Mengapa kita lebih banyak menggunakan bahan bakar fosil daripada bahan bakar dengan jumlah yang lebih andal dan lebih besar?

12

Mengapa kebanyakan kita menggunakan bahan bakar fosil daripada sesuatu seperti ... Alkohol? Kami menggunakannya di sebagian gas kami, jadi mengapa kami tidak menggunakannya dalam jumlah yang lebih besar?

Jelas ada alasannya.

Dugaan saya adalah alkohol tidak mengandung oksigen yang cukup untuk pembakaran yang lancar. Apakah bahan bakar fosil?

engine-theory gasoline LostPecti
sumber
10
Apa ini "jumlah yang lebih dapat diandalkan dan lebih besar" yang Anda bicarakan? Saya tidak yakin apa artinya itu?
JPhi1618
7
Jika hal seperti itu ada, kami akan menggunakannya. Menemukan sesuatu yang benar-benar bekerja lebih baik daripada bahan bakar fosil sangat sulit karena mereka sangat baik.
JPhi1618
7
Saya tidak sadar bahwa saat ini kami memiliki teknologi atau sumber daya untuk membuat alkohol atau bahan bakar lain dalam jumlah yang cukup untuk menggantikan bensin dengan harga yang sebanding. Apa yang membuat Anda berpikir bahwa kami melakukannya?
Nate Eldredge
5
Kandungan oksigen bahan bakar tidak relevan; mesin bernafas udara mengekstrak oksigen yang mereka butuhkan dari udara, bukan dari bahan bakar. Yang Anda inginkan dalam pembakaran sempurna adalah gas oksigen masuk, bahan bakarnya adalah hidrogen dan karbon, dan air dan karbon dioksida keluar dari belakang. Jika Anda membawa oksigen, itu hanya menambah berat badan. Anda mendapatkannya secara gratis dari atmosfer, jadi gunakan itu.
Eric Lippert
3
Alkohol mengandung lebih banyak oksigen daripada bahan bakar yang digunakan pada minyak mineral, yaitu, beberapa daripada dasarnya tidak ada.
David Richerby

Jawaban:

27

Apa yang benar-benar ingin Anda perhatikan adalah Kepadatan Energi . Yang disebut "Bahan Bakar Fosil" memiliki kepadatan energi yang sangat tinggi, yang sangat penting untuk bahan bakar kendaraan karena Anda harus memuatnya dan membawanya berkeliling dengan Anda.

Bagan ini menunjukkan bahan bakar yang tercantum dalam urutan kepadatan energinya:

masukkan deskripsi gambar di sini

Jadi, alasan utama kita tidak menggunakan X untuk bahan bakar dan semua orang tampaknya sangat mencintai bensin dan diesel adalah karena untuk teknologi kita saat ini, mereka sangat, sangat efisien dan mengemas banyak daya di ruang kecil. Kombinasikan itu dengan fakta bahwa mudah untuk menyimpan dan mendistribusikan, dan Anda memiliki kombo yang sangat sulit dikalahkan.

JPhi1618
sumber
Terima kasih. Juga sangat membantu dengan grafik. Saya menemukan bahwa menggunakan sesuatu seperti alkohol tidak memiliki campuran energi yang besar dan kita perlu dua kali lipat untuk jarak yang jauh
LostPecti
1
@LostPecti maksudmu, gandakan untuk pergi jarak yang sama.
DrewJordan
4
@LostPecti: Pertimbangkan juga biaya produksi, yang tidak tercermin dalam bagan ini. Minyak, Anda bisa menggali dari tanah, yang bisa mahal, ya. Tetapi total biaya energi untuk mengubah jagung menjadi etanol juga sangat tinggi. Juga tidak diperhitungkan adalah biaya eksternal seperti berurusan dengan polusi. Sangat sulit untuk melihat gambaran besarnya di sini; itu rumit.
Eric Lippert
1
Faktor lain, sejalan dengan apa yang dikatakan @EricLippert, adalah bahwa Etanol dari jagung juga menaikkan biaya perangkat juga. Di AS, kenaikan harga pangan berhubungan langsung dengan biaya bahan bakar, tidak hanya karena harga bensin naik (meskipun pada saat komentar ini, harga telah turun secara dramatis), tetapi juga karena mandat dari menggunakan etanol dalam bensin. Karena jagung adalah sumber utama etanol, semua kelebihannya dialihkan ke produksi bahan bakar, yang menaikkan harga di mana-mana. Tidak ada lagi surplus; harga lebih tinggi.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
1
@DeanMacGregor Bus-bus itu tetap di dekat stasiun pengisian bahan bakar. Kisaran kecemasan adalah nyata. Mengapa Toyota dan Tesla tidak menggunakan biodiesel seri-hibrida ?
Cees Timmerman
23

Sementara kepadatan energi adalah properti yang agak bagus dari bensin dan solar, itu bukan pendorong utama penggunaannya. Sebaliknya, pendorong utama lebih praktis: lebih murah .

