанная на затратах + эффективность задействованного двигателя; б) удобная и безопасная в зависимости от приложения.

Но очень важно рассмотреть двигатель. Эффективность - это показатель того, что вы заправляете 1,00 единиц топлива, и вы получаете только 0,80 или около того единиц работы этого топлива из двигателя. И никто не может придумать что-нибудь, что превосходит двигатель внутреннего сгорания для небольших применений.

мат
источник
Спасибо за дополнительную информацию. Я считаю, что дешевле и эффективнее использовать ископаемое топливо. На данный момент.. .
LostPecti
Где моя микроволновая печь уже?
Единственным недостатком является загрязнение (в том числе тепла). Интересно, когда эти микрогенераторы появятся в магазинах.
Сис Тиммерман