واحدة مصدر بديل للوقود السيارة

مركبات الوقود البديلة هي المركبات التي تستخدم الطاقة التي تأتي من شيء آخر غير البترول (النفط). (البنزين والوقود الديزل تأتي من النفط). لا تحتاج معظم الطاقة البديلة إلى الاستيراد من دول أخرى ، لذلك تبقى الأموال في البلاد. بعض (ولكن ليس كل) تأتي من مصادر متجددة. تنتج العديد من التلوث أقل من البنزين أو الديزل.

عربات الوقود البديلة تغطي مجموعة واسعة من المحركات والمحركات.

السيارة الكهربائية – لا تلوث من السيارة ، ولكن يمكن أن يكون هناك بعض التلوث حيث يتم الكهرباء
سيارة تعمل بالغاز الطبيعي – وقود أحفوري ، ولكنها تحرق أنظف بكثير من البنزين ، وهناك المزيد من الغاز الطبيعي المتاح من البترول
سيارة وقود الديزل الحيوي – وقود الديزل الذي يأتي من الزيوت النباتية (أو الحيوانية في بعض الأحيان)
مركبة الإيثانول – في كثير من الأحيان يتم خلط الإيثانول بالبنزين ، من 10 ٪ إلى 85 ٪ من الإيثانول (يسمى E10 أو E85)
أداة ﻣﯾﺛﺎﻧول – ﯾﺳﺗﺧدم اﻟﻣﯾﺛﺎﻧول واﻹﯾﺛﺎﻧول ﻓﻲ اﻟﻌدﯾد ﻣن ﺳﯾﺎرات اﻟﺳﺑﺎق اﻷﺳرع
مركبة البوتانول – مشابهة للإيثانول والميثانول ، يمكن تصنيعها من العديد من أنواع الوقود الحيوي ، ولكن لا يتم استخدامها بشكل شائع
سيارة الهيدروجين – وتسمى أيضا سيارة خلية وقود ، أو FCV
سيارة تعمل بالهواء المضغوط – هذه التقنية تعمل ، لكن المركبات لا تزال في مرحلة العرض ، والمجموعة يمكن أن تكون مشكلة
البروبان (أو غاز البترول المسال وغاز البترول المسال)
أيضا ، هناك الدراجات وعربات الريكشا ، وعربات ذات دفع ثنائي وثلاث عجلات تعمل بالطاقة البشرية.

مصدر وقود واحد

كهرباء
إن استخدام الكهرباء كمصدر للطاقة للسيارات يتجاوز تاريخ الوقود السائل. تم تصنيع السيارات الكهربائية الأولى في 1830 ، لكنها لم تصبح شعبية حتى 1880s. حتى عشرينيات القرن الماضي ، كانت السيارات الكهربائية أكثر شعبية من محرك الاحتراق الذي تم تطويره في عام 1885.

في السيارة الكهربائية النموذجية ، يتم تخزين الكهرباء في البطاريات التي يتم شحنها من مصدر التيار الكهربائي. يتم التحكم في الطاقة المنقولة من مهاوي إلى محرك كهربائي بواسطة دواسة التحكم في السرعة ويتم تدوير المحرك الكهربائي من خلال أعمدة الإدارة أو يمكن دمج المحركات الكهربائية في العجلات. لا تتطلب التروس الكهربائية علبة تروس ، لأن المحركات الكهربائية النموذجية لديها عزم كافي من بداية اللفة. وبدلاً من ذلك ، يكون للمركبات الكهربائية مفتاح اتجاه السفر ، والذي يحتوي عادة على أربعة أوضاع على الأقل: حر (N) ، وقيادة عادية (D) ، وعكس (R) ، ووقوف (P).

تقوم السيارة الكهربائية التي تعمل على البطارية بسحق بسيط على مستوى المخطط الانسيابي مقارنة بمحركات الاحتراق الداخلي أو السيارات الهجينة. ونتيجة لذلك ، تكون حساسية الفشل أقل بكثير من السيارات التقليدية. كما أن استخدامه غير ملوث إذا تم إنتاج الكهرباء المستخدمة في الشحن دون تلوث. كما أن الكهرباء التي تنتجها محطات الطاقة الحديثة التي تعمل بالفحم هي أيضاً صديقة للبيئة أكثر من الطاقة التي يولدها محرك البنزين الخاص بالسيارات.

لقد منعت تكنولوجيا البطاريات غير المخطط لها حتى الآن نمو السيارات الكهربائية ، على الرغم من أن التطورات حدثت بالطبع على مر السنين. في منتصف التسعينيات ، شهدت ولاية كاليفورنيا زيادة هائلة في استخدام السيارات الكهربائية بهدف الحد من انبعاثات العادم. في هذه الحالة ، قدمت العديد من الشركات المصنعة للسيارات نماذج مناسبة للسيارات المدينة. تم سحب هذه السيارات من السوق (وتم سحبها من المستهلكين) بعد أن قررت لجنة المناخ في كاليفورنيا التخلي عن حصص السيارات المباعة من الانبعاثات.

مع ارتفاع أسعار النفط ، ومن المتوقع أن السيارات الجديدة. تطورت تقنية البطاريات في القرن الواحد والعشرين ، ويمكن أن تصل دائرة نصف قطرها أقل من 200 كيلومتر إلى ما يصل إلى 300 إلى 500 كم. كما تم تقصير أوقات شحن البطارية ، مع تقنيات البطاريات الجديدة ، يمكن تحميل البطاريات بسرعة في أقل من نصف ساعة إلى ما يقرب من ثلاثة أرباع الشحن الكامل. لا يزال سعر البطاريات عاملاً مقيدًا: حيث يمكن أن تعطى السيارة الكهربائية لحظيًا الكثير من الأداء (أبواب الشوارع) أو محرك طويل بشكل معقول ولكن مع طاقة معتدلة. طاقة شحن البطارية النموذجية هي جزء بسيط من كمية البنزين أو وقود الديزل المستخدم.

