Vehículo de una sola fuente de combustible alternativo

Los vehículos de combustible alternativo son vehículos que utilizan energía que proviene de algo distinto al petróleo (petróleo). (La gasolina y el combustible diesel provienen del petróleo). La mayor parte de la energía alternativa no necesita ser importada de otros países, por lo que el dinero permanece en el país. Algunos (pero no todos) provienen de fuentes renovables. Muchos producen menos contaminación que la gasolina o el diesel.

Los vehículos de combustible alternativo cubren una amplia gama de motores y motores.

Vehículo eléctrico: no hay contaminación del automóvil, pero puede haber cierta contaminación donde se produce la electricidad.
Vehículo de gas natural: un combustible fósil, pero se quema mucho más limpio que la gasolina, y hay más gas natural disponible que el petróleo.
Vehículo de biodiesel: combustible diesel que proviene de aceites vegetales (o, a veces, animales)
Vehículo de etanol: muy a menudo el etanol se mezcla con gasolina, del 10% al 85% de etanol (llamado E10 o E85)
Vehículo de metanol: el metanol y el etanol se utilizan en muchos de los autos de carreras más rápidos
Vehículo de butanol: similar al etanol y al metanol, puede producirse a partir de muchos biocombustibles, pero no se usa comúnmente
Automóvil de hidrógeno – también llamado vehículo de pila de combustible, o FCV
Vehículo de aire comprimido: esta tecnología funciona, pero los vehículos todavía están en la etapa de demostración, y el alcance puede ser un problema
Propano (o gas licuado de petróleo, GLP)
Además, hay bicicletas, rickshaws y vehículos de tracción humana de dos y tres ruedas.

Única fuente de combustible

Electricidad
El uso de la electricidad como fuente de energía para automóviles va mucho más allá de la historia de los combustibles líquidos. Los primeros automóviles eléctricos se fabricaron en la década de 1830, pero no se hicieron populares hasta la década de 1880. Hasta la década de 1920, los coches eléctricos eran más populares que el motor de combustión desarrollado en 1885.

En un automóvil eléctrico típico, la electricidad se almacena en baterías que se cargan de la fuente de alimentación principal. La potencia transferida desde los ejes al motor eléctrico es controlada por un pedal de control de velocidad y el motor eléctrico gira a través de los ejes de transmisión o los motores eléctricos pueden integrarse en las ruedas. Los engranajes eléctricos no requieren una caja de cambios, ya que los motores eléctricos típicos tienen suficiente torque desde el inicio de la vuelta. En cambio, los vehículos eléctricos tienen un interruptor de dirección de desplazamiento, que generalmente tiene al menos cuatro posiciones: libre (N), conducción normal (D), marcha atrás (R) y estacionamiento (P).

El automóvil eléctrico basado en baterías es simple en el nivel de diagrama de flujo en comparación con los motores de combustión interna o los autos híbridos. Como resultado, la sensibilidad a la falla es mucho menor que en los autos convencionales. Además, su uso no está contaminado si la electricidad utilizada para cargar se produce sin contaminación. La electricidad producida por las modernas centrales eléctricas de carbón también es más respetuosa con el medio ambiente que la energía generada por el motor de gasolina de un automóvil.

Hasta ahora, la tecnología de baterías no planificada ha impedido el crecimiento de los autos eléctricos, aunque, por supuesto, los desarrollos han tenido lugar a lo largo de los años. A mediados de la década de 1990, California experimentó un aumento masivo en el uso de automóviles eléctricos con el objetivo de reducir las emisiones de escape. En este caso, varios fabricantes de automóviles introdujeron modelos adecuados para automóviles urbanos. Estos autos fueron retirados del mercado (y fueron retirados de los consumidores) después de que la Comisión del Clima de California decidió abandonar la cuota de vehículos vendidos sin emisiones.

A medida que los precios del petróleo suben, se prevén autos nuevos La tecnología de baterías ha evolucionado en el siglo XXI y un radio anterior de menos de 200 kilómetros puede alcanzar un radio de 300 a 500 km. Los tiempos de carga de las baterías también se han reducido, con las nuevas tecnologías de baterías, las baterías se pueden descargar rápidamente en menos de media hora a aproximadamente tres cuartos de la carga completa. El precio de las baterías sigue siendo un factor limitante: al automóvil eléctrico se le puede otorgar momentáneamente mucho rendimiento (puertas de calle) o un manejo razonablemente largo pero con potencia moderada. La energía típica de carga de la batería es una fracción de la cantidad de gasolina o combustible diesel utilizado.

