Вопрос, чем можно заправить машину, кроме бензина и дизеля, волнует всех: и автовладельцев, с ужасом наблюдающих за ростом цен на топливо, и экологов, и бесстрашных экспериментаторов по всему миру. И на сегодняшний день уже есть несколько вариантов топлива, которые могут сместить бензин и дизель с пьедестала — если не сегодня, то в ближайшем будущем.

Биотопливо для автомобилей

Одной из наиболее похожих на бензин альтернатив является биотопливо. Это довольно обширная группа источников энергии, которые могут быть представлены в разных агрегатных состояниях. Главная характеристика биотоплива: оно производится из возобновляемых органических веществ (остатки растений, природные масла, водоросли, даже навоз) и при сгорании дает энергию, при этом существенно снижает количество выбросов парниковых газов. Оно часто может уступать бензину, но при этом позволяет использовать транспорт гораздо бережнее по отношению к природе благодаря возобновляемости сырья для производства нового топлива.

На сегодняшний день транспортное биотопливо представлено в основном в двух видах: этанол и биодизель.

Этанол

Его также называют биоэтанолом — это очень плотный и концентрированный спирт, получаемый в основном из сахарного тростника или из кукурузы. Большая часть биоэтанола в мире производится из сахарного тростника в Бразилии: из-за больших объемов производства и низких зарплат в стране этот вид топлива является довольно дешевым. Правда, пока далеко не все автомобили могут ездить на чистом этаноле, в основном в той же Бразилии автомобили заправляют смесью этанола и бензина в соотношении 85% к 15%. Пробег автомобилей, работающих на этой смеси, составляет примерно 75% от пробега стандартных машин на единицу объема топлива.

И все же, несмотря на относительную дешевизну и простоту в производстве, а также существенное снижение выбросов выхлопных газов, производство биоэтанола подвергается обширной критике. В первую очередь из-за того, что для удовлетворения спросов и объемов производства требуется вырубка джунглей, а освобожденные от растений и животных территории засаживаются сахарным тростником. Также, конечно, огромные споры вызывает дешевизна работы людей, занятых на плантации.

Биодизель

Этот вид топлива создается на основе растительных масел, а также (иногда) из животных жиров. Просто залить в двигатель растительное или другое масло нельзя из-за неполного сгорания, к тому же разные масла отличаются по плотности. Но идея использования остатков масел с производств не давала покоя ученым, поэтому была разработана технология, по которой растительное масло или животный жир превращаются в топливо путем этерификации — из структуры масла путем химической реакции убирается глицерин и заменяется спиртом, который обеспечивает лучшее сгорание топлива и подходящую плотность. Для производства биодизеля в разных странах используются рапс, соя, касторовое и пальмовое масло.

Как и биотопливо, при сгорании биодизель не оставляет нагара, неприятного запаха выхлопных газов, выбрасывает меньше продуктов сгорания. При этом отмечается его простота в производстве, но в то же время есть и ряд минусов: такое топливо обладает непродолжительным сроком хранения, а его КПД существенно снижается при низких температурах, в холодных условиях образуется осадок, способный снизить эффективность работы двигателя.

И все же биотопливо на сегодняшний день активно используется во многих странах, а планы по увеличению доли используемого биотоплива включены в программы экологического развития стран Европы, Северной и Южной Америки, Азии и России. По мнению ученых, активное использование и совершенствование биотоплива позволит человечеству отказаться от использования невозобновляемых природных ресурсов.

Газовое топливо для автомобилей

Еще одно популярное направление исследований в области автомобильного топлива — это газ. Естественно, далеко не любой газ может подойти для заправки автомобиля. На сегодняшний день выделяются два основных вида газового топлива: пропан-бутан и метан.

Пропан-бутан

Этот синтетический газ довольно распространен в качестве топлива, его получают при переработке нефти и впоследствии могут использовать для отопления помещений, нагревателей, а также сжиженная пропан-бутановая смесь может применяться в качестве автомобильного топлива. Но у этого вида газа есть несколько существенных недостатков: легкая воспламеняемость, большое количество вредных продуктов горения, а также более высокий расход, чем у бензина. В то же время пропан-бутан более распространен, его можно найти на многих заправочных станциях.

Метан

Бесцветный газ, не имеющий вкуса и запаха, нетоксичен для человека, но при достижении высокой концентрации в воздухе может угнетать центральную нервную систему. Часто используется как альтернатива пропан-бутана для газовых нагревателей и печей. Этот газ дешевле пропан-бутана, но он не подвергается сжижению, то есть хранить его в более компактных баллонах не получится. Это может стать проблемой для владельцев автомобилей, которые хотели бы использовать газовое топливо: метановые баллоны существенно больше пропан-бутановых.

На сегодняшний день пропан-бутан и метан являются основными видами газового топлива. Но ранее ученые экспериментировали также с водородом и сжатым воздухом.

Электроэнергия авто

Электромобили являются одной из наиболее перспективных технологий сокращения выбросов в мировом транспорте, но преимущества, которые они приносят, зависят от источника энергии, на которой они работают. Сегодня слишком мало электромобилей работают на возобновляемых источниках энергии. Чтобы они стали действительно экологичным вариантом, это должно измениться.

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), к 2030 году количество пассажирских транспортных средств, работающих на электричестве, на дорогах мира может превысить 250 миллионов, в то время как, по оценкам Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, количество электробусов и других транспортных средств массового транспорта может превысить 10 миллионов.

Поскольку у них электрический двигатель вместо двигателя внутреннего сгорания, электромобили не выделяют выхлопных газов, а это означает, что, в отличие от традиционных транспортных средств, они не выбрасывают углекислый газ, озон и твердые частицы в воздух, которым мы дышим.

Это важно, поскольку на транспорт приходится около пятой части глобальных выбросов, при этом на автомобильные поездки приходится целых три четверти этого объема. Большая часть этого приходится на легковые транспортные средства — легковые автомобили и автобусы, на долю которых приходится 45,1%. Остальные 29,4% приходятся на грузовые автомобили, перевозящие грузы.

Более того, это число будет только увеличиваться, поскольку рост населения и демографические сдвиги стимулируют все больший спрос на автомобильные поездки, не говоря уже о росте электронной коммерции, увеличивающей потребность в грузоперевозках.