为什么我们主要使用化石燃料而不是更可靠和更大的燃料?


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为什么我们主要使用化石燃料而不是...酒精?我们在一部分气体中使用了它,那么为什么不大量使用它呢?

显然是有原因的。

我的猜测是酒精所含的氧气不足以平稳燃烧。化石燃料吗?


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您所说的“更可靠,更大的金额”是什么?我不确定这是什么意思?
JPhi1618 '16

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如果存在这种情况,我们将使用它。寻找的东西,确实工作更好比化石燃料是非常困难的,因为他们只是这么好。
JPhi1618 '16

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我不知道我们目前拥有技术或资源来制造足够数量的酒精或任何其他燃料,以可比较的价格替代汽油。是什么让您认为我们这样做?
Nate Eldredge

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燃料中的氧气含量无关紧要;空气呼吸发动机从空气中而不是从燃料中提取所需的氧气。完全燃烧所需的是氧气,燃料是氢和碳,水和二氧化碳则是后排。如果您携带氧气,那只会增加体重。您可以免费从大气中获取它,所以请使用它。
埃里克·利珀特

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酒精所含的氧气比矿物油所含的燃料要,即一些而不是基本上没有。
David Richerby '16

Answers:


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您真正想研究的是能量密度。所谓的“化石燃料”具有非常高的能量密度,这对于车辆燃料非常重要,因为您必须将其装载并随身携带。

该图表显示了按能量密度顺序列出的燃料:

在此处输入图片说明

因此,我们不使用X作为燃料并且每个人似乎都非常喜欢汽油和柴油的主要原因是因为就我们当前的技术而言,它们确实非常高效,并且在很小的空间内包装了很多动力。将其与易于存储和分发的事实相结合,您将拥有一个很难被击败的组合。


谢谢。图表也有很大帮助。我发现使用酒精之类的东西能量混合不充分,我们需要加倍才能走一半的路程
LostPecti 2016年

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@LostPecti你的意思是,双倍走相同的距离。
DrewJordan '16

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@LostPecti:另外,请考虑生产成本,该成本未在此图表中反映。您可以从地下挖出石油,这很昂贵,是的。但是将玉米转化为乙醇的总能源成本也确实很高。同样不包括外部成本,例如处理污染。在这里很难看到大局。这很复杂。
埃里克·利珀特

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就像@EricLippert所说的那样,另一个因素是玉米乙醇也增加了外围成本。在美国,食品价格上涨与燃料成本直接相关,不仅是由于汽油价格上涨(尽管在发表此评论时,该价格已经大幅下跌),而且还由于在汽油中使用乙醇。由于玉米是乙醇的主要来源,所有多余的燃料都被转移到燃料生产上,从而推动了各地的价格上涨。不再有剩余;价格更高。
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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@DeanMacGregor这些巴士停在加油站附近。范围焦虑是真实的。为什么丰田和特斯拉不使用生物柴油系列混合动力车
Cees Timmerman

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尽管能量密度是汽油和柴油的不错的特性,但它不是其使用的主要驱动力。相反,主要驱动程序是一种相当实用的驱动程序:它们更便宜

在事物的消费者方面,我们不会注意到这一点,因为大多数地方都按体积定价(每加仑如此之高)。为了看到“真实”的价格,您必须考虑诸如能量密度和发动机效率之类的问题。最后重要的价格是每英里美元,而不是每加仑美元。如果进行转换,您会发现在美国,乙醇(E85)的价格始终昂贵(每英里)约20%。

但是较低的乙醇能量密度并不会自动终止计算。您可以在巴西这样的地方看到这一点。巴西拥有大量的乙醇动力汽车。在巴西,没有什么特别的可以增加其能量密度的乙醇。主要变化是,由于巴西的甘蔗种植园众多,乙醇比其他地方便宜得多。燃料价格是生产成本,运输成本和地方税收政策的复杂综合体。一个地方最便宜的选择不是另一个地方最便宜的选择,人们会偏向于本地最便宜的东西。

如果在美国或欧洲,每英里乙醇的成本变得越来越便宜,那么您会看到人们也将燃料转移到那里-即使那意味着他们必须增加油箱的尺寸或加注更多油。(正如人们转向电动汽车所证明的那样,尽管电池的能量密度相当可怕。每英里的电费要比汽油和柴油便宜得多,所以如果您能够承受更频繁的加油,那么进行转换是有意义的。 )


