Energy Drinks
Energy... drinks!Fame, BTL ή απλώς Η2 είναι τα ονόματα των νέων καυσίμων που πιθανόν να βρεθούν σύντομα στο ρεζερβουάρ του αυτοκινήτου μας. Καλώς ήρθατε στο μέλλον των εναλλακτικών καυσίμων.
Από το «DaimlerChrysler Environmental Report 2005»
Απόδοση στα ελληνικά: Ιάκωβος Κρομμύδας
Τα εναλλακτικά συστήματα πρόωσης σίγουρα είναι πολύ σημαντικά, όμως δεν έχουν μεγάλη αξία από μόνα τους, χωρίς τα εναλλακτικά καύσιμα. Αυτές οι πηγές ενέργειας δε βοηθούν απλώς το κλίμα μειώνοντας τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, παράλληλα είναι αρωγοί στη διατήρηση των τελευταίων αποθεμάτων πετρελαίου. Τα ορυκτά καύσιμα που σήμερα κυριαρχούν στην αγορά στο μέλλον σταδιακά θα αντικατασταθούν από καύσιμα που προέρχονται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η ανάπτυξη αυτών των καινούργιων καυσίμων απαιτεί όχι μόνο την εξέλιξη νέων μηχανικών συνόλων, αλλά και «ενεργειακών σοδειών», οι οποίες είναι απαραίτητες για τη δημιουργία βιοκαυσίμων. Ας δούμε, λοιπόν, σήμερα ποια είναι τα διαθέσιμα εναλλακτικά καύσιμα με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, καθώς και ποιες οι προοπτικές τους για το μέλλον.
**********************
Nature’s finest
Αιθανόλη Ι
(φυτικής προέλευσης)
Πολλά από τα οχήματα που ήδη κυκλοφορούν μπορούν να χρησιμοποιήσουν καύσιμα με περιεκτικότητα μέχρι και 5% αιθανόλη, ποσοστό που αποτελεί το όριο στην Ευρώπη. Στις ΗΠΑ, αυτοκίνητα καταχωρημένα ως «flexible fuel vehicles» μπορούν να χρησιμοποιήσουν μίγμα το οποίο φτάνει το 85% περιεκτικότητας σε αιθανόλη.
ΦYΣIKA XAPAKTHPIΣTIKA
Διαυγές με τυπική αλκοολούχα οσμή.
ΠPΩTH YΛH
Σοδειές που περιέχουν άμυλο και σάκχαρα, όπως καλαμπόκι, ζαχαρότευτλα, πατάτες και δημητριακά.
ΠAPAΓΩΓH
Αλκοολική ζύμωση.
ΠPOTEPHMATA
Σε ιδανικές συνθήκες, μείωση μέχρι και 65% του διοξειδίου του άνθρακα. Όμως, το συνολικό ισοζύγιο εξαρτάται από την πρώτη ύλη. Η αιθανόλη μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των οξιδίων του αζώτου.
EΦAPMOΓEΣ
Το πιο διαδεδομένο βιοκαύσιμο παγκοσμίως, ιδιαίτερα στη Βραζιλία και τις ΗΠΑ. Στην EE μπορεί να προστεθεί αιθανόλη σε κανονική βενζίνη σε αναλογία μέχρι 5%. Μέχρι στιγμής δεν υπάρχει αρκετή αιθανόλη για να επιτευχθεί αυτό το όριο, όμως αναμένεται αύξηση της παραγωγής στα επόμενα χρόνια.
BAΘMOΛOΓIA
Όπως και το βιοντίζελ, έτσι και η αιθανόλη ανήκει στην πρώτη γενιά βιοκαυσίμων, και συνεπώς βρίσκεται ένα βήμα μπροστά από τα ορυκτά καύσιμα. Ουσιαστικά, ανοίγει την πόρτα της αγοράς ενέργειας για τη γεωργία.