El apoyo político permitiría cargar los coches eléctricos a lugares públicos. En Suecia y Noruega, los Eco-autos están respaldados por estacionamiento gratuito y viajes libres de impuestos. Sin embargo, la introducción del automóvil eléctrico no depende de las estaciones de carga públicas o de las velocidades de carga, ya que el rango de conducción diario promedio es ahora suficiente: en casa, el automóvil se puede cargar durante la noche y en un lugar de trabajo desde un enchufe. Una solución para el rango de funcionamiento limitado es crear una batería para una batería estándar, lo que permite que la batería se reemplace en una estación de servicio durante un tiempo prolongado en unos pocos minutos.

Compresor de aire del motor
El motor neumático es un motor de pistón libre de emisiones que utiliza aire comprimido como fuente de energía. El primer automóvil de aire comprimido fue inventado por un ingeniero francés llamado Guy Nègre. La expansión del aire comprimido se puede usar para impulsar los pistones en un motor de pistón modificado. La eficiencia de la operación se obtiene mediante el uso de calor ambiental a una temperatura normal para calentar el aire expandido, por lo demás frío, del tanque de almacenamiento. Esta expansión no adiabática tiene el potencial de aumentar considerablemente la eficiencia de la máquina. El único escape es el aire frío (−15 ° C), que también podría usarse para acondicionar el aire del automóvil. La fuente de aire es un tanque de fibra de carbono presurizado. El aire se entrega al motor a través de un sistema de inyección bastante convencional. El diseño exclusivo de la manivela dentro del motor aumenta el tiempo durante el cual la carga de aire se calienta a partir de fuentes ambientales y un proceso de dos etapas permite mejorar las tasas de transferencia de calor.

Bateria electrica
Los vehículos eléctricos de batería (BEV), también conocidos como vehículos totalmente eléctricos (AEV), son vehículos eléctricos cuyo principal almacenamiento de energía se encuentra en la energía química de las baterías. Los BEV son la forma más común de lo que la Junta de Recursos del Aire de California (CARB) define como vehículo de cero emisiones (ZEV) porque no producen emisiones de escape en el punto de operación. La energía eléctrica transportada a bordo de un BEV para alimentar los motores se obtiene de una variedad de componentes químicos de batería dispuestos en paquetes de baterías. Para la gama adicional, a veces se utilizan remolques de grupos electrógenos o remolques de empuje, que forman un tipo de vehículo híbrido. Las baterías utilizadas en los vehículos eléctricos incluyen ácido de plomo «inundado», tapete de vidrio absorbido, NiCd, hidruro de níquel metálico, Li-ion, Li-poli y baterías de zinc-aire.

Los intentos de construir vehículos eléctricos viables y modernos con baterías comenzaron en la década de 1950 con la introducción del primer coche eléctrico moderno (controlado por transistores), el Henney Kilowatt, a pesar de que el concepto estaba en el mercado desde 1890. A pesar de las pobres ventas de los primeros vehículos a batería, el desarrollo de varios vehículos a batería continuó hasta mediados de la década de 1990, con modelos como el General Motors EV1 y el Toyota RAV4 EV.

Los carros que funcionan con baterías han usado principalmente baterías de plomo-ácido y baterías de NiMH. La capacidad de recarga de las baterías de plomo-ácido se reduce considerablemente si se descargan más del 75% de forma regular, lo que las convierte en una solución menos que ideal. Las baterías de NiMH son una mejor opción, pero son considerablemente más caras que el plomo-ácido. Los vehículos que funcionan con baterías de ión de litio, como el Venturi Fetish y el Tesla Roadster, han demostrado recientemente un excelente rendimiento y rango, y sin embargo se utilizan en la mayoría de los modelos de producción en masa lanzados desde diciembre de 2010.

Solar
Un automóvil solar es un vehículo eléctrico alimentado por energía solar obtenida de paneles solares en el automóvil. Los paneles solares no se pueden usar actualmente para suministrar directamente a un automóvil con una cantidad adecuada de energía en este momento, pero se pueden usar para ampliar la gama de vehículos eléctricos. Se compiten en competiciones como el World Solar Challenge y el North American Solar Challenge. Estos eventos a menudo son patrocinados por agencias gubernamentales como el Departamento de Energía de los Estados Unidos interesados ​​en promover el desarrollo de tecnologías de energía alternativa como las células solares y los vehículos eléctricos. A menudo, las universidades ingresan a estos desafíos para desarrollar las habilidades tecnológicas y de ingeniería de sus estudiantes, así como los fabricantes de vehículos de motor como GM y Honda.

