CO2-neutrale alternative Kraftstoffe

CO2-neutral ist ein Begriff, der verwendet wird, um Kraftstoffe auf Kohlenstoffbasis zu beschreiben, die beim Verbrennen nicht zunehmen Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre. Diese Brennstoffe tragen weder zur Kohlenstoffmenge (gemessen an der Freisetzung von CO2) in die Atmosphäre bei noch verringern sie diese.

Kohlendioxid in der Atmosphäre ist pflanzliche Nahrung, was gut ist und auch dazu beiträgt, unseren Planeten warm zu halten. Zu viel CO2 kann jedoch zu dem führen, was wir jetzt nennen Erderwärmung. CO2-neutrale Kraftstoffe können dazu beitragen, dass sich nicht zu viel CO2 in der Atmosphäre ansammelt. Dies wird erreicht, wenn der freigesetzte Kohlenstoff von Pflanzen absorbiert wird, die dazu beitragen, die nächste Gallone eines klimaneutralen Kraftstoffs von morgen zu produzieren.

Jedes Mal, wenn wir mit Benzin- oder Dieselfahrzeugen fahren, fügen wir hinzu Treibhausgase zur Atmosphäre. Das liegt daran, dass a Erdölkraftstoff (die vor Millionen von Jahren entstanden sind) setzt CO2 in die Luft frei. Als Nation sind derzeit 250 Millionen Personenkraftwagen zugelassen, rund 25 Prozent aller Personenkraftwagen weltweit. In den USA verbrauchen unsere Fahrzeuge jährlich rund 140 Milliarden Gallonen Benzin und 40 Milliarden Gallonen Diesel.

Bei diesen Zahlen ist es nicht schwer zu erkennen, dass jede Gallone eines verbrannten klimaneutralen Kraftstoffs zur Reduzierung des CO2 in der Atmosphäre beitragen und so zur Verringerung der globalen Erwärmung beitragen kann.

Viele Menschen glauben, dass die Zukunft in klimaneutralen alternativen Kraftstoffen liegt, die aus Pflanzen und Abfallprodukten hergestellt werden, die als bekannt sind Biokraftstoffe. Reine Biokraftstoffe wie Biodiesel, Bioethanol und Bio-Butanol sind klimaneutral, da Pflanzen das durch Verbrennung freigesetzte CO2 absorbieren.

Der gebräuchlichste klimaneutrale Kraftstoff ist Biodiesel. Da es aus organischen Quellen wie tierischen Fetten und Pflanzenöl hergestellt wird, kann es zum Recyceln einer Vielzahl von Abfallstoffen verwendet werden. Es ist in verschiedenen Mischungsprozentsätzen erhältlich - B5 besteht beispielsweise aus 5 Prozent Biodiesel und 95 Prozent Diesel, während B100 ausschließlich aus Biodiesel besteht - und es gibt Biodiesel-Tankstellen in den USA Dann gibt es eine kleine Anzahl von Fahrern, die ihren eigenen Biodiesel selbst brauen, und einige, die ihre Dieselmotoren auf reines Pflanzenöl umstellen, das aus recyceltem Öl gewonnen wird Restaurants.

Bioethanol ist Ethanol (Alkohol), das durch Fermentation von Pflanzenstärken wie Getreide, Mais, Zuckerrohr, Switchgrass und landwirtschaftlichen Abfällen hergestellt wird. Nicht zu verwechseln mit Ethanol, das ein Nebenprodukt einer chemischen Reaktion mit Erdöl ist, das nicht als erneuerbar gilt.

In den USA stammt der größte Teil des Bioethanols von Landwirten, die Mais anbauen. Viele amerikanische Personenkraftwagen und leichte Lastkraftwagen können entweder mit Benzin oder einer Bioethanol / Benzin-Mischung namens E-85 betrieben werden - 85 Prozent Ethanol / 15 Prozent Benzin. E-85 ist zwar kein reiner klimaneutraler Kraftstoff, verursacht jedoch geringe Emissionen. Der große Nachteil von Ethanol ist, dass es weniger energiedicht ist als andere Kraftstoffe, sodass der Kraftstoffverbrauch um 25% bis 30% gesenkt wird. Bei Benzinpreisen um 2 US-Dollar ist eine Gallone E-85 nicht wettbewerbsfähig. Und viel Glück beim Finden einer Tankstelle, die sie außerhalb der Landwirtschaftsstaaten des Mittleren Westens verkauft.

