I vantaggi dei carburanti alternativi e della flessibilità del carburante

Di Aytek Yuksel, Content Marketing Leader - Power Systems

Un paio di mani unite a coppa sorreggono un cumulo di terra, dal quale cresce una piccola pianta. Il profilo di una lampadina elettrica è disegnato attorno a una pianta.

I motori a combustione interna che utilizzano carburanti tradizionali e alternativi sono parte integrante della vita in tutte le parti del mondo. Sono quasi universalmente utilizzati su veicoli a motore di tutti i tipi, nella generazione di energia e altro ancora. Tradizionalmente, i motori a combustione interna funzionano con carburanti liquidi. Questi carburanti sono sprigionati dal petrolio. Si pensi a benzina, diesel, cherosene o olio combustibile pesante. 

Cosa sono i carburanti alternativi?

I combustibili fossili liquidi sono comodi e dal costo accessibile, ma non sono gli unici carburanti che i motori possono bruciare. Infatti, i carburanti alternativi sono disponibili fintantoché i motori a combustione interna hanno la loro parte. Ad esempio, i veicoli che funzionavano con un carburante noto come gas di legno furono ampiamente usati durante la seconda conflitto mondiale. Ciò ha permesso di risparmiare il carburante necessario per lo sforzo belliche. Il gas di legno è stato generato dalla combustione incompleta dei trucioli di legno. Il processo avrebbe avuto luogo in una forma di sfalsamento di grandi kettle. Il kettle può essere posto su un rimorchio dietro a un veicolo e da lì convogliato al motore del veicolo. 

Oggi, pochi veicoli funzionano a gas di legno, ma sono disponibili molti altri carburanti alternativi e molti altri sono in via di sviluppo. Alcuni, come il gas naturale compresso (CNG) e il gas di petrolio liquido (GPL-una miscela di propano e butano), sono ottenuti da combustibili fossili. Altri, come il diesel rinnovabile, il biodiesel, la biomassa e il biogas sono ottenuti da colture energetiche o da rifiuti organici. Puoi dare un'occhiata per saperne di più sui carburanti a basse emissioni di carbonio.  

I miglioramenti nell'ingegneria chimica e in altre discipline hanno anche reso possibile favorire la diagnosi di metano, idrogeno, diesel e altro ancora da materie prime non fossili come l'anidride carbonica (CO2) e l'acqua che utilizza energia rinnovabile. Questi carburanti sintetici sono talvolta conosciuti come carburanti elettronico. Puoi dare un'occhiata controllo sono alimentazione elettrica-per-x ed e-carburanti per saperne di più.

Il diesel rinnovabile può essere usato come sostituzioni drop-in. Per la maggior parte dei motori, non è necessaria alcuna modifica. I biodiesel devono essere miscelati con diesel fossile per essere utilizzati nei motori ad accensione spontanea standard (CI). L'alcol è un metodo che si basa sulla satura di alcol e che può essere usato anche nei veicoli tradizionali SI (accensione comandata) quando viene mescolato con la benzina. La miscelazione di ottimizzazione è estremamente comune. Più del 98% di tutta la benzina venduta negli Stati Uniti contiene una proporzione significativa di coenosi. 

Ad esempio, il motore Cummins Inc. Ecraft con accensione a scintilla può far funzionare l'E85 (85% galloni) senza alcuna modifica. I motori in grado di far funzionare il carburante flessibile possono impiegare una miscela di benzina e benzina con una base di dosaggio da 51% a 83% (E85). I veicoli con questa capacità, noti come veicoli fuel-flex, non sono rari: secondo il Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti, ci sono più di 21 milioni di veicoli fuel-flex che guidano sulle strade degli Stati Uniti. 

Cos'è la flessibilità del carburante?

La flessibilità del carburante è anche un'opzione per i proprietari di apparecchiature che desiderano utilizzare il gas naturale o il GPL come alternativa alla benzina. Entrambi i risultati possono essere ottenuti con l'aggiunta di un impianto di alimentazione separato e l'aggiunta di un nuovo set di iniettori di carburante nel motore. I proprietari di veicoli a doppio carburante possono quindi operare a CNG e, se non vi è una stazione di rifornimento a CNG nelle vicinanze quando il carburante a gas si esaurisce, continua a guidare a benzina. 