El North America Solar Challenge es una carrera de autos solares en América del Norte. Originalmente llamado Sunrayce, organizado y patrocinado por General Motors en 1990, pasó a llamarse American Solar Challenge en 2001, patrocinado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable. Equipos de universidades en los Estados Unidos y Canadá compiten en una prueba de resistencia y eficiencia a larga distancia, conduciendo miles de millas en carreteras regulares.

Nuna es el nombre de una serie de vehículos tripulados con energía solar que ganaron el desafío solar mundial en Australia tres veces seguidas, en 2001 (Nuna 1 o solo Nuna), 2003 (Nuna 2) y 2005 (Nuna 3). Los Nunas son construidos por estudiantes de la Universidad Tecnológica de Delft.

El desafío solar mundial es una carrera de autos con energía solar de más de 3.021 kilómetros (1.877 millas) a través del centro de Australia desde Darwin hasta Adelaida. La carrera atrae a equipos de todo el mundo, la mayoría de los cuales son llevados a cabo por universidades o corporaciones, aunque algunos son contratados por escuelas secundarias.

Trev (vehículo biplaza de energía renovable) fue diseñado por el personal y los estudiantes de la Universidad de Australia del Sur. Trev se presentó por primera vez en el World Solar Challenge de 2005 como el concepto de un automóvil de pasajeros de baja masa y eficiente. Con 3 ruedas y una masa de unos 300 kg, el prototipo de automóvil tenía una velocidad máxima de 120 km / hy una aceleración de 0 a 100 km / h en aproximadamente 10 segundos. El costo de funcionamiento de Trev se proyecta en menos de 1/10 del costo de funcionamiento de un pequeño automóvil de gasolina.

Dimetil éter combustible
El dimetil éter (DME) es un combustible prometedor en motores diesel, motores de gasolina (30% DME / 70% GLP) y turbinas de gas debido a su alto índice de cetano, que es 55, en comparación con los diésel, que es 40–53. Solo se necesitan modificaciones moderadas para convertir un motor diesel para quemar DME. La simplicidad de este compuesto de cadena de carbono corta conduce durante la combustión a emisiones muy bajas de partículas, NOx, CO. Por estas razones, además de estar libre de azufre, el DME cumple con las normativas de emisiones más estrictas de Europa (EURO5), EE. UU. ( EE.UU. 2010), y Japón (2009 Japón). Mobil está utilizando DME en su proceso de metanol a gasolina.

DME se está desarrollando como un biocombustible sintético de segunda generación (BioDME), que puede fabricarse a partir de biomasa lignocelulósica. Actualmente, la UE está considerando BioDME en su potencial mezcla de biocombustibles en 2030; El Grupo Volvo es el coordinador del proyecto BioDME del Séptimo Programa Marco de la Comunidad Europea, donde la planta piloto BioDME de Chemrec basada en la gasificación de licor negro está a punto de completarse en Piteå, Suecia.

Vehículos alimentados con amoniaco
El amoníaco se produce combinando hidrógeno gaseoso con nitrógeno del aire. La producción de amoníaco a gran escala utiliza gas natural para la fuente de hidrógeno. El amoníaco se usó durante la Segunda Guerra Mundial para alimentar a los autobuses en Bélgica, y en aplicaciones de energía solar y motores antes de 1900. El amoníaco líquido también alimentó el motor del cohete Reaction Motors XLR99, que impulsaba el avión de investigación hipersónico X-15. Aunque no es tan potente como otros combustibles, no dejó hollín en el motor de cohete reutilizable y su densidad coincide aproximadamente con la densidad del oxidante, el oxígeno líquido, que simplificó el diseño del avión.

El amoníaco se ha propuesto como una alternativa práctica al combustible fósil para motores de combustión interna. El valor calorífico del amoníaco es 22.5 MJ / kg (9690 BTU / lb), que es aproximadamente la mitad del diesel. En un motor normal, en el que el vapor de agua no se condensa, el valor calorífico del amoníaco será aproximadamente un 21% menor que esta cifra. Se puede utilizar en motores existentes con solo pequeñas modificaciones en los carburadores / inyectores.

Si se produce a partir de carbón, el CO2 se puede secuestrar fácilmente (los productos de la combustión son nitrógeno y agua).

Los motores de amoníaco o motores de amoníaco, que utilizan amoníaco como fluido de trabajo, se han propuesto y se han utilizado ocasionalmente. El principio es similar al utilizado en una locomotora sin fuego, pero con amoníaco como fluido de trabajo, en lugar de vapor o aire comprimido. Los motores de amoníaco se utilizaron experimentalmente en el siglo XIX por Goldsworthy Gurney en el Reino Unido y en tranvías en Nueva Orleans. En 1981, una compañía canadiense convirtió un Chevrolet Impala de 1981 para operar utilizando amoníaco como combustible.

