神话:替代燃料将来到救援

神话:替代燃料将来到救援
事实:大多数替代燃料无所作为来解决当地的空气污染,仅仅代替一个有毒化学物品。一些–如天然气或乙醇 –不可能在所需的规模上产生。这叶电力和氢气,但是这些不是那么多燃料作为能量载体,因此必须自己使用一些其他燃料产生,推动一个水平。特别是电动汽车的使用可能只是增加汽车行程的量而不会降低其排放强度。与此同时,公共交通工具甚至具有当前燃料的汽车运输排放量。

道路大厅本身从来没有否认通过他们产生的污染和二氧化碳对环境造成了很大的伤害。但他们告诉我们不担心,因为我们距离技术解决方案只有几年,这将使汽车真正环保。毗邻通常的童话故事 提高燃油效率,他们最喜欢的论点是新的‘green’已经开发的燃料,将取代汽油并使污染和温室排放成为过去。

A Fuel’s Paradise

对于将超越汽油的新奇迹燃料,并便宜且充分利用靴子的Quixotic追求,并与我们在一起至少半个世纪。在20世纪50年代,汽车提供个人技术 核反应堆 能够在少数几公里上旅行,应该是成为现实的边缘。在20世纪70年代,太阳能汽车恰好在拐角处,在20世纪90年代,下一件大事正在运行汽车上使用的汽车–假设您可以在所需的数量中获得它。然后有欧洲’S试验所谓的‘clean diesel’在2000年代的着名 泪流满面,但只在中毒时欧洲的空气’s cities.

电力只是最新的挑战者,寻求推翻汽油和柴油的主导地位,所有其他人都失败了。甚至电甚至电都没有灵丹妙药,我们如下所述。

在边缘,LPG换算是一种流行浪潮,作为一种避免高汽油价格的方式(并在2005年左右对霍华德政府提供了增强的礼貌,但效率效益不容夸大:如下表所示,平均LPG加油车只有约3%的CO2 排放比平均汽油燃料汽车,略低于节能效率略低。

燃料型燃料效率和排放
汽油 柴油机 LPG.
燃料消耗(L / 100km) 12.0 11.5 17.2
能量密度(MJ / L) 34.2 38.6 25.7
能源消耗(MJ / km) 4.10 4.44 4.42
CO. 2 排放因子(G / MJ) 66.0 69.7 59.4
CO. 2 排放量 (g CO2/ km) 271 309 263


资料来源:澳大利亚温室办公室。 澳大利亚估算温室排放和汇的方法2002。燃料消耗数据基于舰队平均值。排除燃料供应链的排放。

但即使新奇迹燃料明天可用,还可以随着能够运行的汽车,在大多数车辆上使用新燃料之前需要多年。这是在1986年引入无铅汽油的看法; 15年后,在路上还有许多1986年的车辆,因此需要分发‘lead replacement’当铅汽油最终逐步逐步淘汰时,汽油迅速。这是一个相对较小的技术转变,因此可以从1986年开始在所有新车辆中提供技术,以便额外的额外费用。

改变为一个完全新的燃料来源是一个更大的技术飞跃,因此即使新的燃料技术变得商业可行,它将需要一段时间,因为甚至占少数新车销售。因此,虽然现在拥有杂交汽油/电动发动机的汽车现在已经在市场上持续了几年,但他们的较高价格标签和对其表现的疑虑使他们的市场份额低。

[行业分析师Felix Kuhnert]说,汽车制造商试图说服人们在展厅中购买更加环保的汽车,在展厅失败,金融考虑总是击败环境。他说,31%的调查司机表示,他们会考虑将混合动力车作为下一个车辆购买,但如果购买价格较高,那么该数字将下降了三分之二。“如果价格溢价超过2000欧元,只有6%的质疑会考虑购买混合动力车轿厢[约$ a3000]。”

金钱规定了一个绿色的汽车的道路, 年龄,2008年3月6日

与运输业的高发射器谈谈,他们说,“我们需要25年来改变问题”. We don’t have that time…。问题是我们采取的路径。我们的思想对此并不清楚–突破性技术等25年需要电话和电脑。

—Ben Wheaton,PricewaterhouseCoopers,2008年5月

许多澳大利亚驾驶者认为混合动力汽车太贵,唐’t适合他们的需求和遗嘱’甚至考虑购买一个,调查显示…。未考虑更环保的选项所引用的两个原因是成本(41%),杂种不提供他们正在寻找的(28%)。