سيسمح الدعم السياسي بشحن السيارات الكهربائية إلى الأماكن العامة. في السويد والنرويج ، يتم دعم السيارات البيئية من خلال المواقف المجانية للسيارات والسفر بدون ضرائب. ومع ذلك ، لا يعتمد إدخال السيارة الكهربائية على محطات الشحن العامة أو سرعات الشحن ، نظرًا لأن متوسط ​​المدى اليومي للقيادة أصبح الآن كاملاً بشكل كامل: في المنزل ، يمكن شحن السيارة طوال الليل وأثناء مكان العمل من القابس الكهربائي. أحد الحلول لنطاق التشغيل المحدود هو إنشاء بطارية للبطارية القياسية ، مما يسمح باستبدال البطارية في محطة خدمة لمدة طويلة في غضون بضع دقائق.

ضاغط هواء المحرك
المحرك الهوائي عبارة عن محرك مكبس خالٍ من الانبعاثات يستخدم الهواء المضغوط كمصدر للطاقة. أول سيارة هوائية مضغوطة اخترعها مهندس فرنسي يدعى جاي نيجري. يمكن استخدام توسع الهواء المضغوط لقيادة المكابس في محرك المكبس المعدل. يتم اكتساب كفاءة التشغيل من خلال استخدام الحرارة البيئية في درجة الحرارة العادية لتسخين الهواء الموسع البارد من خزان التخزين. هذا التوسع غير adiabatic لديه القدرة على زيادة كفاءة الجهاز بشكل كبير. العادم الوحيد هو الهواء البارد (−15 درجة مئوية) ، والذي يمكن أن يستخدم أيضًا في حالة السيارة. مصدر الهواء هو خزان من ألياف الكربون المضغوط. يتم تسليم الهواء إلى المحرك عبر نظام حقن تقليدي. ويزيد تصميم الكرنك الفريد داخل المحرك من الوقت الذي يتم فيه تدفئة مصدر الهواء من المصادر المحيطة ، كما تسمح عملية المرحلتين بتحسين معدلات نقل الحرارة.

البطارية الكهربائية
المركبات الكهربائية للبطاريات (BEVs) ، والمعروفة أيضًا باسم المركبات الكهربائية بالكامل (AEVs) ، هي مركبات كهربائية يكون تخزين الطاقة الرئيسي فيها هو الطاقة الكيميائية للبطاريات. تعد BEVs هي أكثر الأشكال شيوعًا لما يحدده مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا (CARB) كمركبة انبعاثات صفرية (ZEV) لأنها لا تنتج أي انبعاثات عوادم عند نقطة التشغيل. يتم الحصول على الطاقة الكهربائية المحمولة على متن BEV لتشغيل المحركات من مجموعة متنوعة من كيمياء البطاريات مرتبة في حزم البطارية. للمقطورات ذات المدى الإضافي أو المقطورات المزودة بدواسات ، يتم استخدامها أحيانًا ، مما يشكل نوعًا من المركبات الهجينة. تشتمل البطاريات المستخدمة في المركبات الكهربائية على “أحمق” لحمض الرصاص ، وحصيرة زجاجية ممتصة ، و NiCd ، وهيدريد فلز النيكل ، و Li-ion ، و Li-poly ، و بطاريات الزنك – الهواء.

بدأت محاولات بناء السيارات الكهربائية الحديثة والقابلة للحياة في الخمسينيات من القرن العشرين بإدخال أول سيارة كهربائية حديثة (ترانزيستور) يتم التحكم فيها – وهي هيني كيلوات ، على الرغم من أن المفهوم كان خارج السوق منذ عام 1890. على الرغم من ضعف المبيعات في وقت مبكر من المركبات التي تعمل بالبطارية ، واستمر تطوير المركبات التي تعمل بالبطاريات المختلفة في منتصف 1990s ، مع نماذج مثل جنرال موتورز EV1 وتويوتا RAV4 EV.

تستخدم السيارات التي تعمل بالبطاريات في المقام الأول بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات NiMH. يتم تقليل قدرة إعادة شحن بطاريات الرصاص الحمضية إلى حد كبير إذا تم تفريغها بنسبة تزيد عن 75٪ على أساس منتظم ، مما يجعلها حلاً أقل من المثالي. تعد بطاريات NiMH خيارًا أفضل ، ولكنها أغلى بكثير من حمض الرصاص. لقد أثبتت السيارات التي تعمل ببطاريات ليثيوم-أيون مثل فنتوري فيثيش وسيارة تسلا رودستر مؤخرا أداء ومدى ممتازين ، ومع ذلك تستخدم في معظم نماذج الإنتاج الضخمة التي تم إطلاقها منذ ديسمبر 2010.

شمسي
السيارة الشمسية هي عبارة عن سيارة كهربائية تعمل بالطاقة الشمسية يتم الحصول عليها من الألواح الشمسية الموجودة على السيارة. لا يمكن حاليًا استخدام الألواح الشمسية لتزويد سيارة مباشرة بكمية مناسبة من الطاقة في هذا الوقت ، ولكن يمكن استخدامها لتوسيع نطاق السيارات الكهربائية. وهي تتسابق في مسابقات مثل التحدي العالمي للطاقة الشمسية والتحدي الشمسي لأمريكا الشمالية. وكثيرا ما ترعى هذه الأنشطة من قبل الوكالات الحكومية مثل وزارة الطاقة الأمريكية حريصة على تعزيز تطوير تكنولوجيا الطاقة البديلة مثل الخلايا الشمسية والمركبات الكهربائية. وكثيرا ما تدخل الجامعات مثل هذه التحديات لتطوير مهاراتها الهندسية والتكنولوجية لدى الطلاب وكذلك شركات تصنيع السيارات مثل جنرال موتورز وهوندا.