H ΓNΩMH TΩN EIΔIKΩN:
Για τα βενζινοκίνητα οχήματα σηματοδοτεί την αρχή του τέλους της εποχής των ορυκτών καυσίμων.
**********************
Flower power
Βιοντίζελ
(μεθυλεστέρας λιπαρών οξέων - fatty acid methyl ester/FAME, jatropha methyl ester/JME)
Ήδη παραδίδονται αυτοκίνητα στους αγοραστές με μίγμα βιοντίζελ από 5% (ΙΧ) έως 100% (επαγγελματικά). Παράλληλα, η DaimlerChrysler εμπλέκεται στο πιλοτικό πρόγραμμα παραγωγής βιοντίζελ από τους σπόρους του φυτού jatropha, στην Ινδία.
ΦYΣIKA XAPAKTHPIΣTIKA
Διαυγές, κίτρινου χρώματος με ιξώδες ίδιο με εκείνου του συμβατικού ντίζελ.
ΠPΩTH YΛH
Φυτικά έλαια π.χ. ελαιοκράμβη (Ευρώπη), φυτό jatropha (Ινδία).
ΠAPAΓΩΓH
Χημική μετατροπή: παχύρρευστο λάδι από ελαιοκράμβη αντιδρά (εστεροποίηση) με μεθανόλη, με αποτέλεσμα χαμηλού ιξώδους μεθυλεστέρα λιπαρών οξέων (fuel fatty acid methyl ester), που έχει καλά χαρακτηριστικά καύσης.
ΠPOTEPHMATA
Βιοδιασπώμενο, δεν περιέχει σχεδόν καθόλου θείο και αρωματικούς υδρογονάνθρακες. Υπολογίζοντας τη συνολική παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα από την παραγωγή μέχρι και την καύση, τα βιοκαύσιμα παράγουν περίπου 50% λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα από τα συμβατικά καύσιμα. Παράλληλα, η καύση παράγει λιγότερους υδρογονάνθρακες και μονοξείδιο του άνθρακα.
EΦAPMOΓEΣ
Μέχρι στιγμής έχει χρησιμοποιηθεί στην Ευρώπη, όπου επιτρέπεται η ανάμιξη με τα συμβατικά καύσιμα έως 5%. Τα βιοκαύσιμα που παράγονται από το φυτό jatropha είναι ένα σημαντικό βήμα για τις αναπτυσσόμενες χώρες. Οχήματα που κινούνται κατ’ αποκλειστικότητα με βιοντίζελ θα παραμείνουν περιορισμένα σε ειδικές κατηγορίες (π.χ. αγροτικά), λόγω του ότι η χρησιμοποίησή τους σε ποσοστό 100% επιβάλλει τεχνικές τροποποιήσεις.
BAΘMOΛOΓIA
(βλ. αιθανόλη)
H ΓNΩMH TΩN EIΔIKΩN: (βλ. αιθανόλη)
**************************************
Deepest dreams
Φυσικό αέριο
Αυτοκίνητα και φορτηγά που κινούνται με φυσικό αέριο διατίθενται στην αγορά από κατασκευαστές όπως οι DaimlerChrysler, Opel, Renault και BMW.
ΦYΣIKA XAPAKTHPIΣTIKA
Φυσικό αέριο, άχρωμο και άοσμο. Η έντονη οσμή που έχει το αέριο για οικιακή χρήση έχει προστεθεί για λόγους ασφάλειας.
ΠPΩTH YΛH
Αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (85%-98%), αιθάνιο, προπάνιο και βουτάνιο.
ΠAPAΓΩΓH
Επεξεργασία του φυσικού αερίου: ανεπιθύμητα στοιχεία (όπως νερό, διοξείδιο του άνθρακα και ανώτεροι υδρογονάνθρακες) απομακρύνονται με ξήρανση και καθαρισμό του εξαγόμενου αερίου.