Amoníaco y GreenNH3 están siendo utilizados con éxito por los desarrolladores en Canadá, ya que puede funcionar con motores de encendido por chispa o diésel con pequeñas modificaciones, también el único combustible verde para propulsar motores a reacción, ya pesar de su toxicidad, se considera que no es más peligroso que la gasolina. o LPG. Puede fabricarse a partir de electricidad renovable, y tener la mitad de la densidad de gasolina o diesel puede transportarse fácilmente en cantidades suficientes en vehículos. En la combustión completa no tiene más emisiones que el nitrógeno y el vapor de agua. La fórmula química de combustión es 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O, el resultado es 75% de agua.

Biocombustibles

Bioalcohol y etanol
El primer vehículo comercial que usó etanol como combustible fue el Ford Modelo T, producido desde 1908 hasta 1927. Estaba equipado con un carburador con inyección ajustable, permitiendo el uso de gasolina o etanol, o una combinación de ambos. Otros fabricantes de automóviles también proporcionaron motores para el uso de etanol combustible. En los Estados Unidos, el combustible de alcohol se producía en alambiques de alcohol de maíz hasta que la Prohibición criminalizó la producción de alcohol en 1919. El uso del alcohol como combustible para motores de combustión interna, ya sea solo o en combinación con otros combustibles, caducó hasta el precio del petróleo. Los choques de los años setenta. Además, se ganó atención adicional debido a sus posibles ventajas medioambientales y económicas a largo plazo sobre el combustible fósil.

Tanto el etanol como el metanol se han utilizado como combustible para automóviles. Si bien ambos pueden obtenerse del petróleo o del gas natural, el etanol ha atraído más atención porque se considera un recurso renovable, que se obtiene fácilmente del azúcar o el almidón en los cultivos y otros productos agrícolas como el grano, la caña de azúcar, la remolacha azucarera o incluso la lactosa. Dado que el etanol se produce en la naturaleza cada vez que la levadura encuentra una solución de azúcar tal como una fruta demasiado madura, la mayoría de los organismos han desarrollado cierta tolerancia al etanol, mientras que el metanol es tóxico. Otros experimentos incluyen butanol, que también puede producirse por fermentación de plantas. El apoyo para el etanol proviene del hecho de que es un combustible de biomasa, que aborda el cambio climático y las emisiones de gases de efecto invernadero, aunque estos beneficios ahora son muy debatidos, incluido el acalorado debate alimentos / combustibles de 2008.

La mayoría de los automóviles modernos están diseñados para funcionar con gasolina y son capaces de funcionar con una mezcla de 10% a 15% de etanol mezclado con gasolina (E10-E15). Con una pequeña cantidad de rediseño, los vehículos a gasolina pueden funcionar con concentraciones de etanol tan altas como 85% (E85), el máximo establecido en los Estados Unidos y Europa debido al clima frío durante el invierno, o hasta el 100% (E100) En Brasil, con un clima más cálido. El etanol tiene cerca de un 34% menos de energía por volumen que la gasolina, por lo tanto, las clasificaciones de economía de combustible con mezclas de etanol son significativamente más bajas que con la gasolina pura, pero este menor contenido de energía no se traduce directamente en una reducción del 34% en el kilometraje, porque hay muchos otros variables que afectan el rendimiento de un combustible en particular en un motor en particular, y también porque el etanol tiene un índice de octano más alto, lo que es beneficioso para los motores de alta relación de compresión.

Por esta razón, para que las mezclas de etanol puro o alto sean atractivas para los usuarios, su precio debe ser más bajo que la gasolina para compensar la menor economía de combustible. Como regla general, los medios locales suelen recomendar a los consumidores brasileños que consuman más alcohol que gasolina en su mezcla solo cuando los precios del etanol son un 30% más bajos o más altos que los de la gasolina, ya que el precio del etanol varía considerablemente según los resultados y las cosechas estacionales de Caña de azúcar y por región. En los EE. UU., Y según las pruebas de la EPA para todos los modelos E85 de 2006, la economía de combustible promedio para los vehículos E85 se encontró un 25.56% más baja que la gasolina sin plomo. El kilometraje con clasificación de la EPA de los actuales vehículos de combustible flexible estadounidenses podría considerarse cuando se hacen comparaciones de precios, aunque el E85 tiene un octanaje de alrededor de 104 y puede usarse como un sustituto de la gasolina premium. Los precios minoristas regionales de E85 varían ampliamente en los Estados Unidos, con precios más favorables en la región del Medio Oeste, donde se cultiva la mayor parte del maíz y se produce etanol. En agosto de 2008, el diferencial promedio entre el precio del E85 y la gasolina en los EE. UU. Fue de 16.9%, mientras que en Indiana fue de 35%, 30% en Minnesota y Wisconsin, 19% en Maryland, 12 a 15% en California y solo 3% en Utah . Dependiendo de las capacidades del vehículo, el precio de equilibrio del E85 generalmente tiene que ser entre un 25 y un 30% más bajo que la gasolina.