أمريكا الشمالية للطاقة الشمسية التحدي هو سباق السيارات الشمسية عبر أمريكا الشمالية. سميت أصلا Sunrayce ، نظمتها ورعتها جنرال موتورز في عام 1990 ، تم تغيير اسمها إلى American Solar Challenge في عام 2001 ، برعاية وزارة الطاقة الأمريكية والمختبر الوطني للطاقة المتجددة. تتنافس فرق من جامعات في الولايات المتحدة وكندا في اختبار طويل المدى للقدرة على التحمل بالإضافة إلى الكفاءة ، مما يدفع آلاف الأميال على الطرق السريعة العادية.

نونا هو اسم سلسلة من المركبات التي تعمل بالطاقة الشمسية المأهولة التي فازت في التحدي العالمي للطاقة الشمسية في أستراليا ثلاث مرات على التوالي ، في عام 2001 (نونا 1 أو نونا فقط) ، 2003 (نونا 2) و 2005 (نونا 3). بنيت Nunas من قبل طلاب جامعة Delft للتكنولوجيا.

التحدي العالمي للطاقة الشمسية هو سباق سيارات يعمل بالطاقة الشمسية على مدى 3021 كيلومتر (1877 ميل) عبر وسط أستراليا من داروين إلى أديلايد. يستقطب السباق فرقًا من جميع أنحاء العالم ، معظمها من قبل الجامعات أو الشركات ، على الرغم من أن بعضها يتم إرسالها إلى المدارس الثانوية.

تم تصميم Trev (مركبة الطاقة المتجددة ذات المقعدين) من قبل الموظفين والطلاب في جامعة جنوب أستراليا. تم عرض Trev لأول مرة في معرض World Solar Challenge لعام 2005 كمفهوم سيارة ركاب منخفضة الكلفة وفعالة. مع 3 عجلات وكتلة من حوالي 300 كيلوغرام ، السيارة النموذجية كان أقصى سرعة 120 كم / ساعة وتسارع من 0-100 كم / ساعة في حوالي 10 ثانية. من المتوقع أن تقل تكلفة تشغيل Trev عن 1/10 من التكلفة الجارية لسيارة البنزين الصغيرة.

ثنائي ميثيل الأثير الوقود
Dimethyl ether (DME) هو وقود واعد في محركات الديزل ومحركات البنزين (30 ٪ DME / 70 ٪ LPG) ، والتوربينات الغازية بسبب ارتفاع عدد السيتان ، وهو 55 ، مقارنة مع الديزل ، الذي هو 40-53. هناك حاجة فقط إلى تعديل معتدل لتحويل محرك ديزل لحرق DME. إن بساطة هذا المركب القصير سلسلة الكربون يؤدي أثناء الاحتراق إلى انبعاثات منخفضة جداً من المواد الجسيمية ، أكاسيد النيتروجين ، CO. لهذه الأسباب بالإضافة إلى كونها خالية من الكبريت ، تلبي DME حتى أكثر لوائح الانبعاثات صرامة في أوروبا (EURO5) ، ​​الولايات المتحدة ( الولايات المتحدة 2010) ، واليابان (اليابان اليابان 2009). تستخدم موبيل بورصة دبي للطاقة في عملية الميثانول إلى البنزين.

يتم تطوير DME كوقود حيوي من الجيل الثاني (BioDME) ، والذي يمكن تصنيعه من الكتلة الحيوية لجلد الغلوكوز. يدرس الاتحاد الأوروبي حاليًا BioDME في مزيج الوقود الحيوي المحتمل في عام 2030 ؛ مجموعة فولفو هي منسق مشروع إطار العمل الإطاري السابع التابع للمجموعة الأوروبية BioDME حيث يقترب مصنع CIMrec’s BioDME التجريبي القائم على تغويز الخمور الأسود على الانتهاء في Piteå ، السويد.

الأمونيا المركبات التي تعمل بالوقود
يتم إنتاج الأمونيا عن طريق الجمع بين الهيدروجين الغازي والنيتروجين من الهواء. يستخدم إنتاج الأمونيا على نطاق واسع الغاز الطبيعي لمصدر الهيدروجين. استخدمت الأمونيا خلال الحرب العالمية الثانية لتشغيل الحافلات في بلجيكا ، وفي تطبيقات المحركات والطاقة الشمسية قبل عام 1900. كما غذت الأمونيا السائلة محرك Reaction Motors XLR99 الصاروخي الذي يعمل على تشغيل طائرة الأبحاث X-15 التي تفوق سرعة الصوت. على الرغم من أنها لم تكن قوية مثل الوقود الأخرى ، إلا أنها لم تترك السناج في محرك الصواريخ القابل لإعادة الاستخدام وكثافته تطابق تقريباً كثافة المؤكسد ، الأكسجين السائل ، مما أدى إلى تبسيط تصميم الطائرة.

وقد تم اقتراح الأمونيا كبديل عملي للوقود الأحفوري لمحركات الاحتراق الداخلي. تبلغ القيمة الحرارية للأمونيا 22.5 ميجا جول / كجم (9690 وحدة حرارية بريطانية / رطل) ، أي حوالي نصف الديزل. في المحرك العادي ، الذي لا يتم فيه تكثيف بخار الماء ، ستكون القيمة الحرارية للأمونيا أقل بحوالي 21٪ من هذا الرقم. ويمكن استخدامه في المحركات الموجودة مع تعديلات طفيفة فقط للممرضات / الحقن.

إذا تم إنتاجها من الفحم ، يمكن عزل CO2 بسهولة (منتجات الاحتراق هي النيتروجين والماء).

وقد تم اقتراح استخدام محركات الأمونيا أو محركات الأمونيا باستخدام الأمونيا كمائع عمل واستخدامها من حين لآخر. المبدأ مماثل لتلك المستخدمة في قاطرة لا تكل ، ولكن مع الأمونيا مثل السائل العامل ، بدلا من البخار أو الهواء المضغوط. تم استخدام محركات الأمونيا تجريبيًا في القرن التاسع عشر من قبل Goldsworthy Gurney في المملكة المتحدة وفي سيارات الشوارع في نيو أورليانز. في عام 1981 ، قامت شركة كندية بتحويل سيارة شيفروليه إمبالا من طراز 1981 للعمل باستخدام الأمونيا كوقود.