澳大利亚人毫不符合混合动力汽车:民意调查, 年龄,2008年6月5日

替代一个问题另一个问题

然而,替代燃料的真正困难与任何尝试治疗症状而不是问题的原因一样:基本问题’去了,而是徘徊在后来造成更多困难。无论是汽油,无论是汽油,柴油,生物柴油,LPG还是乙醇,都会产生二氧化碳和臭氧等氮氧化物等有害副产品。当然,他们的程度不同:柴油和生物柴油产生比汽油低的硫排放量,但产生更多的颗粒物质(烟灰),其与肺病较高的速率相关; 乙醇 可能会也可能不会降低净二氧化碳排放(取决于它来自哪里)但是 增加 臭氧和甲醛的排放,富有毒的有机溶剂。即使是最低排放燃料,液化石油气和天然气,也可以生产多大或多次 一氧化碳和氮氧化物 比汽油(和气体需求与发电,约束供应)。就像索赔一样 自由-flowing traffic cuts pollution,污染物的任何整体减少都很快被汽车和卡车旅行的纯粹增长所取消。

唯一的‘fuels’不会产生局部污染的是电力和氢气。但这些并不是能源载体的燃料;它们不会自然地发生,但必须从其他自然发生的能源产生。在实践中,澳大利亚的电力将继续主要来自煤炭持续一段时间,而氢气今天最常见的是‘steam reforming’碳氢化合物,产生二氧化碳作为副产品。结果,使用电动或氢气动力汽车不会减少温室排放,甚至可能增加它们。

以这种方式想到:可想而知的最有效的电动车并不容易‘green’比你每年的每一天运行空调。这是简单算术的效果。最先进的电动汽车,如vaunyed tesla模型S,达到每公里约150瓦特数的效率:一个数字’由于电动技术现在相当成熟,因此这些汽车中的电动机效率高达95%,因此电气技术现已相当成熟,效率高达95%。但是,澳大利亚的一辆汽车平均每天40公里(每年15,000公里),这意味着电动车需要每天6kWh用典型的使用模式运行。–相当于3kW空调的全班全部税款两小时。 (然后’对于仍然是激进的新技术:常规轿车在类似假设下的日产叶等轿车运行‘虚拟空调’每天6小时或更长时间,夏季或冬季!)

这些车辆的启动子非常正确地指出,它们产生零排放量 如果 他们在可再生电力上运行。毫无疑问,这将结束驾驶的未来。但我们还必须认识到,对于这些车辆进行的完全索赔同样是真正的空调,等离子电视或任何其他能量佣金设备。如果碳限制的世界要求我们适合我们对等离子电视的使用,那么它同样要求我们中断我们的汽车旅行。虽然有可能想象在未来的某个时间,我们可能能够使用主要来自风电场,屋顶光伏,热岩或巨大的太阳能收集器在沙漠中衍生的电力,但足够便宜或丰富本身可以维持现代旅行习惯 我们对电力的需求。

氢面对类似的问题。唯一已知的生产氢气量以可再生电力使用可再生电力,因此没有基于氢燃料电池的技术将比使用电力的效率明显更有效;它归结为将氢气供应链中的损耗与电力传输中的损耗进行比较,在任何情况下大致相同。如果电力是’T可再生,然后也不是氢气。

第二天,我看了氢气7…。这辆车非常好。但它是否会产生环境意义?简单回答是不。在整体能源经济的背景下,像氢7这样的汽车可能会产生比今天可用的汽油动力汽车更多的二氧化碳排放量。并改变此计算将采取多次突破–学习后预测的研究将花费几十年来,如果他们一直到达。事实上,氢气7及其氢气 - 燃料 - 细胞表兄弟在许多方面,通过汽车制造商产生的迅速分心,他们应该采取更强的立即采取行动来减少他们汽车的温室气体排放。

—David Talbot, 地狱和氢气, 技术评论,3月/ 4月2007年4月

40年前,氢气是40年的距离。它’还有40岁。

—David Lamb,Csiro低排放运输集团

这些同样的警告也适用于更加异国情调,热情地推广的替代品,如 压缩的空气,飞轮和液压液。能量总是必须来自 某处,可用的来源是昂贵的,稀缺或无害的损害。例如,虽然压缩空气通常被视为一个‘free’ energy source (it’刚刚空气!),大多数空气压缩机的高效只有10%至20%,使其能量输入的大部分作为热量或通过泄漏。因此,储存在压缩空气中的每个能量单位都需要另外4到5个单元以产生。

当然,很多电动和其他吸引力‘alternative-fuelled’汽车不是由于环境效益和简单的成本节约–能够将100美元的汽油票据交换为30美元至40美元的电力,以获得相同的距离。不幸的是,这对它的可能影响与汽油价格的削减相同或增加 燃油效率:人们将利用减少成本,更频繁地旅行并进一步旅行。这实际上是 已经观察到 在欧洲和美国的电动汽车用户中:行业数据显示日产叶业主驾驶 50%更多 比同等的汽油和柴油车的所有者。

2008年电动汽车仍然是一个‘fringe’技术,评论员Alex Steffen写了一个 延长的文章 概述试图减少汽车使用的环境影响只是通过纠正 道路 我们使用汽车而不是 数量 我们感到被迫做的汽车旅行。随着新的车辆技术进入主流,他的论文仍然存在 广泛引用 as highly relevant.