Biodiesel
El principal beneficio de los motores de combustión Diesel es que tienen una eficiencia de combustión del 44%; En comparación con solo el 25-30% en los mejores motores de gasolina. Además, el combustible diesel tiene una Densidad de Energía ligeramente mayor en volumen que la gasolina. Esto hace que los motores Diesel sean capaces de lograr una economía de combustible mucho mejor que los vehículos de gasolina.

El biodiesel (éster metílico del ácido graso) está disponible comercialmente en la mayoría de los estados productores de semillas oleaginosas en los Estados Unidos. A partir de 2005, es algo más caro que el diesel fósil, aunque todavía se produce comúnmente en cantidades relativamente pequeñas (en comparación con los productos derivados del petróleo y el etanol). Muchos agricultores que cultivan semillas oleaginosas utilizan una mezcla de biodiesel en tractores y equipos como una cuestión de política, para fomentar la producción de biodiesel y aumentar la conciencia pública. A veces es más fácil encontrar biodiesel en áreas rurales que en ciudades. El biodiesel tiene una Densidad de Energía más baja que el combustible diesel fósil, por lo que los vehículos de biodiesel no son capaces de mantenerse al día con la economía de combustible de un vehículo diesel de combustible fósil, si el sistema de inyección de diesel no se restablece para el nuevo combustible. Si se cambia la sincronización de la inyección para tener en cuenta el mayor valor de Cetane del biodiesel, la diferencia en la economía es insignificante. Debido a que el biodiesel contiene más oxígeno que el diesel o el combustible de aceite vegetal, produce las emisiones más bajas de los motores diesel y es más bajo en la mayoría de las emisiones que los motores de gasolina. El biodiesel tiene una mayor lubricidad que el diesel mineral y es un aditivo en el diesel de bombas europeas para la lubricidad y la reducción de emisiones.

Algunos automóviles con motor diesel pueden funcionar con pequeñas modificaciones en aceites vegetales 100% puros. Los aceites vegetales tienden a espesarse (o solidificarse si se trata de aceite de cocina usado), en condiciones de clima frío, por lo que las modificaciones del vehículo (un sistema de dos tanques con un tanque de arranque / parada de diesel) son esenciales para calentar el combustible antes de su uso en la mayoría de las circunstancias. . El calentamiento a la temperatura del refrigerante del motor reduce la viscosidad del combustible, al rango mencionado por los fabricantes de sistemas de inyección, para los sistemas anteriores a los sistemas de «riel común» o «inyección unitaria (VW PD)». El aceite vegetal de desecho, especialmente si se ha utilizado durante mucho tiempo, puede hidrogenarse y tener mayor acidez. Esto puede causar el engrosamiento del combustible, el engrosamiento del motor y el daño ácido del sistema de combustible. El biodiesel no tiene este problema, ya que se procesa químicamente para que sea PH neutro y menor viscosidad. Los diésel modernos de bajas emisiones (que suelen cumplir con las normas Euro -3 y -4), típicos de la producción actual en la industria europea, requerirían una modificación extensa del sistema de inyección, bombas y sellos, etc. debido a las presiones de operación más altas, que están diseñadas más delgadas Diésel mineral (calentado) que nunca antes, para la atomización, si fueran a usar aceite vegetal puro como combustible. El combustible de aceite vegetal no es adecuado para estos vehículos, ya que se producen actualmente. Esto reduce el mercado ya que un número creciente de vehículos nuevos no pueden usarlo. Sin embargo, la compañía alemana Elsbett ha producido con éxito sistemas de combustible de aceite vegetal de un solo tanque durante varias décadas y ha trabajado con Volkswagen en sus motores TDI. Esto demuestra que es tecnológicamente posible utilizar aceite vegetal como combustible en motores diesel de alta eficiencia / bajas emisiones.