تستخدم الأمونيا GreenNH3 مع النجاح من قبل المطورين في كندا ، حيث يمكن أن تعمل في محركات شرارة أو ديزل مع تعديلات طفيفة ، وأيضا الوقود الأخضر الوحيد لتشغيل محركات الطائرات النفاثة ، وعلى الرغم من أن سميةها ليست أكثر خطورة من البنزين أو غاز البترول المسال. ويمكن صنعه من الكهرباء المتجددة ، ويمكن أن يكون نصف كثافة البنزين أو الديزل محمولة بكميات كافية في المركبات. عند الاحتراق الكامل ، لا توجد أي انبعاثات بخلاف النيتروجين وبخار الماء. الصيغة الكيميائية الاحتراق هي 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O ، و 75 ٪ من المياه هي النتيجة.

الوقود الحيوي

Bioalcohol والإيثانول
كانت أول سيارة تجارية تستخدم الإيثانول كوقود هي طراز فورد تي ، الذي تم إنتاجه من عام 1908 وحتى عام 1927. وقد تم تجهيزه بمكربن ​​مع نفاثات قابلة للضبط ، مما يسمح باستخدام البنزين أو الإيثانول ، أو مزيج من الاثنين معا. كما قدمت شركات أخرى لتصنيع السيارات محركات لاستخدام وقود الإيثانول. في الولايات المتحدة ، تم إنتاج وقود الكحول في اللقطات الكحولية للذرة حتى تجرّم Prohibition إنتاج الكحول في عام 1919. وانخفض استخدام الكحول كوقود لمحركات الاحتراق الداخلي ، إما بمفرده أو بالاشتراك مع أنواع أخرى من الوقود ، حتى سعر النفط الصدمات من 1970s. علاوة على ذلك ، تم اكتساب المزيد من الاهتمام بسبب مزاياه البيئية المحتملة وطويلة الأجل على الوقود الأحفوري.

وقد استخدم كل من الإيثانول والميثانول كوقود سيارات. وعلى الرغم من أنه يمكن الحصول على كل منهما من البترول أو الغاز الطبيعي ، فقد اجتذب الإيثانول مزيدًا من الاهتمام لأنه يعتبر موردًا متجددًا ، يمكن الحصول عليه بسهولة من السكر أو النشا في المحاصيل والمنتجات الزراعية الأخرى مثل الحبوب وقصب السكر وبنجر السكر أو حتى اللاكتوز. بما أن الإيثانول يحدث في الطبيعة عندما يحدث الخميرة لإيجاد محلول السكر مثل الفاكهة الناضجة ، فإن معظم الكائنات الحية قد طورت بعض التسامح مع الإيثانول ، في حين أن الميثانول سام. التجارب الأخرى تشمل البوتانول ، والتي يمكن أيضا أن تنتج عن طريق تخمير النباتات. ويأتي دعم الإيثانول من حقيقة أنه وقود الكتلة الحيوية ، الذي يتناول تغير المناخ وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، على الرغم من أن هذه المنافع أصبحت الآن موضع نقاش كبير ، بما في ذلك النقاش الحاد حول الغذاء مقابل الوقود عام 2008.

معظم السيارات الحديثة مصممة على الجازولين قادرة على الركض مع مزيج من 10 ٪ إلى 15 ٪ من الإيثانول الممزوج بالبنزين (E10-E15). مع كمية صغيرة من إعادة التصميم ، يمكن تشغيل المركبات التي تعمل بالبنزين على تركيزات الإيثانول تصل إلى 85٪ (E85) ، والحد الأقصى المحدد في الولايات المتحدة وأوروبا بسبب الطقس البارد خلال فصل الشتاء ، أو حتى 100٪ (E100) في البرازيل ، مع مناخ أكثر دفئا. يحتوي الإيثانول على كمية أقل من الطاقة بنسبة 34٪ لكل وحدة تخزين مقارنة بالبنزين ، وبالتالي فإن تقييمات الاقتصاد في الوقود مع خلائط الإيثانول أقل بكثير من البنزين الخالص ، ولكن هذا المحتوى المنخفض من الطاقة لا يترجم مباشرة إلى انخفاض بنسبة 34٪ في عدد الكيلومترات ، لأن هناك العديد من الأنواع الأخرى المتغيرات التي تؤثر على أداء وقود معين في محرك معين ، وأيضاً لأن الإيثانول له درجة أعلى من الأوكتان الذي يفيد المحركات ذات نسبة الضغط المرتفعة.

لهذا السبب ، لكي تكون خلطات الإيثانول النقية أو العالية جذابة للمستخدمين ، يجب أن يكون سعرها أقل من البنزين لتعويض انخفاض استهلاك الوقود. وكقاعدة عامة ، كثيراً ما ينصح المستهلكون البرازيليون من قبل وسائل الإعلام المحلية باستخدام الكحول أكثر من البنزين في خليطها فقط عندما تكون أسعار الإيثانول أقل بنسبة 30٪ أو أكثر من البنزين ، حيث يتقلب سعر الإيثانول بشكل كبير اعتمادًا على النتائج وحصاد موسم الإنتاج. قصب السكر وحسب المنطقة. في الولايات المتحدة ، واستناداً إلى اختبارات وكالة حماية البيئة لجميع طرازات E85 لعام 2006 ، تم العثور على متوسط ​​استهلاك الوقود لمركبات E85 بنسبة 25.56٪ أقل من البنزين الخالي من الرصاص. يمكن اعتبار الأميال المقننة من وكالة حماية البيئة الأمريكية من المركبات ذات الوقود المرن الأمريكية الحالية عند إجراء مقارنات الأسعار ، على الرغم من أن E85 لديها تصنيف الأوكتان البالغ حوالي 104 ويمكن أن تستخدم كبديل عن البنزين الممتاز. تتفاوت أسعار البيع بالتجزئة الإقليمية E85 على نطاق واسع في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، مع أسعار أكثر ملاءمة في منطقة الغرب الأوسط ، حيث يتم زراعة معظم الذرة وإنتاج الإيثانول. في أغسطس 2008 ، كان متوسط ​​معدل الانتشار بين سعر E85 والبنزين 16.9 ٪ ، في حين كان في ولاية إنديانا 35 ٪ ، 30 ٪ في ولاية مينيسوتا وويسكونسن ، 19 ٪ في ولاية ماريلاند ، 12 إلى 15 ٪ في ولاية كاليفورنيا ، و 3 ٪ فقط في ولاية يوتا . اعتمادا على قدرات السيارة ، يجب أن يكون سعر كسر E85 عادة ما بين 25 و 30 ٪ أقل من البنزين.

