Combustibili alternativi neutri al carbonio

Carbon neutral è un termine usato per descrivere i carburanti a base di carbonio che se bruciati non aumenteranno diossido di carbonio (CO2) nell'atmosfera. Questi carburanti non contribuiscono né riducono la quantità di carbonio (misurata nel rilascio di CO2) nell'atmosfera.

L'anidride carbonica nell'atmosfera è cibo vegetale, il che è una buona cosa e aiuta anche a mantenere caldo il nostro pianeta. Tuttavia, troppa CO2 può portare a ciò che ora chiamiamo riscaldamento globale. I carburanti carbon neutral possono aiutare a prevenire l'accumulo di troppa CO2 nell'atmosfera. Ciò si ottiene quando il carbonio rilasciato viene assorbito dalle colture vegetali che contribuiranno a produrre il prossimo gallone di domani di un combustibile a emissioni zero.

Ogni volta che viaggiamo con veicoli a benzina o diesel, aggiungiamo gas a effetto serra all'atmosfera. Questo perché bruciare a combustibile di petrolio (che sono stati creati milioni di anni fa) rilascia CO2 nell'aria. Come nazione, sono attualmente immatricolati 250 milioni di veicoli passeggeri, circa il 25 percento di tutti i veicoli passeggeri nel mondo. Negli Stati Uniti, i nostri veicoli bruciano circa 140 miliardi di galloni di benzina e 40 miliardi di galloni di gasolio all'anno.

Con questi numeri non è difficile vedere che ogni gallone di combustibile carbon-neutral che viene bruciato può contribuire alla riduzione di CO2 nell'atmosfera, contribuendo così a ridurre il riscaldamento globale.

Molte persone credono che il futuro risieda nei carburanti alternativi a emissioni zero prodotti da colture e rifiuti che sono noti come biocarburanti. Biocarburanti puri come biodiesel, bioetanolo e bio-butanolo sono carbon neutral poiché le piante assorbono il C02 rilasciato bruciando.

Il carburante carbon-neutral più comune è biodiesel. Poiché è prodotto da risorse di origine biologica come grassi animali e olio vegetale, può essere utilizzato per riciclare un'ampia gamma di materiali di scarto. È disponibile in una gamma di percentuali di miscela — B5, ad esempio, è il 5% di biodiesel e il 95% di diesel, mentre B100 è tutto biodiesel — e ci sono stazioni di rifornimento di biodiesel negli Stati Uniti Poi c'è il piccolo numero di conducenti che producono il proprio biodiesel e alcuni che convertono i loro motori diesel per funzionare con olio vegetale dritto riciclato da ristoranti.

Il bioetanolo è l'etanolo (alcool) che viene prodotto dalla fermentazione di amidi vegetali come cereali, mais, canna da zucchero, switchgrass e rifiuti agricoli. Da non confondere con l'etanolo che è un sottoprodotto di una reazione chimica con il petrolio, che non è considerato rinnovabile.

Negli Stati Uniti la maggior parte del bioetanolo proviene da agricoltori che coltivano mais. Molte autovetture e camion leggeri americani possono operare con benzina o una miscela di bioetanolo / benzina chiamata E-85—85 percento di etanolo / 15 percento di benzina. Sebbene E-85 non sia un combustibile puro a emissioni zero, produce basse emissioni. Il grande svantaggio dell'etanolo è che è meno denso di energia rispetto ad altri carburanti, quindi riduce il consumo di carburante dal 25% al ​​30%. Con i prezzi della benzina che si aggirano intorno ai $ 2 al gallone E-85 non ha un prezzo competitivo. E buona fortuna a trovare un distributore di benzina che lo vende al di fuori degli stati agricoli del Midwest.

Il metanolo, come l'etanolo, è un alcool molto forte ottenuto da grano, mais o zucchero in un processo simile alla produzione della birra ed è considerato il combustibile più efficiente dal punto di vista energetico da produrre. Un liquido a temperature normali, ha un numero di ottano superiore alla benzina ma una densità energetica inferiore. Il metanolo può essere miscelato con altri carburanti o utilizzato da solo, ma è leggermente più corrosivo dei carburanti tradizionali, richiedendo modifiche al sistema di alimentazione del motore dell'ordine di $ 100- $ 150.

Durante un breve periodo di tempo nei primi anni 2000, c'era un piccolo mercato in crescita per le auto a metanolo in California fino allo stato Rete di iniziativa autostrada sull'idrogeno ha preso il comando e il programma ha perso il supporto. Le vendite di queste auto sono state lente a causa del basso prezzo della benzina all'epoca e della mancanza di stazioni di servizio che pompavano il carburante. Tuttavia, il programma corto ha dimostrato l'affidabilità dei veicoli e ha raccolto feedback positivi da parte dei conducenti.

Alghe—Specificamente microalghe — è una fonte per un combustibile alternativo a emissioni zero. Dagli anni '70 i governi federali e statali insieme a società di investimento private hanno investito centinaia di milioni nella ricerca di alghe come biocarburante, con scarso successo fino ad oggi. Le microalghe hanno la capacità di produrre lipidi, che sono noti come una potenziale fonte di biocarburanti.

Queste alghe possono essere coltivate in acque non potabili, forse anche in acque reflue, in stagni, quindi non utilizzano terre arabili o enormi quantità di acqua. Mentre sulla carta, la microalga sembra un gioco da ragazzi, formidabili problemi tecnici hanno confuso ricercatori e scienziati per anni. Ma i veri credenti delle alghe non si arrendono, quindi forse un giorno pomperai un biocarburante a base di alghe nel serbatoio della tua auto.

No, il gasolio derivante dall'acqua e l'anidride carbonica non è uno schema Ponzi destinato a vagliare gli investitori sconsiderati. Nel 2015 Audi insieme alla compagnia energetica tedesca Sunfire ha annunciato di essere in grado di sintetizzare un gasolio da acqua e CO2 in grado di alimentare automobili. La sintesi crea un liquido noto come greggio blu ed è raffinato in quello che Audi chiama e-diesel.

Audi afferma che l'e-diesel è privo di zolfo, una combustione più pulita rispetto al diesel standard e che il processo per renderlo efficiente al 70%. I primi cinque litri sono andati nel serbatoio di un'Audi A8 3.0 TDI guidata dal ministro della Ricerca tedesco. Per diventare un combustibile carbon-neutral possibile, il passo successivo è aumentare la produzione.

La nostra dipendenza dal petrolio ha avuto conseguenze disastrose. Sembra che la soluzione logica sarebbe quella di sviluppare o scoprire un combustibile alternativo a emissioni zero non derivato dal petrolio. Tuttavia, trovare un'alternativa abbondante, rinnovabile, economica da produrre e rispettosa dell'ambiente è una sfida complessa e difficile.

La buona notizia è che, mentre leggi questo, gli scienziati stanno lavorando duramente a questa difficile sfida.

Aggiornato da Larry E. sala