Greasestock es un evento que se celebra anualmente en Yorktown Heights, Nueva York, y es uno de los escaparates más grandes de vehículos que utilizan aceite de desecho como biocombustible en los Estados Unidos.

Biogás
El biogás comprimido se puede utilizar para motores de combustión interna después de la purificación del gas crudo. La eliminación de H2O, H2S y partículas puede considerarse estándar produciendo un gas que tiene la misma calidad que el gas natural comprimido. El uso de biogás es particularmente interesante para climas en los que el calor residual de una central eléctrica a base de biogás no se puede usar durante el verano.

Carbón
En la década de 1930, Tang Zhongming realizó un invento utilizando abundantes recursos de carbón para el mercado automotriz chino. El automóvil alimentado con carbón vegetal se usó más tarde en China, sirviendo al ejército y al transportador después del inicio de la Segunda Guerra Mundial.

Gas natural comprimido (GNC)
Gas natural comprimido a alta presión, compuesto principalmente de metano, que se utiliza para alimentar motores de combustión normales en lugar de gasolina. La combustión de metano produce la menor cantidad de CO2 de todos los combustibles fósiles. Los carros de gasolina pueden ser adaptados a GNC y convertirse en vehículos de gas natural bifombustibles (GNV) mientras se guarda el tanque de gasolina. El conductor puede cambiar entre GNC y gasolina durante la operación. Los vehículos de gas natural (GNV) son populares en regiones o países donde el gas natural es abundante. El uso generalizado comenzó en el valle del río Po en Italia, y luego se hizo muy popular en Nueva Zelanda en los años ochenta, aunque su uso ha disminuido.

Los vehículos de GNC son comunes en América del Sur, donde estos vehículos se utilizan principalmente como taxis en las principales ciudades de Argentina y Brasil. Normalmente, los vehículos de gasolina estándar se actualizan en tiendas especializadas, que incluyen la instalación del cilindro de gas en el maletero y el sistema de inyección de CNG y la electrónica. La flota brasileña de GNV se concentra en las ciudades de Río de Janeiro y São Paulo. Pike Research informa que casi el 90% de los GNV en América Latina tienen motores de doble combustible, lo que permite que estos vehículos funcionen con gasolina o GNC.

En 2006, la filial brasileña de FIAT presentó el combustible Fiat Siena Tetra, un automóvil de cuatro combustibles desarrollado bajo Magneti Marelli de Fiat Brasil. Este automóvil puede funcionar con etanol al 100% (E100), E25 (la mezcla de gasolina de etanol normal de Brasil), gasolina pura (no disponible en Brasil) y gas natural, y cambia de la mezcla de gasolina y etanol a CNG automáticamente, dependiendo de la potencia requerido por las condiciones del camino. Otra opción existente es adaptar un vehículo de etanol con combustible flexible para agregar un tanque de gas natural y el sistema de inyección correspondiente. Algunos taxis en São Paulo y Río de Janeiro, Brasil, se ejecutan en esta opción, lo que permite al usuario elegir entre tres combustibles (E25, E100 y CNG) de acuerdo con los precios actuales del mercado en la bomba. Los vehículos con esta adaptación son conocidos en Brasil como automóviles «tri-fuel».

El gas natural comprimido enriquecido con hidrógeno o HCNG para uso en automóviles se mezcla previamente en la estación de hidrógeno.

Ácido fórmico
El ácido fórmico se usa convirtiéndolo primero en hidrógeno y usándolo en una celda de combustible. El ácido fórmico es mucho más fácil de almacenar que el hidrógeno.

Hidrógeno
Un automóvil de hidrógeno es un automóvil que utiliza el hidrógeno como su principal fuente de energía para la locomoción. Estos autos generalmente usan el hidrógeno en uno de dos métodos: combustión o conversión de celdas de combustible. En la combustión, el hidrógeno se «quema» en los motores, básicamente en el mismo método que los automóviles de gasolina tradicionales. En la conversión de celdas de combustible, el hidrógeno se transforma en electricidad a través de celdas de combustible que luego impulsan los motores eléctricos. Con cualquiera de los dos métodos, el único subproducto del hidrógeno gastado es el agua, sin embargo, durante la combustión con aire, se pueden producir NOx.