وقود الديزل الحيوي
الفائدة الرئيسية لمحركات الديزل هي أن لديها كفاءة حرق الوقود بنسبة 44٪. مقارنة مع 25-30 ٪ فقط في أفضل محركات البنزين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وقود الديزل يحتوي على كثافة طاقة أعلى من حيث الحجم من البنزين. هذا يجعل محركات الديزل قادرة على تحقيق اقتصاد وقود أفضل بكثير من مركبات البنزين.

وقود الديزل الحيوي (إستر الميثيل الأحماض الدهنية) ، متوفر تجاريا في معظم الدول المنتجة للبذور الزيتية في الولايات المتحدة. واعتبارًا من عام 2005 ، أصبح سعره أكثر تكلفة من الديزل الأحفوري ، على الرغم من أنه لا يزال ينتج عادة بكميات صغيرة نسبيًا (مقارنة بالمنتجات البترولية والإيثانول). العديد من المزارعين الذين يزرعون البذور الزيتية يستخدمون مزيجا من الديزل الحيوي في الجرارات والمعدات كمسألة سياسة ، لتعزيز إنتاج وقود الديزل الحيوي وزيادة الوعي العام. من الأسهل في بعض الأحيان العثور على وقود الديزل الحيوي في المناطق الريفية منه في المدن. يحتوي وقود الديزل الحيوي على كثافة طاقة أقل من وقود الديزل الأحفوري ، لذا لا تستطيع مركبات الديزل الحيوي الإبقاء على اقتصاد الوقود لمركبة ديزل تعمل بالوقود الأحفوري ، إذا لم تتم إعادة ضبط نظام حقن الديزل للوقود الجديد. إذا تم تغيير توقيت الحقن ليأخذ في الحسبان قيمة Cetane الأعلى لوقود الديزل الحيوي ، فإن الفرق في الاقتصاد لا يكاد يذكر. لأن الديزل الحيوي يحتوي على كمية من الأكسجين أكثر من وقود الديزل أو الزيت النباتي ، فإنه ينتج أقل انبعاثات من محركات الديزل ، وهو أقل في معظم الانبعاثات من محركات البنزين. وقود الديزل الحيوي لديه زيت تشحيم أعلى من الديزل المعدني وهو مضاف في ديزل أوروبي للمضخات لتخفيض التشحيم والانبعاثات.

يمكن تشغيل بعض السيارات التي تعمل بالديزل مع تعديلات طفيفة على الزيوت النباتية النقية 100٪. تميل الزيوت النباتية إلى التكاثف (أو ترسيخها إذا كانت نفايات زيت الطبخ) ، في ظروف الطقس البارد لذا تعد تعديلات المركبات (نظامان للدبابات مع خزان بدء / إيقاف الديزل) ضروريين لتسخين الوقود قبل الاستخدام في معظم الظروف . تسخين درجة حرارة سائل تبريد المحرك يقلل من لزوجة الوقود ، إلى المدى الذي استشهد به مصنعو أنظمة الحقن ، للأنظمة قبل أنظمة “السكك الحديدية المشتركة” أو “حقن الوحدة” (VW PD). قد تصبح نفايات الزيوت النباتية ، خاصة إذا تم استخدامها لفترة طويلة ، مهدرجة وزادت من الحموضة. يمكن أن يتسبب ذلك في زيادة سماكة الوقود ، وإلحاق الضرر في المحرك والأضرار الحمضية في نظام الوقود. لا تحتوي البيوديزل على هذه المشكلة ، لأنها معالجة كيميائياً لتكون محايداً PH ولزوجة أقل. إن محركات الديزل ذات الانبعاثات المنخفضة الحديثة (غالباً ما تكون متوافقة مع Euro-3 و -4) ، وهي نموذجية للإنتاج الحالي في الصناعة الأوروبية ، سوف تتطلب تعديلًا واسعًا لنظام الحاقن ، والمضخات والأختام الخ. نظرًا لارتفاع ضغوط التشغيل ، التي تم تصميمها بشكل أقل. (الديزل) المعدنية (المدفأة) أكثر من أي وقت مضى ، للتذرية ، إذا كانوا يستخدمون الزيت النباتي النقي كوقود. وقود الزيوت النباتية ليست مناسبة لهذه المركبات لأنها تنتج حاليا. هذا يقلل من السوق حيث أن أعدادًا متزايدة من السيارات الجديدة غير قادرة على استخدامها. ومع ذلك ، فقد نجحت شركة Elsbett الألمانية في إنتاج أنظمة وقود زيت نباتي واحدة لعدة عقود ، وعملت مع شركة Volkswagen على محركات TDI الخاصة بها. هذا يدل على أنه من الممكن تقنيا استخدام الزيت النباتي كوقود في محركات الديزل ذات الكفاءة العالية / منخفضة الانبعاثات.

