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燃料:考虑替代品

氢、乙醇或电力会取代化石燃料吗?主要的挑战依然存在。吉姆·Motavalli





燃料电池汽车以氢气为动力,氢气是宇宙中最丰富的元素。燃料电池通过化学方式将氢转化为电(副产品是水),有可能最终取代内燃机,因为它不仅仅是最佳的环保选择。汽车行业之所以在燃料电池上花费数十亿美元,是因为他们看到了一种比内燃更好的汽车的潜力,这种汽车的性能、燃油经济性、续航里程和排放都将得到改善。

最乐观的预测是,到2015年或2020年,我们将驾驶燃料电池汽车,尽管持怀疑态度的人如《氢炒作》(The Hype About Hydrogen,岛屿出版社)的作者约瑟夫·罗姆(Joseph Romm)认为这可能需要更长的时间。通用汽车(General Motors)表示,将在2010年前推出一款可生产的燃料电池汽车。本田是燃料电池竞赛中一个重要的竞争者,在冷启动和一般驾驶性能方面取得了最大的进步。作为测试项目的一部分,本田将其FCX燃料电池汽车借给了记者和普通司机。据报道,下一代FCX的续航里程将达到340英里。

洛基山研究所(Rocky Mountain Institute)所长埃莫里•洛文斯(Amory Lovins)等环保主义者早就预言,世界最终将实现氢能经济,但近年来,这种论调已逐渐升温,包括许多政府和工业界高层人士。氢燃料经济将彻底抛弃内燃机,它最终还将取代你家的电网,甚至你的手电筒和电脑电池。

乙醇

玉米乙醇,也被称为乙醇或谷物酒精,供应正在迅速增加,从2002年的21亿加仑增加到2004年的34亿加仑。2005年初,美国20个州有81家乙醇工厂,另有16家正在建设中。乙醇既可作为替代燃料,也可作为汽油中增加辛烷值、减少污染的添加剂。

传统的玉米乙醇生产并没有良好的记录。国会经常对乙醇生产给予大量补贴和税收减免,但它的兴趣似乎更多地是为了安抚农业州的选民和农业企业,而不是提供一种替代进口石油的方法。由于缺乏乙醇基础设施,大多数以乙醇为燃料的“双燃料”汽车(并因此获得税收抵免)通常以汽油为燃料。纽约州民主党参议员查尔斯·舒默(Charles Schumer)形容能源法案中要求汽油中乙醇含量的条款“无异于向每个司机征收乙醇税”和“毫无意义”。

美国是一个主要的玉米生产国,那么以玉米为原料的乙醇能否取代汽油成为主要的运输燃料呢?好用的买球外围app网站几乎没有。康奈尔大学的经济学家大卫·皮门特尔(David Pimentel)说,如果我们想要生产足够多的以谷物为原料的乙醇来推动经济发展,我们就必须把几乎所有的农田都用于这项事业。众所周知,玉米乙醇的生产是能源密集型的,尽管美国乙醇联盟(American Coalition for ethanol)谴责说玉米乙醇实际上存在负能量平衡的指责是“无耻的”。

一些环保主义者支持所谓的纤维素乙醇,这种乙醇可以从农业、城市和林业的废物中提取,包括玉米秸秆、锯木屑或废纸。美国能源部表示:“虽然铅不能完全转化为黄金,但可能对美国经济、减少空气污染以及减少对外国石油的依赖更有价值。”

技术上的突破使大规模生产纤维素乙醇成为可能,据报道每加仑60至80美分。据《华盛顿月刊》报道,“咨询公司伯里尔公司(Burrill Company)预测,如果所有美国农场的废弃物都被转化为纤维素乙醇(这是一个长期的、在最好的情况下),它将提供运行我们运输系统所需能源的25%,这与我们今天从委内瑞拉和波斯湾进口的能源之和相当。”好用的买球外围app网站

美国环境防御组织的国家安全和气候安全分析师Sarah Hessenflow Harper说,关注“原料”或原材料可能没有抓住重点。哈珀说,我们需要的是任何生物燃料都必须达到的能源效率和低碳标准才能获得认证(比如农业的有机标准)。她说:“目前的市场对减少碳排放没有任何价值,因此没有动力去开发节能版的乙醇。”如果我们发出了正确的市场信号,那么技术发展就会不断发展,以满足新的标准。”

电动汽车

目前在美国市场上还没有普遍可用的电池驱动汽车,任何电动汽车(EV)的爱好者最终将被迫承认,90英里的巡航里程并没有说服大多数美国人注册充电汽车。是电池的问题,笨蛋。如今,一些电动车的支持者转向所谓的插电式混合动力车(一款带有额外电池组的丰田普锐斯)作为可行的折中方案。


据Dontcrush.com,成功地领导了一场阻止丰田,是的,破碎的舰队1000电池驱动的RAV4的电动汽车,“插入电网的成本和在家里充电相当于便士每加仑平均电费比每加仑3 +美元在今天的泵……使用插电式混合动力汽车,在前30到50英里使用电池驱动的电动马达,大多数美国通勤者几乎不需要加满油,甚至是加满油,除非是长途旅行。由于50%的美国人每天驾驶里程不超过20英里,所以插电式混合动力汽车的电动里程几乎可以为我们每天的驾驶提供动力。”

但是纯电池汽车面临着挑战。在地面上,混合动力汽车中使用的镍氢电池(NiMH)仍然昂贵且供应不足。许多电动汽车仍然依赖重型和低效的铅酸电池。锂离子电池(Li-Ion battery)显示出了巨大的潜力,结合轻型复合材料车身外壳,可以让电动汽车行驶300英里以上。但很少有人在汽车上看到。

目前市场上的电动汽车是低产量和高度专业化的。后者的一个例子是探戈,这是一种外形怪异(非常窄)的电动热棒,能够在4秒内达到60英里/小时(但只能行驶80英里)。演员乔治·克鲁尼(George Clooney)有一个探戈,但他们似乎离成本低廉的通勤交通还有很长的路要走。好用的买球外围app网站

麻省理工学院电池研究员Donald Sadoway认为,使用固态技术(非液态)可以极大地提高锂离子电池的性能。他的概念是使用多层薄膜层压板。他说:“你看到的是一种类似薯片袋的东西:涂有不同化学层的聚合物网。”“我们可以按每平方英里来做——这并不难。我们说的是将目前电池的容量提高一倍或两倍。”

电池技术的突破将会改变一切。在那之前,电动汽车可能仍处于不确定状态。

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承蒙重印这篇文章E /环境杂志.它首次出现在2006年1 - 2月的刊物上。

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