Honda introdujo su vehículo de pila de combustible en 1999 llamado FCX y desde entonces ha presentado la segunda generación de FCX Clarity. La comercialización limitada de FCX Clarity, basada en el modelo conceptual de 2007, comenzó en junio de 2008 en los Estados Unidos y se introdujo en Japón en noviembre de 2008. La FCX Clarity estaba disponible en los EE. UU. Solo en el área de Los Ángeles, donde 16 Las estaciones de servicio están disponibles, y hasta julio de 2009, solo 10 conductores han alquilado la Clarity por US $ 600 al mes. En la Conferencia Mundial de la Energía del Hidrógeno de 2012, Daimler AG, Honda, Hyundai y Toyota confirmaron sus planes para producir vehículos de celdas de combustible de hidrógeno para la venta en 2015, con algunos tipos planeados para ingresar a la sala de exhibición en 2013. Desde 2008 hasta 2014, Honda arrendó un total de 45 unidades FCX en los Estados Unidos.

Actualmente existe una pequeña cantidad de prototipos de autos de hidrógeno y se está realizando una importante investigación para hacer que la tecnología sea más viable. El motor de combustión interna común, generalmente alimentado con gasolina (gasolina) o líquidos diésel, se puede convertir para funcionar con hidrógeno gaseoso. Sin embargo, el uso más eficiente del hidrógeno implica el uso de celdas de combustible y motores eléctricos en lugar de un motor tradicional. El hidrógeno reacciona con el oxígeno dentro de las celdas de combustible, lo que produce electricidad para alimentar los motores. Un área principal de investigación es el almacenamiento de hidrógeno, para tratar de aumentar la gama de vehículos de hidrógeno al tiempo que reduce el peso, el consumo de energía y la complejidad de los sistemas de almacenamiento. Dos métodos principales de almacenamiento son los hidruros metálicos y la compresión. Algunos creen que los autos de hidrógeno nunca serán económicamente viables y que el énfasis en esta tecnología es un desvío del desarrollo y popularización de autos híbridos más eficientes y otras tecnologías alternativas.

Un estudio realizado por The Carbon Trust para el Departamento de Energía y Cambio Climático del Reino Unido sugiere que las tecnologías del hidrógeno tienen el potencial de ofrecer transporte en el Reino Unido con emisiones casi nulas al tiempo que reducen la dependencia del petróleo importado y la reducción de la generación renovable. Sin embargo, las tecnologías enfrentan desafíos muy difíciles, en términos de costo, desempeño y política.

Coche de nitrógeno líquido
El nitrógeno líquido (LN2) es un método para almacenar energía. La energía se utiliza para licuar el aire, y luego la LN2 se produce por evaporación y se distribuye. El LN2 está expuesto al calor ambiental en el automóvil y el gas nitrógeno resultante se puede usar para impulsar un motor de pistón o turbina. La cantidad máxima de energía que se puede extraer de LN2 es de 213 vatios-hora por kg (W • h / kg) o 173 W • h por litro, en la que se puede utilizar un máximo de 70 W • h / kg con un isotérmico. proceso de expansión. Un vehículo de este tipo con un tanque de 350 litros (93 galones) puede alcanzar rangos similares a los de un vehículo de gasolina con un tanque de 50 litros (13 galones). Los futuros motores teóricos, que utilizan ciclos de cobertura en cascada, pueden mejorar esto a alrededor de 110 W • h / kg con un proceso de expansión casi isotérmico. Las ventajas son cero emisiones dañinas y densidades de energía superiores en comparación con un vehículo de aire comprimido, además de poder rellenar el tanque en cuestión de minutos.

Gas Natural Licuado (GNL)
El gas natural licuado es un gas natural que se ha enfriado hasta un punto en el que se convierte en un líquido criogénico. En este estado líquido, el gas natural es más de 2 veces más denso que el CNG altamente comprimido. Los sistemas de combustible de GNL funcionan en cualquier vehículo capaz de quemar gas natural. A diferencia del GNC, que se almacena a alta presión (típicamente 3000 o 3600 psi) y luego se regula a una presión más baja que el motor puede aceptar, el LNG se almacena a baja presión (50 a 150 psi) y simplemente se vaporiza mediante un intercambiador de calor antes de ingresar Los dispositivos de medición de combustible al motor. Debido a su alta densidad de energía en comparación con el GNC, es muy adecuado para aquellos interesados ​​en los largos rangos mientras funcionan con gas natural.

En los Estados Unidos, la cadena de suministro de GNL es lo principal que ha impedido que esta fuente de combustible crezca rápidamente. La cadena de suministro de GNL es muy análoga a la del diesel o la gasolina. Primero, el gas natural del gasoducto se licua en grandes cantidades, lo que es análogo al refinamiento de la gasolina o el diesel. Luego, el GNL se transporta a través de un semirremolque a las estaciones de combustible donde se almacena en tanques a granel hasta que se entrega en un vehículo. CNG, por otro lado, requiere una compresión costosa en cada estación para llenar las cascadas de cilindros de alta presión.