Greasestock هو حدث يعقد سنويًا في يوركتاون هايتس ، نيويورك ، ويعد واحدًا من أكبر معارض السيارات التي تستخدم نفايات الزيوت كوقود حيوي في الولايات المتحدة.

الغاز الحيوي
يمكن استخدام الغاز الحيوي المضغوط لمحركات الاحتراق الداخلي بعد تنقية الغاز الخام. يمكن النظر إلى إزالة H2O و H2S والجسيمات كمعيار لإنتاج غاز له نفس نوعية الغاز الطبيعي المضغوط. إن استخدام الغاز الحيوي مثير للاهتمام بشكل خاص في المناخات حيث لا يمكن استخدام الحرارة المهدرة لمحطة توليد تعمل بالطاقة البيولوجية خلال الصيف.

فحم
في الثلاثينيات من القرن العشرين ، صنع تانغ تشونغ مينغ اختراعًا باستخدام موارد الفحم الوفيرة لسوق السيارات الصينية. تم استخدام السيارة التي تعمل بالوقود النباتي في وقت لاحق في الصين بشكل مكثف ، حيث خدم الجيش والناقل بعد اندلاع الحرب العالمية الثانية.

الغاز الطبيعي المضغوط (CNG)
غاز طبيعي مضغوط عالي الضغط ، يتكون أساسا من غاز الميثان ، ويستخدم في تغذية محركات الاحتراق العادية بدلا من البنزين. ينتج عن احتراق الميثان أقل كمية من ثاني أكسيد الكربون من جميع أنواع الوقود الأحفوري. يمكن إعادة تجهيز سيارات البنزين إلى الغاز الطبيعي المضغوط وتصبح عربات ثنائية الوقود الغاز الطبيعي (NGVs) كما يتم الاحتفاظ خزان البنزين. يمكن للسائق التبديل بين الغاز الطبيعي المضغوط والبنزين أثناء التشغيل. تحظى مركبات الغاز الطبيعي (NGVs) بشعبية في المناطق أو البلدان التي يتوفر فيها الغاز الطبيعي بكثرة. بدأ الاستخدام على نطاق واسع في وادي نهر بو في إيطاليا ، ثم أصبح شائعًا جدًا في نيوزيلندا في الثمانينيات ، على الرغم من تراجع استخدامه.

تعد مركبات CNG شائعة في أمريكا الجنوبية ، حيث تستخدم هذه المركبات بشكل أساسي كسيارات تاكسي في المدن الرئيسية في الأرجنتين والبرازيل. عادة ، يتم تحديث سيارات البنزين القياسية في المتاجر المتخصصة ، والتي تنطوي على تركيب اسطوانة الغاز في الجذع ونظام حقن CNG والإلكترونيات. يتركز أسطول GNV البرازيلي في مدينتي ريو دي جانيرو وساو باولو. أفادت “بايك ريسيرتش” أن 90٪ تقريبًا من شبكات الجيل التالي في أمريكا اللاتينية لديها محركات وقود ثنائية ، مما يسمح بتشغيل هذه المركبات إما على البنزين أو الغاز الطبيعي المضغوط.

في عام 2006 ، قامت الشركة البرازيلية التابعة لشركة FIAT بإدخال وقود فيات سيينا تيترا ، وهو عبارة عن سيارة بأربعة وقود طورتها شركة Magneti Marelli لشركة Fiat Brazil. يمكن تشغيل هذه السيارة على 100٪ من الإيثانول (E100) ، E25 (مزيج البنزين العادي في الإيثانول في البرازيل) ، والبنزين النقي (غير متوفر في البرازيل) ، والغاز الطبيعي ، والمفاتيح من مزيج البنزين والإيثانول إلى الغاز الطبيعي المضغوط تلقائيًا ، اعتمادًا على الطاقة مطلوب من قبل ظروف الطريق. وهناك خيار آخر قائم هو إعادة تجهيز مركبة وقود مرنة بالإيثانول لإضافة خزان غاز طبيعي ونظام الحقن المقابل. تعمل بعض سيارات التاكسي في ساو باولو وريو دي جانيرو ، البرازيل ، على هذا الخيار ، مما يسمح للمستخدم بالاختيار من بين ثلاثة أنواع من الوقود (E25 و E100 و CNG) وفقًا لأسعار السوق الحالية في المضخة. والمركبات التي تحمل هذا التكيف معروفة في البرازيل بسيارات “ثلاثية الوقود”.

يتم خلط خامات HCNG أو الغاز الطبيعي المضغوط المخصب بالهيدروجين للاستخدام في السيارات في محطة الهيدروجين.

حمض الفورميك
يستخدم حمض الفورميك عن طريق تحويله أولاً إلى هيدروجين ، واستخدامه في خلية وقود. حمض الفورميك أسهل بكثير لتخزينه من الهيدروجين.

هيدروجين
سيارة الهيدروجين هي سيارة تستخدم الهيدروجين كمصدر أساسي للطاقة بالنسبة للتنقل. تستخدم هذه السيارات الهيدروجين بشكل عام في إحدى الطريقتين: الاحتراق أو تحويل خلية الوقود. في الاحتراق ، يتم “حرق” الهيدروجين في المحركات في نفس الطريقة نفسها كما السيارات البنزين التقليدية. في تحويل خلية الوقود ، يتم تحويل الهيدروجين إلى كهرباء من خلال خلايا الوقود التي تشغّل المحركات الكهربائية. مع أي من الطريقتين ، فإن المنتج الثانوي الوحيد من الهيدروجين المستهلك هو الماء ، ولكن أثناء الاحتراق مع أكاسيد النيتروجين يمكن إنتاجه.