Di sisi konsumen, kami tidak cenderung memperhatikan hal ini, karena sebagian besar menempatkan harga secara volumetrik - sangat banyak per galon. Untuk melihat harga "benar", Anda harus memperhitungkan hal-hal seperti kepadatan energi dan efisiensi mesin. Pada akhirnya harga yang penting adalah dolar per mil , bukan dolar per galon. Jika Anda melakukan konversi , Anda melihat bahwa etanol (E85) secara konsisten sekitar 20% lebih mahal (berdasarkan per mil) di Amerika Serikat.

Tetapi kepadatan energi etanol yang lebih rendah tidak secara otomatis mematikan perhitungan. Anda dapat melihat ini di tempat-tempat seperti Brasil. Brasil memiliki sejumlah besar kendaraan bertenaga etanol. Tidak ada yang istimewa tentang etanol di Brasil yang meningkatkan kepadatan energinya. Hal utama yang berubah adalah karena banyaknya perkebunan tebu di Brazil, etanol jauh, jauh lebih murah daripada di tempat lain. Harga bahan bakar adalah campuran kompleks dari biaya produksi, biaya transportasi, dan kebijakan pajak daerah. Apa pilihan termurah di satu tempat bukanlah yang termurah di tempat lain, dan orang akan tertarik pada apa pun yang termurah secara lokal.

Jika biaya per mil etanol menjadi lebih murah di Amerika Serikat atau Eropa, maka Anda akan melihat orang-orang beralih ke sana juga - bahkan jika itu berarti mereka harus menambah ukuran tangki bahan bakar mereka atau mengisi lebih sering. (Seperti yang dibuktikan oleh orang-orang yang beralih ke mobil listrik, meskipun kepadatan energinya sangat mengerikan. Listrik jauh lebih murah per mil daripada bensin dan solar, jadi masuk akal untuk beralih jika Anda dapat lebih sering mengisi ulang bahan bakar .)

RM
sumber
harga sebenarnya adalah gejala, bukan pengemudi. Baterai listrik untuk mobil hanya menjadi layak sekarang (dengan subsidi tinggi) karena meningkatnya biaya untuk mendapatkan minyak yang semakin langka semakin mendekati harga yang membuat mobil listrik menjadi pilihan yang lebih murah. Dan seperti @EricLippert disebutkan dalam komentar atas jawaban JPhi, biaya yang terkait membuat mobil listrik masih sangat mahal (karenanya subsidi)
Rory Alsop
Saya baru saja memeriksa dan perbedaan harga kecil. Jika etanol diproduksi secara massal, harganya akan turun.
Tomáš Zato - Reinstate Monica
1
@ TomášZato, Jika Anda membaca tentang percobaan AS mencoba memproduksi Etanol dalam skala besar, Anda akan melihat betapa banyak tanaman pangan atau lahan pertanian dikhususkan untuk jagung untuk produksi, sehingga barang sehari-hari lainnya mengalami peningkatan biaya. Ayam, daging sapi, dan produk-produk terkait (telur, susu) mengalami kenaikan harga yang nyata. Dan itu bahkan tidak mempertimbangkan biaya ekologis pertanian dan penggundulan hutan. Saya kira maksud saya adalah kita tidak bisa hanya "menghasilkan lebih banyak!" tanpa mempengaruhi hal lain yang juga kita butuhkan.
JPhi1618
@ TomášZato kamu mendasarkan apa pada itu? Etanol sudah dibuat pada skala industri sehingga sulit untuk percaya ada skala ekonomi yang belum ditangkap. Pada titik ini, peningkatan produksi akan menjadi pengembalian marjinal yang semakin berkurang dan karenanya harga akan naik tidak turun.
Dean MacGregor
Jika semua biaya termasuk mengurangi dampak lingkungan diperhitungkan, maka diragukan bahwa fosil masih lebih murah. Tragedi saat ini adalah bahwa hanya sebagian dari biaya nyata untuk membakar bahan bakar fosil adalah bagian dari harga yang dibayar pengguna, dan sisanya tersebar ke seluruh masyarakat dan keturunan kita.
RemcoGerlich
7

Anda benar-benar dapat menggunakan etanol daripada bensin dan mengabaikan beberapa masalah teknis yang cukup kecil, mereka lebih atau kurang dapat dipertukarkan.