ΠPOTEPHMATA
Μέχρι και 20%-25% μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Η αρνητική πλευρά είναι ότι παρουσιάζεται μειωμένη αυτονομία και χρειάζεται χώρος για τη δεξαμενή του αερίου.
EΦAPMOΓEΣ
Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται κυρίως για σχετικά μικρούς στόλους, όπως λεωφορείων, φορτηγών ή ταξί. Η χρήση θα επεκταθεί σε αυτές τις κατηγορίες στα επόμενα χρόνια.
BAΘMOΛOΓIA
Όντας το πιο φιλικό προς το περιβάλλον ορυκτό καύσιμο, το φυσικό αέριο γίνεται συνεχώς πιο σημαντικό. Στη Γερμανία θα συνεχίσει να ωφελείται από φοροαπαλλαγές μέχρι το 2020. Παρ’ όλα αυτά, θα παραμείνει ένα καύσιμο με σχετικά περιορισμένη χρήση στο χώρο της αυτοκινητοβιομηχανίας.
H ΓNΩMH TΩN EIΔIKΩN:
Ακόμα και στο μέλλον θα παραμείνει σχετικά στο περιθώριο.
***********************************
Meta-morphosis
Καύσιμο GTL
(gas to liquid)
Η βιομηχανία πετρελαιοειδών ερευνά εντατικά για την ανάπτυξη καυσίμων GTL, τα οποία θα ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις των σύγχρονων κινητήρων εσωτερικής καύσης.
ΦYΣIKA XAPAKTHPIΣTIKA
¶χρωμο και άοσμο, με λίγο μικρότερο ιξώδες σε σχέση με το ορυκτό ντίζελ.
ΠPΩTH YΛH
Φυσικό αέριο
ΠAPAΓΩΓH
Χημική μετατροπή: το φυσικό αέριο μετατρέπεται σε συνθετικό αέριο και αυτό στη συνέχεια σε υγρό καύσιμο.
ΠPOTEPHMATA
Καύσιμο υψηλής ποιότητας με χαμηλές εκπομπές, χωρίς θείο ή αρωματικές ενώσεις. Όταν οι σημερινοί κινητήρες εφοδιαστούν με GTL, παράγουν μέχρι και 90% λιγότερους υδρογονάνθρακες και μονοξείδιο του άνθρακα, ενώ, παράλληλα, με κατάλληλη μετατροπή της χαρτογράφησης του κινητήρα, μπορούν να μειωθούν κατά 35% οι εκπομπές σωματιδίων και οξιδίων του αζώτου. Τέλος, υπάρχουν περαιτέρω περιθώρια βελτίωσης, αν μετατραπεί και ο ίδιος ο κινητήρας.
EΦAPMOΓEΣ
Ως επιπρόσθετο στο συμβατικό ντίζελ (μέχρι 5% για την Ευρώπη), το GTL βελτιώνει την ποιότητα και τη φιλικότητά του προς το περιβάλλον. Περίπου από το 2012, το GTL θα είναι διαθέσιμο σε ικανές ποσότητες, ώστε να ικανοποιήσει το 4% της παγκόσμιας ζήτησης ντίζελ ή το 20% της ευρωπαϊκής αγοράς.
BAΘMOΛOΓIA
Η πρώτη γραμμή των συνθετικών καυσίμων. Το GTL είναι κατάλληλο για χρήση σε οποιοδήποτε όχημα ντίζελ, και συνεπώς επιτρέπει μια βραχυπρόθεσμη λύση στη μείωση των ρύπων. Αυτό το καύσιμο έχει ακόμα έναν άσο στο μανίκι του: η παραγωγή του μπορεί να τροποποιηθεί, ώστε να ταιριάζει απόλυτα στις απαιτήσεις των μελλοντικών, περισσότερο αποδοτικών κινητήρων.
H ΓNΩMH TΩN EIΔIKΩN:
Μεταβατική λύση με λαμπρό μέλλον.
