۱۰. هیدروژن

ابتدا ممکن است با شنیدن استفاده از هیدروژن به جای سوخت خطرناک بودن آن به ذهن شما برسد ولی در واقع هیدروژن کاملا ایمن است. هیدروژن می‌تواند سوخت دو نوع مختلف از ماشین باشد: خودروهای پیل سوختی و خودروهایی که موتور احتراق داخلی داشته و با تغییرات مهندسی در آنها از هیدروژن به جای بنزین استفاده می‌شود.

در خودروهای پیل سوختی از هیدروژن برای تولید برق مورد نیاز موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. بنابراین به جای استفاده‌ی تنها از باتری، ماشین هیدروژنی از یک پیل سوختی برای تولید برق خود استفاده می‌کند. در پروسه شیمیایی داخل پیل سوختی، هیدروژن و اکسیژن برای تولید برق استفاده شده و تنها محصول فرعی این پروسه بخار آب است. هوندا FCX کلاریتی از این فناوری استفاده می کند و در حال حاضر در کالیفرنیای جنوبی به راننده‌ها اجاره داده می‌شود.

در موتورهای هیدروژنی خودرو یک موتور احتراق داخلی استفاده می‌کند ولی جای بنزین، هیدروژن بعنوان منبع سوخت آن استفاده می‌شود. در این صورت به جای تولید CO2 مضر خودرو بازهم تنها بخار آب تولید خواهد شد. بسیاری از تولیدکنندگان خودرو در حال حاضر خودروهای هیدروژنی را آزمایش می‌کنند. مدل «هیدروژن ۷» BMW شاید معروف‌ترین این خودروها باشد. این مدل در اختیار افراد رده بالا در آلمان و ایالات متحده قرار گرفته شده و برخی آزمایشات نشان داده‌اند که این خودرو حتی هوای اطراف خود را پاک می‌کند.

بدلیل عدم وجود زیرساخت لازم برای ایستگاه‌های عرضه سوخت هیدروژن خودروهای هیدروژنی به طور گسترده توزیع نشده‌اند ولی سوخت جایگزین بعدی (برق) بسیار سهل الوصول است.

۹. برق

درست است مدت زمان زیادی است که در انتظار خودروهای الکتریکی هستیم ولی در واقع بعضی از خودروهای ابتدایی از موتورهای الکتریکی استفاده می‌کردند. بهرحال توسعه‌های اخیر خودروهای الکتریکی، آنها را به یک روش ماندگار برای سفرهای روزانه تبدیل کرده‌است.

دلیل این تاخیر می‌تواند تکنولوژی باتری ها باشد. حرکت دادن یک خودرو نیروی زیادی نیاز دارد و در سرعت‌های بالا و مسافت‌های طولانی به طرز قابل توجهی می‌تواند باتری یک خودروی الکتریکی را خالی کند. در گذشته ماشین‌های الکتریکی نمی توانستند مسافت زیادی طی کنند و زمانی که باتری آنها خالی می‌شد شارژ مجدد آنها ساعت‌ها به طول می‌انجامید.

با تکنولوژی جدید باتری‌ها بعضی از سازندگان خودرو در حال غلبه بر این محدودیت‌ها هستند. باتری‌های جدید (لیتیوم-یون) هم نوع باتری‌های تلفن همراه و لپ تاپ هستند. آنها هم سریع‌تر شارژ شده و هم مدت زمان بیشتری شارژ نگه می‌دارند. خودروهایی مثل ابرخودروی «رودستر تسلا» در موتور الکتریکی خود از این باتری‌ها استفاده می‌کنند. خودروهایی مانند شورلت «ولت» ازین باتری‌ها در کنار یک موتور احتراق داخلی استفاده می‌کنند تا کلاس جدیدی از خودروها به نام خودروهای الکتریکی رنج بالا بوجود آیند. باتری این خودروها می‌توانند از طریق پریز برق شهری شارژ شوند ضمن اینکه وقتی نیروی باتری درحال اتمام باشد، یک ژنراتور بنزینی برای شارژ باتری و ادامه حرکت خودرو روشن می‌شود.

۸. بیو دیزل

بیودیزل نوعی سوخت است که از روغن آشپزی و چربی ساخته می‌شود. هر خودرویی با موتور دیزل می‌تواند از آن استفاده کند و برای نیرو دادن به ماشین روغن و چربی باید از طریق فراید شیمیایی به بیودیزل تبدیل شوند.

این فرایند می‌تواند در منزل هم صورت پذیرد. در واقع بسیاری از مصرف کنندگان بیودیزل سوخت خود را با استفاده از روغن‌های خوراکی رستوران‌های محلی درست می‌کنند. اما هنوز هم این فرایند کمی مخاطره انگیز است و اگر آن را اشتباه انجام دهید می‌تواند آسیب زیادی به خودروی شما بزند. قبل از اینکه بخواهید بیودیزل بسازید بهتر است از کسی که در این کار تجربه دارد کمک بگیرید.

۷. اتانول (الکل معمولی)

اتانول یک سوختِ جایگزین در حال رواج است. در واقع اغلب برای کاهش آلودگی به بنزین افزوده می‌شود. اتانول نوعی الکل است که از مواد گیاهی ساخته شده است. در ایالات متحده معمولا از ذرت و در سایر کشورها مانند برزیل از نیشکر ساخته می‌شود.