Masalahnya adalah salah satu dari penawaran. Kami memiliki kapasitas untuk menghasilkan pasokan bensin yang andal dari ekstraksi minyak bumi yang memiliki infrastruktur yang mapan untuk produksi dan pemrosesan.

Dalam konteks bahan bakar, 'alkohol' umumnya berarti 'bioetanol' yang dihasilkan oleh fermentasi (atau proses industri yang setara) dari produk tanaman. Masalahnya adalah hal ini menempatkan produksi bahan bakar berpotensi bersaing langsung dengan produksi pangan dan hal yang sama berlaku untuk 'bio diesel' dari minyak nabati.

Ada juga kebutuhan energi dalam mengubah alkohol konsentrasi rendah yang dihasilkan oleh fermentasi (setara dengan bir) menjadi bahan bakar yang berguna dengan distilasi.

Chris Johns
sumber
Terima kasih. Saya melihat masalah terbesar adalah kepadatan energi dan biaya tidak hanya untuk membuatnya tetapi untuk memberikan bahan bakar kepadatan tinggi yang dapat digunakan pada kendaraan modern. Informasi ini yang semuanya sangat berharga dalam penelitian saya. Terima kasih semuanya :)
LostPecti
Dalam dua tahun ke depan, Algenol Biotech LLC akan memiliki pabrik di Florida tengah dengan kapasitas untuk setiap tahunnya menghasilkan 18 MMgy etanol yang terbuat dari ganggang.
Cees Timmerman
Pada hari mereka menemukan mobil yang bisa berjalan di atas bir, keadaan akan menjadi jauh lebih rumit bagi polisi. "Tuan, saya mencium bau bir. Apakah Anda sudah minum?" "Tidak, petugas, jujur, itu dari mobil ..."
Darrel Hoffman
@DarrelHoffman Di London ada (mungkin masih ada) program di mana semua toko chip, dll, dapat mendaur ulang minyak goreng bekas mereka - orang-orang akan datang dengan truk dengan beberapa barel dan mengumpulkannya, membawanya kembali ke depot pemrosesan di mana itu dibersihkan dan dikonversi untuk digunakan sebagai bahan bakar di mesin diesel. Konsumen terbesar tampaknya adalah taksi London yang berwarna hitam, saya ingat seorang pengemudi mengatakan bahwa ia lebih menyukai pengaturannya, bukan hanya karena itu masuk akal secara ekonomi tetapi juga karena itu membuat knalpotnya sedikit mirip keripik.
J ...
2

Satu hal yang belum disebutkan di sini adalah tidak hanya kepadatan tetapi juga seberapa efisien mesin pembakarannya.

Misalnya - mengapa kita tidak menggunakan pemanas listrik untuk seluruh rumah? Karena harganya 4 hingga 10 kali lebih mahal daripada menggunakan beberapa bentuk gas. Listrik 'murah' untuk peralatan seperti komputer - tetapi sangat tidak efisien dalam hal biaya untuk pendinginan / pemanasan. Karena itu mengapa kita biasanya hanya menggunakan listrik untuk mendinginkan, karena pembakaran tidak benar-benar mendinginkan hal-hal :).

Sebagian besar pendorong utama mengapa kita menggunakan jenis sumber energi tertentu untuk aplikasi apa pun adalah: a) murah berdasarkan biaya + efisiensi mesin yang terlibat b) nyaman dan aman mengingat aplikasi tersebut.

Tetapi sangat penting untuk mempertimbangkan mesinnya. Efisiensi adalah ukuran katakanlah Anda memasukkan 1,00 unit bahan bakar, dan Anda hanya mendapatkan 0,80 atau lebih unit kerja dari bahan bakar yang keluar dari mesin. Dan tidak ada yang benar-benar menghasilkan apa pun yang mengalahkan mesin pembakaran untuk aplikasi skala kecil.

tikar
sumber
Terima kasih atas informasi tambahannya. Saya percaya itu lebih murah dan lebih efektif untuk menggunakan bahan bakar fosil. Untuk sekarang.. .
LostPecti
Di mana freezer microwave saya sudah?
Satu-satunya downside adalah polusi (termasuk panas). Saya ingin tahu kapan microgenerator ini akan ada di toko.
Cees Timmerman
Sel bahan bakar jauh lebih efisien daripada ICE, sering mencapai 70 persen.
Cees Timmerman