他回答美国汽车的问题不是在引擎盖下,而且我们’通过寻找那里,重新找出明亮的绿色未来…
我们生活的各种地方之间存在直接关系,我们拥有的交通选择,以及我们开车多少。我们拥有的最佳汽车相关创新不是为了改善汽车,而是消除我们走到哪里的需要。

—Alex Steffen, 我的另一辆车是一个明亮的绿色城市,WorldChanging.com,2008年1月

必须要记住–但唉,经常不是–即使是无污染的汽车和卡车也会经常崩溃,占据道路的大量土地,并在今天做的那样产生相同的股权问题。真的没有‘free lunch’谈到解决汽车运输问题;相反,通过公共交通工具,骑自行车或步行,使用汽车更少和旅行更多地使用汽车。

快乐的驾驶时代结束了。没有组合“alt” fuels –太阳能,风,核,焦油沙滩,油页岩,海上钻井,用炸薯条油–将允许我们继续运行州际公路系统,沃尔玛和沃尔特迪斯尼世界。无论我们喜欢它,汽车都会在我们的生活中缩短。

—美国评论员詹姆斯·昆斯特勒, 令人毛骨经理博客

来自煤的汽油?

2005 - 08年燃料价格徒步旅行中出现的令人恐吓的建议之一是我们 使用液化煤作为汽油和柴油的替代气候变化。虽然这与目前的技术有可行的(实际上,德国人在世界大战中做到了德国人),但它仍然越来越低,并且具有商业吸引力的昂贵。并且因为液化煤一个,基本上必须去除‘excess’从中的碳,从而产生二氧化碳,我们实际上会结束发电公司2 甚至 快点 我们目前通过抽油并在汽车发动机中燃烧它。

根据由此获得的行业数据 悉尼理工大学,使用来自维多利亚女王棕煤的液体燃料将产生多于普通汽油的温室排放量(182G CO)2/ MJ与84G CO相比2/ mj)。单独的液化植物将有八倍传统炼油厂的排放。这将是寻求可持续能源的巨大落后步骤。

尽管如此,前布鲁姆比政府–许多人拒绝在新铁路扩展上花钱–帮助退回50亿美元的项目将煤炭转换为运输燃料。该项目的成功依赖于能够泵送多余的公司 2 在地下,迄今为止没有人必须可靠地工作的未经证实的技术尽管所有令人闷闷不乐的公关都致力于它:

维多利亚可以在众多荷兰·贝壳和英美制造墨尔本合资蒙纳士蒙拉什能源之后导致煤炭转向运输燃料的运输燃料转向运输燃料…。新的维多利亚人能源部长彼得博克本周遇到了两次蒙纳士能源管理人员,讨论煤炭到液体项目….

该项目预计将耗资50亿美元,蒙纳士能源计划于2016年生产商业柴油燃料。作为其良乐队计划的一部分,维多利亚时代的政府计划将管道从拉脱叶谷建造到二氧化碳存储设施。访问该管道,政府被称为一个“CO2 hub”,将对能源生产者和行业开放,以处理二氧化碳排放。

—“Batchelor遇到煤炭的盎格鲁”, 年龄,2007年2月9日

唉为所有错误的政府投资,蒙纳士能源项目于2008年12月被搁置,在开始后不到两年。

Shell和Anglo American共同拥有的公司表示,Monash Energy表示,市场状况使得继续前进是不可行的…. “在此阶段,该项目的关键要求尚未到位。其中的原因包括更高的资本成本估算和升级的建筑成本”[项目总监Roger绑定]

—“燃料清理抛开太昂贵”, 年龄,2008年12月3日

生物燃料红鲱鱼

最后有现在大力推进的计划实际上‘grow’我们的汽车燃料通过种植作物,消化农作物生产生物燃料,用生物燃料运行汽车,并使用二氧化碳排放来生长新作物。虽然表面上有吸引力,但这些方案遭受了与方案相同的问题 植物树木 为了吸收碳排放:我们的驾驶习惯的纯粹规模使得它们不可行。将整个澳大利亚小麦作物转化为乙醇生产,例如,只替代澳大利亚的15%左右’石油消耗。有许多类似的结果:

  1. CSIRO科学家巴尼·芬兰于2000年估计,促进澳大利亚车队的甲醇衍生自树木(最密集的生物能源源)需要3000万公顷的种植园。但正如我们在刚刚携带的页面上解释,所有澳大利亚都有大约960万公顷,用于种植园农业(甚至这也假设使用土地使用土地的超过十倍)。
  2. 2003年, 杰夫杜克斯 犹他大学估计,世界每年燃烧化石燃料能量相当于全球植物增长的400岁。
  3. 根据美国能源部的一份声明,替代30%的美国汽油用品用乙醇需要每年需要600亿加仑的乙醇,而美国农民的所有玉米都可以让每年仅180亿加仑。
  4. 伦敦分析师大卫杰克逊于2007年计算出来,将生物燃料融入世界上的5%’汽车需要额外的1亿公顷的农田。这大约是等于地球上耕种的剩余土地,其中大部分是发展的不经济。

然后,生物燃料计划只能与替代汽车和卡车旅行替代环保运输的政策相结合。

与此同时,有疑惑的是生物燃料的生产和使用真正有净正温室的影响。虽然在生长时,生物燃料作物似乎应该浸泡大致相同量的二氧化碳,但在燃烧时,它们会放弃它们,还有其他因素侵入该过程。这些最大的是,农作物依赖于产生大量氧化亚氮排放的肥料(n2o),温室气体300倍,与二氧化碳有效。一个2007年 诺贝尔·劳特·保罗克鲁格的结论是,生物燃料作物可能导致全球变暖通过n2o他们拯救了CO2 来自流离失所的化石燃料。

对于欧洲的生物燃料生产约80%的油菜籽生物柴油,由于N2O(氧化氮)排放引起的相对变暖估计在储存的化石二氧化碳排放量的Quasi冷却效应大于1至1.7倍。对于玉米生物乙醇,在美国的主导地位,该数字为0.9至1.5。

—Paul Crutzen,国际政策网络的声明,2010年

然后,在印度尼西亚或巴西等国家的清楚的泥炭地或雨林土地上,生物燃料作物的趋势趋势。清除雨林去除比生物燃料作物更重要的碳汇,在排出泥炭地发布巨额数量的储存公司2。在一起,所有这些效果消除了使用收获的生物燃料的排放。

根据 两项研究 独立于期刊发布 科学 2008年2月,和第三次 学习 2009年10月,几乎所有目前的生物燃料生产导致比传统燃料使用更多的温室排放。相关 文章 指出,未能考虑这种土地利用变化,作为京都议定书下的碳核算中的批判误差(这也为欧洲成立了基础’S排放交易计划)。

生物燃料也遭受了其他更实际的问题。一个这样的问题是他们有限的保质期–乙醇中短至两周’S案例,或为生物柴油大约三个月。虽然普通汽油或柴油可以长时间在燃料箱中坐下,但目前的生物燃料会降低,这可能导致发动机损坏。出于这个原因,所有者的业主 娱乐船 (仅使用季节性),建议使用生物燃料或生物燃料混合。相同的建议可能适用于使用汽车的汽车所有者。

最后但并非最不重要的是相当讨厌的副作用,即使用‘energy crops’燃料直接与食品供应竞争。这 地球政策研究所 在美国估计,填充25加仑(95升)燃料箱所需的谷物将养一个人一年。美国已经使用了近六分之一的谷物作物(和超过一半的玉米)生产乙醇用于汽车,而这一点只占所有燃料的3%,它开始影响小麦的全球价格和玉米,饲养其他食品价格。 (仅2006年的玉米品种的价格仅在2006年增加了45%。 2004年和2006年。根据一篇论文 国家科学院的诉讼程序 在美国,乙醇不可能大大取代石油,而不会对食品供应产生严重影响。

由于对乙醇的需求越来越多,玉米在过去几个月里的价格大约翻了一番…。他更高的玉米价格…。意味着[奶农大卫]凯尔今年必须支付他给他的奶牛的玉米饲料几乎两倍。凯尔说他可能很少减少他的群体,这意味着 那里’由于玉米的价格,ll少牛奶。那’s the bottom line.….