I carburanti alternativi non sono solo per i veicoli stradali. Macchinari agricoli, attrezzature minerarie, navi, locomotive e altri veicoli possono potenzialmente beneficiare dell'uso di carburanti alternativi. I carburanti alternativi sono anche un'opzione per i motori a combustione interna stazionaria. I motori stazionari sono comunemente usati nelle applicazioni industriali come la richiesta di petrolio e gas o la generazione di potenza. I proprietari di impianti di alimentazione elettrica possono soddisfare più facilmente i loro obiettivi operativi e finanziari quando hanno la possibilità di utilizzare il diesel tradizionale, il biodiesel o il gas naturale nella loro centrale elettrica. Le centrali elettriche basate su generatori di energia da motori alternativi, ad esempio, possono avviare i loro motori a gas naturale. Una volta che i motori sono in funzione, possono essere commutati a biodiesel, consentendo un funzionamento netto senza CO2.

Le aziende che operano sulle flotte di veicoli fanno costantemente dei compromessi tra obiettivi multipli come la riduzione dei costi di capitale, la riduzione dei costi di manutenzione, la riduzione dei costi di carburante e la riduzione delle emissioni, tenendo in considerazione, tra l'altro, i limiti di gamma e rifornimento. L'adozione di un carburante alternativo può aiutarti a definire uno o più di questi obiettivi. 

Vantaggi ambientali dei carburanti alternativi

L'uso di un carburante alternativo può essere un buon modo per ridurre le emissioni di carbonio. La combustione dei combustibili fossili rilascia carbonio nell'atmosfera che era stata precedentemente stoccata nel sottosuolo. 

I biocarburanti, al contrario, liberano il carbonio che è stato preso dall'atmosfera dalle colture da cui sono prodotti. Ecco perché i biocarburanti sono considerati carburanti gratuiti net-CO2. In modo analogo, il carburante a gas naturale rinnovabile prodotto dalle discariche o dalle fognature può essere considerato come un carburante con una forte impronta di carbonio negativa.

Per le aziende che desiderano ridurre la propria impronta di carbonio, i carburanti alternativi presentano una varietà di opzioni. Il passaggio a CNG o GPL può comportare significative riduzioni della CO2, nonostante la loro natura fossile. Anche l'uso di un carburante con maggiore contenuto di biodiesel o di impiegooo può essere efficace. Per le aziende che cercano ulteriori riduzioni delle emissioni di CO2, possono anche essere un'opzione le conversioni complete in biodiesel, olio vegetale idrotrattato (HVO), gas naturale rinnovabile e rinnovabile o persino idrogeno o un carburante elettronico. 

Oltre a CO2, i motori a combustione interna emettono altri gas nel loro scarico. La maggior parte delle aziende dovrebbe essere preoccupata delle emissioni non di carbonio delle loro flotte di veicoli. A tale riguardo, i carburanti alternativi a combustione pulita possono aiutarti. In alcuni casi, ad esempio, convertire un autocarro diesel per operare con gas di scarico diesel può rivelarsi più conveniente a lungo termine rispetto a investire nelle apparecchiature di controllo delle emissioni dei gas di scarico diesel. 

In alcuni settori, inoltre, le emissioni non-carbonio rappresentano una serie specifica di problemi. Questi problemi possono portare a soluzioni trasformative progettate sulla base di un carburante alternativo. Le miniere, ad esempio, richiedono un potente sistema di ventilazione per mantenere un ambiente sicuro e traspirazione. Con macchinari pesanti che operano nel sottosuolo, non è un compito facile. Il funzionamento del sistema di ventilazione può essere molto costoso e consumare molta energia. Queste considerazioni hanno indotto diverse società minerarie a esplorare le opzioni per alimentare questi macchinari con l'idrogeno. L'uso dell'idrogeno come carburante non avrebbe come risultato alcuna emissione, e pertanto esigenze di ventilazione molto più piccole.

Vantaggi economici dei carburanti alternativi

I combustibili fossili tradizionali, come la benzina e il diesel, sono generalmente comodi e a un prezzo accessibile, ma ci sono situazioni in cui i carburanti alternativi sono più economici. Il gas naturale, in particolare, è stato costantemente più economico della benzina e del diesel, se misurato su una base equivalente a benzina gallone. Gli operatori di autobus urbani, autocarri scarabili e altri veicoli commerciali hanno risparmiato milioni di dollari convertendo le loro flotte per operare a gas naturale liquido (CNG). 