Methanol ist wie Ethanol ein sehr starker Alkohol, der in einem ähnlichen Verfahren wie das Brauen aus Weizen, Mais oder Zucker hergestellt wird und als der energieeffizienteste Kraftstoff für die Herstellung gilt. Als Flüssigkeit bei normalen Temperaturen hat sie eine höhere Oktanzahl als Benzin, aber eine niedrigere Energiedichte. Methanol kann mit anderen Kraftstoffen gemischt oder allein verwendet werden, ist jedoch etwas ätzender als herkömmliche Kraftstoffe und erfordert Änderungen am Kraftstoffsystem des Motors in der Größenordnung von 100 bis 150 US-Dollar.

Während einer kurzen Zeitspanne in den frühen 2000er Jahren gab es in Kalifornien bis zum US-Bundesstaat einen kleinen wachsenden Markt für Methanolautos Netzwerk der Wasserstoff-Autobahninitiative übernahm das Kommando und das Programm verlor die Unterstützung. Die Verkäufe dieser Autos waren aufgrund des zu dieser Zeit niedrigen Benzinpreises und des Mangels an Tankstellen, an denen der Kraftstoff gepumpt wurde, schleppend. Das Kurzprogramm hat jedoch die Zuverlässigkeit der Fahrzeuge bewiesen und positive Rückmeldungen von den Fahrern erhalten.

Algen- speziell Mikroalgen - ist eine Quelle für einen klimaneutralen alternativen Kraftstoff. Seit den 1970er Jahren haben Bund und Länder zusammen mit privaten Investmentfirmen Hunderte Millionen in die Algenforschung als Biokraftstoff gesteckt, was bisher wenig Erfolg hatte. Mikroalgen können Lipide produzieren, die als potenzielle Quelle für Biokraftstoffe bekannt sind.

Diese Algen können auf nicht trinkbarem Wasser, vielleicht sogar Abwasser, in Teichen gezüchtet werden, sodass kein Ackerland oder große Mengen Wasser verwendet werden. Auf dem Papier scheinen Mikroalgen ein Kinderspiel zu sein, gewaltige technische Probleme haben Forscher und Wissenschaftler seit Jahren durcheinander gebracht. Aber die wahren Gläubigen der Algen geben nicht auf. Vielleicht pumpen Sie eines Tages einen Biokraftstoff auf Algenbasis in den Kraftstofftank Ihres Autos.

Nein, Dieselkraftstoff aus Wasser und Kohlendioxid ist kein Ponzi-Programm, das dazu gedacht ist, schwachsinnige Investoren zu vlieseln. Im Jahr 2015 gab Audi zusammen mit dem deutschen Energieunternehmen Sunfire bekannt, dass es möglich ist, einen Dieselkraftstoff aus Wasser und CO2 zu synthetisieren, der Autos antreiben kann. Die Synthese erzeugt eine Flüssigkeit, die als blaues Rohöl bekannt ist, und wird zu dem verfeinert, was Audi E-Diesel nennt.

Audi behauptet, dass E-Diesel schwefelfrei und sauberer als Standarddiesel ist und zu 70 Prozent effizient ist. Die ersten fünf Liter flossen in den Tank eines Audi A8 3.0 TDI, der vom deutschen Forschungsminister angetrieben wurde. Um ein lebensfähiger klimaneutraler Kraftstoff zu werden, besteht der nächste Schritt darin, die Produktion hochzufahren.

Unsere Ölsucht hatte schlimme Folgen. Es scheint, dass die logische Lösung darin besteht, einen alternativen klimaneutralen Kraftstoff zu entwickeln oder zu entdecken, der nicht aus Erdöl gewonnen wird. Es ist jedoch eine komplexe und schwierige Herausforderung, eine Alternative zu finden, die reichlich vorhanden, erneuerbar, wirtschaftlich zu produzieren und umweltfreundlich ist.

Die gute Nachricht ist, dass Wissenschaftler beim Lesen hart an dieser schwierigen Herausforderung arbeiten.

Aktualisiert von Larry E. Halle