价格实际上是一个症状,而不是驱动程序。现在,用于汽车的电动电池(具有高补贴)才变得可行,因为获取越来越稀缺的石油的成本不断增加,越来越接近使电动汽车成为更便宜选择的价格。正如@EricLippert在对JPhi的回答的评论中提到的那样,相关成本使电动汽车仍然非常昂贵(因此有补贴)
Rory Alsop

我刚检查过,价格差很小。如果大规模生产乙醇,价格将下降。
托马什Zato -恢复莫妮卡

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@TomášZato,如果您读到美国试图大规模生产乙醇的实验,您会看到有多少粮食作物或耕地专门用于玉米生产,其他日常用品的成本却在增加。鸡肉,牛肉和相关产品(鸡蛋,牛奶)的价格明显上涨。而且这甚至都没有考虑到农业和森林砍伐的生态成本。我想我的意思是我们不能仅仅“做更多!” 而不影响我们还需要的其他东西。
JPhi1618 '16

@TomášZato您基于什么?乙醇已经以工业规模生产,因此很难相信还没有捕获到规模经济。在这一点上,增加产量将导致边际收益递减,因此价格将上升而不下降。
院长MacGregor 2016年

如果考虑到包括减轻环境影响在内的所有成本,那么化石是否仍然便宜就值得怀疑。这段时间的悲剧是,化石燃料燃烧的实际成本中只有一部分是用户支付的价格的一部分,其余部分则无形地分布在整个社会和我们的后代中。
RemcoGerlich '16

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您绝对可以用乙醇代替汽油,而忽略一些相当小的技术问题,它们或多或少是可以互换的。

问题是供应之一。我们有能力从石油提炼中生产可靠的汽油,而石油提炼具有完善的生产和加工基础设施。

在燃料方面,“酒精”通常是指植物产品发酵(或等效的工业过程)产生的“生物乙醇”。问题在于,这使燃料生产可能与食品生产直接竞争,同样适用于植物油中的“生物柴油”。

通过发酵将发酵产生的低浓度醇(相当于啤酒)转化为有用的燃料也需要能量。


谢谢。我看到最大的问题是能量密度和成本,不仅要提高能量密度,而且要使燃料具有可用于现代车辆的高密度。每个人的这些信息对我的研究都是非常有价值的。谢谢大家:)
LostPecti '16


他们发明一辆可以用啤酒行驶的汽车的那一天,警察的事情会变得更加复杂。“先生,我闻到啤酒味。你在喝酒吗?” “不,军官,说实话,那是从车上来的……”
Darrel Hoffman

@DarrelHoffman在伦敦,有一个(也许仍然是)一个程序,所有杂物店等都可以回收使用过的食用油-伙计们将带着一些桶装进卡车,将其收集起来,运回加油站,它被清理并转换为柴油发动机的燃料。最大的消费者似乎是伦敦的黑色出租车,我记得一位司机说他比较喜欢这种安排,不仅是因为这样做有经济意义,而且还因为它的排气味有点像碎屑。
J ...

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在此未提及的一件事不仅是密度,还有内燃机的效率。

例如-为什么我们不为整个家庭使用电加热器?因为它比使用某种形式的气体贵4至10倍。电力对于像计算机这样的设备来说是“便宜”的,但是就冷却/加热而言,它的成本非常低效。因此为什么我们通常只用电冷却,因为燃烧不能完全冷却物体:)。

在大多数情况下,为什么我们将某种类型的能源用于任何应用程序的主要驱动因素是:a)基于成本+所涉及发动机的效率而便宜b)鉴于应用程序的方便性和安全性。

但是考虑引擎确实很重要。效率可以说是您注入1.00单位燃料的量,而从发动机中仅得到0.80单位工作量的这种燃料。在小规模应用中,没有人能真正击败内燃机。


感谢您提供额外的信息。我相信使用化石燃料更便宜,更有效。目前.. 。
LostPecti

我的微波炉已经在哪里了?

唯一的缺点是污染(包括热量)。我不知道这些微型发电机什么时候会上市。
Cees Timmerman

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