****************************************
Wood stock
Αιθανόλη ΙΙ
(από φυτική πρώτη ύλη που περιέχει λιγνοκυτταρίνη)
ΦYΣIKA XAPAKTHPIΣTIKA
Διαυγές, άχρωμο με τυπική αλκοολούχα οσμή.
ΠPΩTH YΛH
Βιομάζα: ξύλο, καλάμι κτλ.
ΠAPAΓΩΓH
Ενζυμική υδρόλυση και ζύμωση: σε πρώτο βήμα, πριν από την αλκοολική ζύμωση, η κυτταρίνη διασπάται σε σάκχαρα.
ΠPOTEPHMATA
Μέχρι και 80% μείωση στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Η αιθανόλη ΙΙ παράγεται από ολόκληρο το φυτό, συνεπώς υπάρχει μεγαλύτερη παραγωγή καυσίμου για μια συγκεκριμένη έκταση σε σχέση με την αιθανόλη που προέρχεται από τη σοδειά.
EΦAPMOΓEΣ
Η αιθανόλη που προέρχεται από βιομάζα είναι στα πρώτα βήματα της καριέρας της. Υπάρχουν ζητήματα που μένει να λυθούν όσον αφορά την παραγωγή και την οικονομική βιωσιμότητα. Όμως, από το 2015 αλκοόλ από λιγνοκυτταρίνη θα μπορούσε να χρησιμοποιείται σε μεγαλύτερο εύρος.
BAΘMOΛOΓIA
Ανήκοντας στα βιοκαύσιμα δεύτερης γενιάς, η αιθανόλη από λιγνοκυτταρίνη, όπως η BTL, βοηθά στη μείωση της εξάρτησης από το πετρέλαιο. Όσον αφορά τη φιλικότητά της προς το περιβάλλον, η βιοαλκοόλη προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα, ενώ για τους αγρότες είναι ακόμα μια υποσχόμενη πηγή εσόδων.
H ΓNΩMH TΩN EIΔIKΩN:
Ο πρωταθλητής για τα βενζινοκίνητα οχήματα
****************************************
Hello, sunshine
SunDiesel
(biomass to liquid, BTL)
Η DaimlerChrysler υποστηρίζει τις προσπάθειες της βιομηχανίας Choren για την παραγωγή του Sundiesel από το 2001, θεωρώντας το ως το πλέον κατάλληλο καύσιμο για τους κινητήρες του μέλλοντος.
ΦYΣIKA XAPAKTHPIΣTIKA
¶χρωμο και άοσμο, με σχετικά μικρότερο ιξώδες σε σχέση με το συμβατικό ντίζελ.
ΠPΩTH YΛH
Βιομάζα: ξύλο, καλάμι κτλ.
ΠAPAΓΩΓH
Ατμοποίηση και σύνθεση καυσίμου: σε πρώτο στάδιο η βιομάζα μετατρέπεται σε βιοκόκ και αυτό σε συνθετικό αέριο (π.χ. διαδικασία Carbo-V). Στη συνέχεια, το συγκεκριμένο αέριο μετατρέπεται σε υγρό καύσιμο (μέσω της σύνθεσης Fischer-Tropsch), μια διαδικασία που αναπτύχθηκε από την Choren Industries στη Γερμανία. Το SunDiesel παράγεται εκεί από τον Απρίλιο του 2003 και δοκιμάζεται από την DaimlerChrysler.
ΠPOTEPHMATA
Εξαιρετική ποιότητα, χαμηλοί ρύποι. Παράγει περίπου 90% λιγότερο διοξείδιο, καθώς και υδρογονάνθρακες και μονοξείδιο του άνθρακα. Με κατάλληλη μετατροπή του λογισμικού του κινητήρα, η εκπομπή σωματιδίων και τα οξίδια του αζώτου μειώνονται κατά 35%. Υπάρχουν περιθώρια για ακόμα καλύτερα αποτελέσματα με μετατροπή του κινητήρα.
