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

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?

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:

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.

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 .)

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.

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.