“我们冰箱里的几乎所有东西都包含玉米,”地球政策研究所的Lester Brown说。“Whether it’牛奶或鸡蛋或鸡肉,猪肉,牛肉,冰淇淋,酸奶–这些都是玉米产品。”考虑一下:小麦,大豆和其他作物的价格会上升,因为农民将种植每个人。

—“随着汽车的绿色,食品价格会跳跃”,ABC新闻(美国),2007年4月9日

在1850年代,伟大的爱尔兰马铃薯饥荒导致富裕的消费者吩咐稀缺的土豆价格,让穷人再也不能吃了。如果乙醇和生物柴油成为富裕驾驶者的大量燃料来源,那么发展中国家就存在类似的威胁。这不仅仅是危徒们的猜测:除了2000年至2010年期间的一年之外’S小麦的消费超过生产,2007年全球小麦股在1972年以来的最低水平。据 新科学家 2007年4月,行业内部人士担心最近近期抗性品种的旧作物疾病的出现,如黑茎生锈;与此同时,澳大利亚’他自己的小麦生产经常受到干旱威胁的。我们不能对世界的更长时间令人满意’生产主食作物的能力。

我们是什么’开始看来是世界上有8亿人之间的世界史诗中的一种史诗般的竞争,这些史诗在世界上拥有20亿人和现在开始竞争相同的粮食用品的世界。我们’从来没有面对这样的情况。

—Lester Brown,地球政策研究所,2007年4月

进一步的确认来自经合组织(几乎是世界’最令人愉快的绿色)2007年谁以自身的评估权衡,以自己的方式陈述了他人所汲取的结论。

经合组织认为生物能源行业成为农业市场运作的关键因素。预计未来十年的食品价格将上涨20%至50%…。近年来,近年来的食品价格的发展一致地在增加巴西的生物燃料生产方面急剧上升…。,中国,欧盟和美国….

假设[已进行]…。可以避免食物和生物燃料之间的竞争。实际上,截至一天,专用土地上的能量播种是竞争与粮食生产….

目前的推动扩大使用生物燃料正在创造不可持续的紧张局势,这将破坏市场而不会产生重大的环境效益…。政府应停止为生物燃料创造新的任务,并调查逐步阶段的方法。

—经济合作与发展组织。
生物燃料:治疗差比疾病更差吗?,2007年9月。

最近,世界银行的一项研究报告了 监护人 2008年7月4日确实证实,自2002年以来,生物燃料负责全球粮食价格上涨的140%,而且这些价格上涨了100万人在那段贫困线以下推动了1亿人。

Celsias博客 根据生物燃料促进的意外后果编制了有用的证据。

结论

在调查所有选项中,英国皇家环境污染委员会的结论是

在广泛使用英国的替代燃料不会有任何环境优势。

技术专家在2008年的新兴技术评估中,技术专家达到了相同的结论:

取代石油燃料的替代燃料不太可能显着改变温室气体排放…。没有单一技术开发或替代燃料可以解决运输燃料使用和温室气体排放的问题。进展必须来自全面,协调的努力,开发和推广更高效的车辆和良性燃料,并找到更可持续的方式来满足运输需求。

—麻省理工学院的能源和环境实验室。
在2035年的道路上:减少运输’石油消费和温室气体排放量,2008年7月

甚至经济上干燥的经合组织的同意,甚至可以说,更重要的是减少对燃料的需求:

运输燃料问题的需求方应比供应方更加关注。一升汽油或柴油保守,因为一个人走路,骑自行车,拼车或调整他或她的车辆’发动机更常见的是全升汽油或柴油,以低于经济的成本低于补贴低效新的供应来源。

—OECD, 生物燃料:治疗差比疾病更差吗?

某些替代燃料在特定情况下肯定有一个有限的作用;保罗梅斯注意到了 一个非常公开的解决方案 这种在公共汽车和垃圾车如公共汽车和垃圾车如公共汽车和垃圾车这样的车辆中使用压缩天然气而不是柴油,将有助于将这些基本服务放在更可持续的基础上。 (尽管甚至在这里谨慎:燃烧气体燃料的火花点火发动机比柴油发动机效率低。)

但公共交通已经在这里有优势:甚至在目前使用燃煤电力和柴油燃料,运行良好,使用过错的公共交通工具 能源使用排放量 每个乘客都是来自现今汽车的一小部分,甚至从现在都有最有效的电动汽车的那些。在最终分析中,使用替代燃料的使用将充其利益,除非伴随着公共交通,行走和骑自行车的汽车旅行,伴随着大量开关。

无论什么是汽车,那里都有什么’在路上仍然太多了。坐在静态交通中的有罪旅行。哼哼。

—Robert Llewelyn, 红矮人 演员,在驾驶HONDA Insight Hybrid


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最后修改:2016年1月4日

维多利亚,澳大利亚的公共交通倡导小组