Τρεις φορές μεγαλύτερη απόδοση όσον αφορά την εκμετάλλευση των γεωργικών καλλιεργειών σε σχέση με το βιοντίζελ (RME) ή την αιθανόλη, αφού χρησιμοποιείται όλο το φυτό.
EΦAPMOΓEΣ
Το BTL μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς μετατροπές στους κινητήρες ντίζελ, καινούργιους ή παλαιούς, όμως μέχρι στιγμής δεν είναι διαθέσιμο για εμπορική χρήση. Αρχικά, περιορισμένες ποσότητες θα μπορούν να διατεθούν από το έτος 2010 και μεγαλύτερες από το 2015. Μεσοπρόθεσμα, το BTL θα μπορεί να ικανοποιήσει το 15% με 20% της ευρωπαïκής κατανάλωσης καυσίμων.
BAΘMOΛOΓIA
Το BTL είναι το πιο υποσχόμενο εναλλακτικό καύσιμο. Ως δεύτερης γενιάς βιοκαύσιμο, έχει μεγάλη συμβολή στη μείωση της εξάρτησης από το πετρέλαιο ακόμα και σχετικά βραχυπρόθεσμα, αφού μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα σημερινά αυτοκίνητα. Στον τομέα της ποιότητας και περιβαλλοντικής συμβατότητας δεν υπάρχει κανένα μειονέκτημα. Για τους αγρότες είναι ακόμα μια υποσχόμενη πηγή εισοδήματος.
H ΓNΩMH TΩN EIΔIKΩN:
Ό,τι καλύτερο για τους κινητήρες ντίζελ
*******************************
Pure heaven
Υδρογόνο
(Η2)
Οι περισσότεροι μεγάλοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν το υδρογόνο σε πειραματικά αυτοκίνητα με κινητήρες ενεργειακών κυψελών.
ΦYΣIKA XAPAKTHPIΣTIKA
¶χρωμο, άοσμο αέριο, περίπου 14 φορές ελαφρύτερο από τον αέρα.
ΠPΩTH YΛH
Βιομάζα, νερό.
Μπορεί να παραχθεί από οποιοδήποτε ορυκτή ή ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, και συνεπώς τα πιθανά αποθέματα είναι άπειρα.
ΠAPAΓΩΓH
Από βιομάζα: με χημική μετατροπή (με αναμόρφωση και αεριοποίηση).
Από νερό: με ηλεκτρόλυση, όπου είναι δυνατό, χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές.
ΠPOTEPHMATA
Περισσότερο από 90% μείωση στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, όταν χρησιμοποιείται υδρογόνο από ανανεώσιμες πηγές.
Ουσιαστικά, δεν υπάρχουν βλαβερές εκπομπές όταν χρησιμοποιείται στις ενεργειακές κυψέλες.
Οι ενεργειακές κυψέλες μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας, αφού είναι με διαφορά το πιο αποδοτικό σύστημα.
EΦAPMOΓEΣ
Οχήματα με ενεργειακές κυψέλες ήδη δοκιμάζονται σε ολόκληρο τον κόσμο, όμως, ακόμα, ο αριθμός είναι πολύ μικρός. Στα επόμενα χρόνια, τα αυτοκίνητα με ενεργειακές κυψέλες θα χρησιμοποιούνται μόνο σε ειδικές περιπτώσεις. Η μαζική παραγωγή προσδιορίζεται περίπου στο 2020. Από το 2030 η συγκεκριμένη φουτουριστική τεχνολογία μπορεί να αποτελέσει την πάγια λύση.
BAΘMOΛOΓIA
Η χρησιμοποίηση υδρογόνου που έχει παραχθεί από ανανεώσιμες πηγές ως καυσίμου αποτελεί τη λύση του 21ου αιώνα.
H ΓNΩMH TΩN EIΔIKΩN:
Το μέλλον μας - μακροπρόθεσμα.