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工程解释:电子燃料是真的吗?

放大字体  缩小字体 2023-03-08 16:51  浏览次数:174 来源:明日科学网    

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内燃机并不一定会消亡。至少,这是一个行业在为一个日益严重的问题——如何减少碳排放——绞尽脑汁时所主张的。电子燃料或合成燃料有望成为一种即时解决方案,不仅能让现有汽车继续上路,还能确保它们的净排放量几乎为零。你完全有理由怀疑。

这个故事最初发表在《道路与轨道》第14卷。

这个想法是用可再生能源或零排放能源制造液体燃料。电子燃料是碳基的,很像汽油,但它们不是从地下油藏中提取的。相反,利用阳光、风、碳捕获技术和化学学位,人们可以制造出一种适合储存在燃料箱中、可在内燃机中燃烧的物质。

对于电子燃料,有两个相互交织的挑战:成本和效率。2016年发表在美国化学学会期刊《能源与燃料》上的一项研究估计,合成燃料的最终成本将为每加仑3.80至9.20美元,但这是按2010年的美元计算的。经通货膨胀调整后,价格为每加仑5.16美元至12.50美元。保时捷自己也在研究电子燃料业务,最近表示,价格最终可能会在每加仑7.60美元左右或更低。但就在两年前,保时捷声称每加仑汽油的成本接近37美元。如果休息室里的闲聊说每加仑5美元很贵,那么想象一下,同样的一加仑要30美元。天气甚至都不会成为话题。

由于电子燃料的能源效率不高,价格是一个严重的问题。假设一家公用事业工厂生产了一定量的能源来驱动一辆汽车。有多少比例的钱会流向纺车?这很关键,因为是否

汽车是电动的或使用合成燃料,这一切都始于电力生产。根据2020年SAE的一项研究,大约40%到70%的电力将被用于电动汽车的车轮。对于电动汽车来说,这个数字只有6%到18%。一辆以电动汽车为燃料的汽车行驶同样的距离所需要的能量可能是电动汽车的10倍。

效率与成本有关。随着电力需求的增加,无论电力来自哪里,也无论汽车如何使用,驾驶成本也会越来越高。人们愿意花更多的钱继续驾驶燃烧型汽车吗?对一些人来说,答案是肯定的;V-8发动机是光荣的,创造了一个有价值的声音。但一般来说,人们讨厌高油价。仅这一点就足以让人对合成燃料在乘用车上的广泛应用产生怀疑。

然而,电子燃料应该有大量的应用来证明它们的价值。合成燃料的一个主要优势,很像汽油,是难以置信的高能量密度。你可以在一个小空间里装很多东西,而且与笨重的锂离子电池组相比,它们的重量非常轻。对于航空等行业来说,合成燃料可能是最简单的减排方法之一。

电子燃料可以通过减少碳足迹来帮助赛车运动继续蓬勃发展。对于公众来说,每加仑30美元是一个非同寻常的价格,但对于f1车队来说,这笔费用微不足道。事实上,f1表示,到2030年将实现零碳排放,到2026年将实现100%的可持续燃料。该系列甚至指出,世界上大多数公路汽车都可以使用这种燃料。我现在就开始存钱。

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