قدمت هوندا سيارتها التي تعمل بخلايا الوقود في عام 1999 باسم FCX ومنذ ذلك الحين قدمت الجيل الثاني من FCX Clarity. بدأ التسويق المحدود لـ FCX Clarity ، استنادًا إلى نموذج المفهوم لعام 2007 ، في يونيو 2008 في الولايات المتحدة ، وتم تقديمه في اليابان في نوفمبر 2008. تم توفير FCX Clarity في الولايات المتحدة فقط في منطقة لوس أنجلوس ، حيث يوجد 16 هيدروجين تتوفر محطات تعبئة الوقود ، وحتى يوليو 2009 ، قام 10 سائقين فقط بتأجير شركة Clarity مقابل 600 دولار أمريكي شهريًا. في مؤتمر الطاقة العالمي للهيدروجين لعام 2012 ، أكدت شركة دايملر إيه جي ، وهوندا ، وهونداي ، وتويوتا خططًا لإنتاج سيارات خلايا وقود الهيدروجين للبيع بحلول عام 2015 ، مع بعض الأنواع المخطط دخولها إلى المعرض في عام 2013. من 2008 إلى 2014 ، استأجرت هوندا إجمالي من 45 وحدة FCX في الولايات المتحدة.

يوجد حاليًا عدد صغير من سيارات الهيدروجين النموذجية ، وهناك قدر كبير من الأبحاث جارية لجعل التقنية أكثر قابلية للتطبيق. يمكن تحويل محرك الاحتراق الداخلي المشترك ، الذي يتم تشغيله عادة بالبنزين (البنزين) أو سوائل الديزل ، ليعمل على الهيدروجين الغازي. ومع ذلك ، فإن الاستخدام الأكثر كفاءة للهيدروجين ينطوي على استخدام خلايا الوقود والمحركات الكهربائية بدلاً من المحرك التقليدي. يتفاعل الهيدروجين مع الأكسجين داخل خلايا الوقود ، التي تنتج الكهرباء لتشغيل المحركات. أحد المجالات الرئيسية للبحث هو تخزين الهيدروجين ، لمحاولة زيادة نطاق مركبات الهيدروجين مع تقليل الوزن واستهلاك الطاقة وتعقيد أنظمة التخزين. طريقتان رئيسيتان للتخزين هما هيدرات المعادن والضغط. يعتقد البعض أن سيارات الهيدروجين لن تكون قابلة للحياة اقتصاديًا على الإطلاق وأن التركيز على هذه التقنية هو تحويل عن تطوير سيارات أكثر هجينة وتقنيات أخرى بديلة وتعميمها.

تشير دراسة أجرتها مؤسسة كاربون تراست لإدارة الطاقة وتغير المناخ في المملكة المتحدة إلى أن تقنيات الهيدروجين لديها القدرة على نقل المملكة المتحدة بانبعاثات تقترب من الصفر مع تقليل الاعتماد على النفط المستورد وتقليص توليد الطاقة المتجددة. ومع ذلك ، فإن التقنيات تواجه تحديات صعبة للغاية ، من حيث التكلفة والأداء والسياسة.

سيارة نيتروجين سائلة
النيتروجين السائل (LN2) هو طريقة لتخزين الطاقة. يتم استخدام الطاقة لتسييل الهواء ، ومن ثم يتم إنتاج LN2 عن طريق التبخر ، وتوزيعها. يتعرض LN2 للحرارة المحيطة في السيارة ويمكن استخدام غاز النيتروجين الناتج لتشغيل محرك المكبس أو التوربين. الحد الأقصى من الطاقة التي يمكن استخلاصها من LN2 هو 213 وات / ساعة لكل كجم (W / h / kg) أو 173 وات في الساعة لكل لتر ، حيث يمكن استخدام أقصى 70 W / h / kg مع درجة حرارة متساوية عملية التوسع. ويمكن لهذه السيارة التي تحتوي على خزان سعته 350 لترًا (93 جالونًا) أن تحقق نطاقات مماثلة لمركبة تعمل بالبنزين مزودة بخزان سعة 50 لترًا (13 جالونًا). يمكن لمحركات المستقبل النظرية ، باستخدام دورات القمة المتتالية ، أن تحسن ذلك إلى حوالي 110 واط / ساعة / كجم مع عملية توسيع شبه متساوي الحرارة. المزايا هي انبعاثات ضارة صفر وكثافة طاقة متفوقة مقارنة مع سيارة مضغوطة ، فضلا عن القدرة على إعادة ملء الخزان في غضون دقائق.

الغاز الطبيعي المسال (LNG)
الغاز الطبيعي المسال هو غاز طبيعي تم تبريده إلى درجة يصبح فيها سائلًا مبردًا. في هذه الحالة السائلة ، يزيد الغاز الطبيعي بأكثر من ضعفين عن الغاز الطبيعي المضغوط المضغوط للغاية. تعمل أنظمة الوقود LNG على أي مركبة قادرة على حرق الغاز الطبيعي. على عكس CNG ، التي يتم تخزينها عند ضغط مرتفع (عادة 3000 أو 3600 رطل / بوصة مربعة) ومن ثم يتم تنظيمها إلى ضغط منخفض يمكن للمحرك قبوله ، يتم تخزين LNG عند ضغط منخفض (50 إلى 150 رطل / بوصة مربعة) ويتم تبخيره ببساطة بواسطة مبادل حراري قبل الدخول أجهزة قياس الوقود للمحرك. نظرًا لكثافة الطاقة العالية مقارنةً بالغاز الطبيعي المضغوط ، فهي مناسبة جدًا للمهتمين بالنطاقات الطويلة أثناء العمل على الغاز الطبيعي.

في الولايات المتحدة ، تعتبر سلسلة توريد الغاز الطبيعي المسال هي الشيء الرئيسي الذي يعوق مصدر الوقود هذا عن النمو السريع. سلسلة توريد LNG مشابهة جداً لسلسلة الديزل أو البنزين. أولاً ، يتم تسييل الغاز الطبيعي عبر خطوط الأنابيب بكميات كبيرة ، وهو ما يماثل تكرير البنزين أو الديزل. بعد ذلك ، يتم نقل LNG عبر شبه مقطورة إلى محطات الوقود حيث يتم تخزينها في خزانات السائبة حتى يتم الاستغناء عنها في السيارة. من ناحية أخرى ، يتطلب الغاز الطبيعي المضغوط ضغطًا باهظًا في كل محطة لملء شلالات الأسطوانات ذات الضغط العالي.

