替代燃料

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一個巴西常見的加油站,內有四種替代燃料出售:生物柴油 (B3)、 乙醇汽油 (E25), 純乙醇(E100)和壓縮天然氣(CNG)。巴西聖保羅州皮拉西卡巴

替代燃料(英语Alternative fuel)亦稱為非傳統燃料或者先進燃料,是可以被用作燃料的任何材料或者化學物質,用來代替傳統燃料。傳統燃料一般包括:化石燃料石油丙烷天然氣),和核燃料,如及透過核反應堆產生的其他人造放射性同位素核燃料。

一些常見的替代燃料包括生物柴油醇類燃料甲醇乙醇丁醇)、化學物質儲存的電能電池燃料電池)、、非化石燃料產生的甲烷天然氣植物油,及其他生物質燃料來源。

背景[编辑]

燃料旨在儲存能量,使其能穩定和容易運輸。大部分燃料均為化學燃料。人們利用燃料產生熱能或動能,如推動引擎,又能產生電力,再用之來生熱、光和其他電子用途。

生物燃料[编辑]

一個一般加油站的兩個加油器,左邊為B20生物柴油,右為E85乙醇美國維珍尼亞州阿靈頓

生物燃料亦被視為可再生能源之一。雖然可再生能源一般用於發電,但某些或某比例的可再生能源亦用來製造替代燃料。

生物質[编辑]

生物質是指利用活的或剛死的生物,來當作燃料。

藻基燃料[编辑]

藻基生物燃料被傳媒炒作為解決燃油交通工具問題的靈丹妙藥。每英畝藻類一年能出產超過2000加侖的燃料。[1]藻基燃料近年亦通過美國海軍的測試。[2]藻基塑膠或可減少廢物,而且估計成本比傳統塑膠低。[3]

生物柴油[编辑]

生物柴油從動物脂肪或菜油中提煉。這些菜油包括大豆向日葵玉米橄欖花生棕櫚椰子紅花油菜籽芝麻棉籽等的油,都是可再生的植物資源。從脂油中濾得碳氫化合物,將之與甲醇等酒精混合,進行化學反應,就得出生物柴油。它能與一般柴油混合或直接推出市場。但無論如何,生物柴油的污染物(一氧化碳)明顯較傳統柴油低,燃燒效能亦較高,因此被譽為較潔淨的能源。即使與超低硫柴油比較,生物柴油亦更潔淨因為它本身並不含硫。[4]

醇類燃料[编辑]

甲醇和乙醇是一次能源,易於儲藏和運輸。這些酒精能給內燃機作替代燃料。至於丁醇,它是唯一可經輸油管運輸的醇類燃料,不用依賴貨車和火車。[來源請求]

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亦可作燃料使用。

碳中和及負碳燃料[编辑]

碳中和燃料本質上是甲烷汽油柴油航空煤油沒有分別。提煉商從火力發電廢氣回收二氧化碳或從海水中抽取碳酸,把它們用可再生能源核能氫化,造成一般的燃料。[5][6][7][8]由於不會造成大氣中溫室氣體的上升,這些燃料有可能達致碳中和[9][10]這些碳中和燃料可能取代化石燃料,或由廢碳和海水中的碳酸所產生,繼而燃燒後再從煙囱和排氣管中收集廢氣。這樣就不但達致碳中和,更可減少大氣中二氧化碳的含量,達致負碳排放除二氧化碳,最終修復溫室氣體[11][12][13]這些碳中和及負碳的燃料可以透過以下的步驟產生:

  1. 把水電解產生
  2. 進行沙巴提耶反應(Sabatier reaction),產生甲烷,可用作能量儲存。

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氫是一種無排放的燃料,燃燒後只會產生水。但因空氣含氮,燃燒與空氣混合時,或會產生只含一粒氮原子的氮氧化物(mono-nitrogen oxides NOx)。 [14][15]

HCNG[编辑]

HCNG (or H2CNG) is a mixture of compressed natural gas and 4-9 percent hydrogen by energy.[16]

液態氮[编辑]

液態氮是另一種無排放燃料。

壓縮空氣[编辑]

空氣引擎是一種無排放的活塞引擎,利用壓縮空氣作為燃料。與氫氣相比,壓縮空氣只需化石燃料十分之一的價錢,使之成為經濟的替代燃料。

替代化石燃料[编辑]