Autogas (LPG)
El GLP o gas licuado de petróleo es una mezcla de gas licuado a baja presión compuesta principalmente de propano y butano que se quema en los motores de combustión de gasolina convencionales con menos CO2 que la gasolina. Los automóviles a gasolina pueden ser adaptados a GLP, también conocido como Autogas, y convertirse en vehículos bifuel mientras el tanque de gasolina permanece. Puede cambiar entre GLP y gasolina durante la operación. Se estima que 10 millones de vehículos circulan por todo el mundo.

Hay 17.473 millones de vehículos propulsados ​​con GLP en todo el mundo a partir de diciembre de 2010, y los principales países son Turquía (2.394 millones de vehículos), Polonia (2.325 millones) y Corea del Sur (2.3 millones). En los EE. UU., 190,000 vehículos de carretera usan propano y 450,000 de montacargas lo usan para energía. Considerando que está prohibido en Pakistán (diciembre de 2013), ya que OGRA lo considera un riesgo para la seguridad pública.

Hyundai Motor Company comenzó las ventas del Elantra LPI Hybrid en el mercado nacional surcoreano en julio de 2009. El Elantra LPI (Liquefied Petroleum Injected) es el primer vehículo eléctrico híbrido del mundo que funciona con un motor de combustión interno diseñado para funcionar con gas de petróleo licuado. (GLP) como combustible.

Vapor
Un carro de vapor es un carro que tiene una máquina de vapor. Se puede usar madera, carbón, etanol u otros como combustible. El combustible se quema en una caldera y el calor convierte el agua en vapor. Cuando el agua se convierte en vapor, se expande. La expansión crea presión. La presión empuja los pistones hacia adelante y hacia atrás. Esto gira el eje de transmisión para hacer girar las ruedas hacia adelante. Funciona como un tren de vapor alimentado por carbón, o un barco de vapor. El coche de vapor fue el siguiente paso lógico en el transporte independiente.

Los autos a vapor tardan mucho tiempo en arrancar, pero algunos pueden alcanzar velocidades de más de 100 mph (161 km / h) eventualmente. El último modelo de Doble Steam Cars podía ponerse en condiciones operativas en menos de 30 segundos, tenía altas velocidades y una rápida aceleración, pero era caro comprarlo.

Una máquina de vapor utiliza combustión externa, a diferencia de la combustión interna. Los automóviles que funcionan con gasolina son más eficientes con una eficiencia de aproximadamente 25–28%. En teoría, una máquina de vapor de ciclo combinado en la que el material de combustión se utiliza por primera vez para impulsar una turbina de gas puede producir una eficiencia del 50% al 60%. Sin embargo, los ejemplos prácticos de automóviles con motor de vapor funcionan con una eficiencia de solo 5 a 8%.

El automóvil a vapor más conocido y más vendido fue el Stanley Steamer. Usó una caldera compacta de tubo de fuego debajo del capó para alimentar un motor simple de dos pistones que estaba conectado directamente al eje trasero. Antes de que Henry Ford introdujera el financiamiento de los pagos mensuales con gran éxito, los autos generalmente se compraban directamente. Esta es la razón por la cual Stanley se mantuvo simple; para mantener el precio de compra asequible.

El vapor producido en la refrigeración también puede ser usado por una turbina en otros tipos de vehículos para producir electricidad, que puede emplearse en motores eléctricos o almacenarse en una batería.

La potencia de vapor se puede combinar con un motor estándar basado en aceite para crear un híbrido. El agua se inyecta en el cilindro después de que el combustible se quema, cuando el pistón todavía está sobrecalentado, a menudo a temperaturas de 1500 grados o más. El agua se evaporará instantáneamente en vapor, aprovechando el calor que de otra manera se perdería.

Gas de madera
El gas de madera se puede utilizar para alimentar automóviles con motores de combustión interna comunes si se conecta un gasificador de madera. Esto fue bastante popular durante la Segunda Guerra Mundial en varios países europeos y asiáticos porque la guerra impidió un acceso fácil y rentable al petróleo.

Herb Hartman de Woodward, Iowa, actualmente maneja un Cadillac alimentado con madera. Afirma haber adjuntado el gasificador al Cadillac por solo $ 700. Hartman afirma: «Una tolva completa recorre unas cincuenta millas, dependiendo de cómo la conduzcas», y agregó que dividir la madera era «laborioso». Ese es el gran inconveniente «.