Autogas (LPG)
غاز البترول المسال أو غاز البترول المسال هو خليط غاز مسيل منخفض الضغط يتكون أساسا من البروبان والبيوتان الذي يحترق في محركات احتراق البنزين التقليدية مع ثاني أكسيد الكربون أقل من البنزين. يمكن تعديل سيارات البنزين إلى LPG aka Autogas وتصبح سيارات ثنائية الوقود بينما يبقى خزان البنزين. يمكنك التبديل بين غاز البترول المسال والبنزين أثناء التشغيل. يقدر بنحو 10 مليون سيارة تعمل في جميع أنحاء العالم.

هناك 17.473 مليون سيارة تعمل بالغاز المسال في جميع أنحاء العالم اعتبارًا من ديسمبر 2010 ، والدول الرائدة هي تركيا (2.394 مليون سيارة) ، وبولندا (2.325 مليون) ، وكوريا الجنوبية (2.3 مليون). في الولايات المتحدة ، تستخدم 190 ألف سيارة على الطرق الوعرة البروبان ، و 450.000 رافعة شوكية تستخدمها في الكهرباء. في حين أنه محظور في باكستان (DEC 2013) لأنه يعتبر خطرا على السلامة العامة من قبل OGRA.

بدأت شركة هيونداي موتور مبيعاتها من إلنترا إل بي آي هايبريد في السوق المحلية الكورية الجنوبية في يوليو 2009. إلنترا LPI (Liquefied Petroleum Injected) هي أول سيارة كهربائية هجينة في العالم يتم تشغيلها بمحرك احتراق داخلي تم بناؤه لتشغيل غاز البترول المسال (غاز البترول المسال) كوقود.

بخار
سيارة البخار هي سيارة تحتوي على محرك بخاري. يمكن استخدام الخشب أو الفحم أو الإيثانول أو غيرها كوقود. يتم حرق الوقود في غلاية ، وتحول الحرارة الماء إلى بخار. عندما يتحول الماء إلى بخار ، فإنه يتوسع. التوسع يخلق الضغط. الضغط يدفع المكابس ذهابا وإيابا. هذا بدوره drivehaft لتدوير العجلات إلى الأمام. وهي تعمل مثل قطار بخاري يعمل بالوقود بالفحم أو قارب بخاري. كانت السيارة البخارية هي الخطوة المنطقية التالية في النقل المستقل.

تستغرق السيارات البخارية وقتًا طويلاً للبدء ، لكن بعضها يمكن أن يصل إلى سرعة تفوق 100 ميل في الساعة (161 كم / ساعة) في النهاية. يمكن تشغيل الطراز الراحل Doble Steam Cars في أقل من 30 ثانية ، ولديه سرعات عالية وسرعة عالية ، ولكنه كان غالياً للشراء.

يستخدم المحرك البخاري الاحتراق الخارجي ، في مقابل الاحتراق الداخلي. تتميز السيارات التي تعمل بالبنزين بفعالية أكبر عند كفاءة تتراوح بين 25 و 28٪. من الناحية النظرية ، يمكن للمحرك البخاري ذو الدورة المركبة والذي تستخدم فيه المادة المحترقة أولاً في تشغيل توربين غازي أن ينتج كفاءة تتراوح بين 50٪ إلى 60٪. ومع ذلك ، فإن الأمثلة العملية على السيارات المزودة بمحركات بخارية تعمل بكفاءة تتراوح بين 5 و 8٪ فقط.

كانت سيارة ستانلي ستيمر أفضل وأكثر السيارات مبيعاً بالبخار. واستخدمت غلاية مدمجة ذات أنبوب حريق تحت غطاء المحرك لتشغيل محرك ثنائي المكبس بسيط والذي كان متصلا مباشرة بالمحور الخلفي. قبل أن يقدم هنري فورد تمويل الدفع الشهري بنجاح كبير ، تم شراء السيارات بشكل كامل. هذا هو السبب في بقاء ستانلي بسيطًا ؛ للحفاظ على سعر الشراء في متناول اليد.

كما يمكن استخدام البخار المنتج في التبريد بواسطة التوربين في أنواع المركبات الأخرى لإنتاج الكهرباء ، والتي يمكن استخدامها في المحركات الكهربائية أو المخزنة في البطارية.

يمكن دمج الطاقة البخارية مع المحرك المعتمد على الزيت لإنشاء هجين. يتم حقن الماء في الأسطوانة بعد حرق الوقود ، عندما يكون المكبس لا يزال محمياً ، غالباً في درجات حرارة تصل إلى 1500 درجة أو أكثر. سوف يتم تبخير الماء على الفور في البخار ، مع الاستفادة من الحرارة التي يمكن أن تهدر.

غاز الخشب
يمكن استخدام غاز الخشب لتشغيل السيارات بمحركات الاحتراق الداخلي العادية إذا كان مدمرًا للغاز موصلاً. كانت هذه شعبية كبيرة خلال الحرب العالمية الثانية في العديد من البلدان الأوروبية والآسيوية لأن الحرب منعت الوصول السهل والفعال من حيث التكلفة للنفط.

هيرب هارتمان من وودوارد ، آيوا تقود حاليا كاديلاك تعمل بالخشب. ويزعم أنه أرفق المبدل بالغاز إلى كاديلاك مقابل 700 دولار فقط. يزعم هارتمان ، “سوف يركب واثب كامل حوالي خمسين ميلا اعتمادا على طريقة قيادته” ، وأضاف أن تقسيم الخشب كان “عملا كثيفا. هذا هو العيب الكبير “.