Il biogas può essere impiegato per generare elettricità e calore per il processo di trattamento dell'acqua.

Oltre a essere basso, anche il prezzo del gas naturale è stabile nel tempo. I prezzi del gas naturale tendono ad evitare le fluttuazioni cicliche dei prezzi che si basano sul petrolio, come l'esperienza nella benzina. Di conseguenza, i proprietari di veicoli a gas naturale compresso godono di costi operativi che sono sia più bassi che più prevedibili.

Manutenzione e altri vantaggi dei carburanti alternativi

I carburanti alternativi presentano una serie di altri vantaggi. Ecco alcuni altri vantaggi:

  • Carichi di durata: a differenza della benzina e del diesel, il gas naturale e il propano hanno una durata di conservazione illimitata, così come i carburanti elettrici a base di idrogeno e ammoniaca. Questo vale anche per diverse formulazione più recenti di biodiesel e diesel sintetico, che possono durare fino a 10 anni. 
  • Comptizionalità: anche biodiesel e diesel rinnovabile sono tossiche e producono meno gasolio. Similmente, il GPL e il gas naturale non rischia di provocare alcun tipo di contaminazione o di contaminazione dell'acqua se si riversa, poiché si limitavano a vaporizzare.
  • Riducendo le esigenze di manutenzione: il gas naturale e il propano tendono a bruciare in modo più pulito rispetto ai carburanti liquidi. Una quantità notevole diotot si fa quindi strada nell'olio del motore. Alcuni operatori ne approfittano estendendo gli intervalli di cambio dell'olio. Quando una grande flotta di veicoli è coinvolta, ciò può facilmente comportare un risparmio di decine di migliaia di dollari o più.
  • Performance: le miscele biodiesel e compressore hanno anche valori nominali di cetano e ottano più elevati rispetto a diesel o benzina non miscelati, offrendo prestazioni e accelerazione migliori. Questo è uno dei motivi; negli Stati Uniti, NASCAR pubblicizza il suo uso di una miscela di galloniii e benzina contenente il 15% di sfasaggio, significativamente più del carburante medio disponibile alla pompa.

I carburanti alternativi sono molto più comuni di quanto molti sanno. Sono disponibili diversi tipi di carburanti alternativi con una comprovata esperienza e, quando vengono impiegati nel settore giudiziario, possono aiutare le aziende a raggiungere i loro obiettivi in materia di ambiente e riduzione dei costi.

Vantaggi di carburanti alternativi specifici per la tua azienda

La tua azienda ha caratteristiche ed esigenze distinte. Di conseguenza, alcuni di questi carburanti alternativi sono più preziosi di altri. Ci sono anche altri fattori come la disponibilità di carburante, il caso di utilizzo e i regolamenti locali che è necessario prendere in considerazione. 

Questi fattori aggiuntivi sono spesso più localizzati. Puoi trarre vantaggio dalla collaborazione con un partner che si occupa di questi aspetti locali e comprendere meglio la tua attività in modo più saggio. Ti consigliamo di rivolgersi a un partner locale per trovare la soluzione migliore per la tua attività e le tue esigenze

Compatibilità dei carburanti alternativi con i diversi motori

Che ti trovi in un settore marittimo, nell'estrazione mineraria, nel settore ferroviario, nella generazione di energia o in un altro settore, potresti essere una scontenta se la tua apparecchiatura è compatibile con diversi carburanti alternativi. Collabora con il tuo partner Cummins per trovare le informazioni più aggiornate sui motori e sui carburanti alternativi disponibili per le tue esigenze.
 

Profili degli autori

Aytek Yuksel - Cummins Inc

Aytek Yuksel, Content Marketing Leader - Power Systems

Aytek è leader di marketing presso Cummins e si occupa di tecnologia e leadership di pensiero. Da quando è entrato a far parte di 2008, ha ricoperto vari ruoli di marketing e ora condivide approfondimenti su mercati, tecnologie e transizione energetica. Aytek vive a Minneapolis con sua moglie e due figli.

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