壓縮天然氣(compressed natural gas,CNG)是一種代替傳統石油製汽車燃料的替代品,較為潔淨。其能源效益大致與汽油引擎相約,但較現代的柴油引擎為低。與汽油汽車比較,壓縮天然氣汽車需要較大的空間儲存燃料。幾乎所有汽油車輛都可改裝為汽油/天然氣兩用車。然而天然氣和其他化石燃料一樣都使有限的,而天然氣的產量預期將達到高峰。[來源請求]

天然氣和氫氣一樣,是一種較汽油或柴油潔淨的燃料,而且不會排出導致毒霧的污染物。縱觀全球,天然氣車輛超過五百萬輛,當中美國佔超過十五萬。[17]

核能 and radiothermal generators[编辑]

核反应堆[编辑]

參看[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Is Algae Based Biofuel a Great Green Investment Opportunity. Green World Investor. 2010-04-06 [2010-07-11]. (原始内容存档于17 June 2010). 
  2. ^ Navy demonstrates alternative fuel in riverine vessel. Marine Log. 2010-10-22 [2010-07-11]. 
  3. ^ Can algae-based plastics reduce our plastic footprint?. Smart Planet. 2009-10-07 [2010-04-05]. 
  4. ^ Wheeler, Jill. Alternative Cars. ABDO. 200821: . ISBN 978-1-59928-803-1. 
  5. ^ Zeman, Frank S.; Keith, David W. Carbon neutral hydrocarbons. Philosophical Transactions of the Royal Society, Part A. 2008, 366: 3901–18 [September 7, 2012]. doi:10.1098/rsta.2008.0143.  (Review.)
  6. ^ Wang, Wei; Wang, Shengping; Ma, Xinbin; Gong, Jinlong. Recent advances in catalytic hydrogenation of carbon dioxide. Chemical Society Reviews. 2011, 40 (7): 3703–27 [September 7, 2012]. doi:10.1039/C1CS15008A.  (Review.)
  7. ^ MacDowell, Niall; et al.. An overview of CO2 capture technologies. Energy and Environmental Science. 2010, 3 (11): 1645–69 [September 7, 2012]. doi:10.1039/C004106H.  (Review.)
  8. ^ Eisaman, Matthew D.; et al.. CO2 extraction from seawater using bipolar membrane electrodialysis. Energy and Environmental Science. 2012, 5 (6): 7346–52 [September 7, 2012]. doi:10.1039/C2EE03393C. 
  9. ^ Graves, Christopher; Ebbesen, Sune D.; Mogensen, Mogens; Lackner, Klaus S. Sustainable hydrocarbon fuels by recycling CO2 and H2O with renewable or nuclear energy. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2011, 15 (1): 1–23 [September 7, 2012]. doi:10.1016/j.rser.2010.07.014.  (Review.)
  10. ^ Socolow, Robert; et al.. Direct Air Capture of CO2 with Chemicals: A Technology Assessment for the APS Panel on Public Affairs (peer reviewed literature review). American Physical Society. June 1, 2011 [September 7, 2012]. 
  11. ^ Goeppert, Alain; Czaun, Miklos; Prakash, G.K. Surya; Olah, George A. Air as the renewable carbon source of the future: an overview of CO2 capture from the atmosphere. Energy and Environmental Science. 2012, 5 (7): 7833–53 [September 7, 2012]. doi:10.1039/C2EE21586A.  (Review.)
  12. ^ House, K.Z.; Baclig, A.C.; Ranjan, M.; van Nierop, E.A.; Wilcox, J.; Herzog, H.J. Economic and energetic analysis of capturing CO2 from ambient air. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2011, 108 (51): 20428–33 [September 7, 2012]. doi:10.1073/pnas.1012253108.  (Review.)
  13. ^ Lackner, Klaus S.; et al.. The urgency of the development of CO2 capture from ambient air. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2012, 109 (33): 13156–62 [September 7, 2012]. doi:10.1073/pnas.1108765109. 
  14. ^ College of the Desert. Module 3: Hydrogen use in internal combustion engines. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE). 2001.December [2011-09-12]. 
  15. ^ Gable, Christine; Gable, Scott. Fuel or Fool?. about.com. [2011-09-12]. 
  16. ^ Hydrogen/Natural Gas (HCNG) Fuel Blends. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE). 2009-10-07 [2010-07-11]. 
  17. ^ Wheeler, Jill. Alternative Cars. ABDO. 200826: . ISBN 978-1-59928-803-1. 

外部連接[编辑]