بسیاری از خودروسازان موتورهایی ارائه می‌کنند که می‌توانند هم از بنزین معمولی و هم از اتانول E85 استفاده کنند. اتانول E85 یک سوخت ترکیبی حاوی ۱۵ درصد بنزین و ۸۵ درصد اتانول است. اتانول بعنوان راه حل مناسب برای پایان نیاز آمریکا به نفت خارجی شناخته می‌شود. در هر صورت آنها می‌توانند بصورت کاملا داخلی آن را تولید کنند و همچنین مانند نفت منبع پایان پذیری نیست. ولی همچنان انرژی زیادی برای ساخت اتانول مورد نیاز است. همچنین به عقیده برخی از مردم از زمانی که کشاورزان متوجه شدند می‌توانند با کشت محصولات برای تولید اتانول درامد بیشتری داشته باشند، کشت محصول برای تولید غذا را متوقف کرده‌اند.

علیرغم تمام این نگرانی‌ها استفاده از اتانول بعنوان سوخت جایگزین مزایای بسیاری داشته و شبکه‌ی ایستگاه‌های سوختگیری ‌آن در حال گسترش است.

۶. گاز طبیعی مایع

سوخت جایگزین بعدی که هم اکنون در حال استفاده می‌باشد نیز ماده‌ای می‌باشد که ممکن است در آشپزخانه‌ی هرکسی باشد. اما برخلاف اتانول و بیودیزل با مواد خوراکی درست نمی‌شود بلکه چیزی است که آشپزها بوسیله‌ی آن آشپزی می‌کنند.

گاز طبیعی نوعی سوخت فسیلی است که بین لایه‌های سفره‌های زیرزمینی یافت می‌شود. زمانی که برای رسیدن به نفت زمین را می‌شکافند مقدار بسیار بیشتری از گاز طبیعی وجود دارد و نسبت به نفت و بنزین پاک‌تر می‌سوزد. گازی که ما در منازل خود برای آشپزی و یا گرم کردن استفاده می‌کنیم گاز طبیعی در حالت بسیار کم فشار می‌باشد. این باعث می‌شود که این سوخت منحصربفرد در حالت گازی بماند و این بدین معنی است که هنگام سوختن مقدار انرژی کمی آزاد می‌کند.

اگر گاز طبیعی را سرد کرد تبدیل به مایع می‌شود و وقتی مایع باشد تراکم انرژی بسیاری بیشتری دارد. بنابراین وقتی گاز طبیعی مایع (LNG) می‌سوزد انرژی بسیار بیشتری نسبت به حالت گازی آزاد می‌کند. بنابراین LNG می‌تواند تجهیزات بزرگتری مانند کامیون‌ها را راه‌اندازی کند.

۵. نفت گاز مایع (LPG)

پروپان (پارافین گازی و مشتعل) یک اسم رایج برای نفت گاز مایع می‌باشد که کاملا هم صحیح نیست. LPG گاز هیدروکربنی تحت فشار پایین می‌باشد و ماده‌ی اصلی تشکیل دهنده‌ی آن پروپان است ولی شامل سایر گازهای هیدروکربنی هم می‌شود. برای اینکه LPG مایع بماند آن را تحت فشار نگه می‌دارند. همانند گاز طبیعی مایع (LNG)، نگهداری LPG در حالت مایع باعث می‌شود تراکم انرژی بالایی داشته و برای راه‌اندازی خودروها مناسب‌تر باشد.

LPG در خودروهایی که موتور احتراق داخلی آنها برای این نوع سوخت مهندسی شده باشند، استفاده می‌شود. با اینکه این نوع سوخت برای خودرو در آمریکا استفاده گسترده‌ای ندارد ولی LPG ده درصد از سوخت خودروهای هلند است و بسیاری از کشورهای دیگر نیز آن را آزمایش کرده‌اند.

۴. گاز طبیعی فشرده

چه اتفاقی می‌افتاد اگر هر بار سوخت ماشین تمام می‌شد به جای مراجعه به پمپ بنزین، یک خط سوخت در خانه‌ی خودمان داشتیم؟

با یک خودروی گاز طبیعی فشرده (CNG) شما از قبل این امکان را دارید. گاز طبیعی فشرده همان سوختی است که از طریق خطوط شرکت گاز به منزل شما کشیده شده‌است و شما از آن برای آشپزی و سیستم گرمایش در منزل خود استفاده می‌کنید. این گاز برای استفاده در خودروهای CNG در سیلندرهای فشار بالا نگه داشته می‌شود. CNG نسبت به بنزین فضای بیشتری را اشغال می‌کند.

شرکت هندا مدل «سیویک GX» خود را در سال ۱۹۹۸ معرفی کرد. این خودرو هندا سیویک معمولی بود با این تفاوت که با گاز طبیعی فشرده کار می‌کرد. CNG ارزان‌تر و تمیزتر از بنزین بوده و این می‌تواند باعث محبوبیت خودروهای CNG شود.

۳. هوای فشرده

هوا همه جا وجود دارد، پس چرا بعنوان سوخت ماشین استفاده نشود؟

در خودروهایی که ازین نوع سوخت استفاده می‌کنند، هوا در لوله‌های فشار قوی فشرده می‌شود. موتورهای معمولی از هوای مخلوط با بنزین که با یک جرقه مشتعل می‌شود برای تولید نیرو استفاده می‌کنند در حالی که موتور خودروی هوای فشرده از خاصیت انبساط هوای فشرده شده هنگام خروج از لوله‌های فشار قوی برای حرکت دادن پیستون‌های موتور استفاده می‌کند.

خودروهای هوای فشرده تنها از هوا استفاده نمی کنند و به موتورهای الکتریکی آن‌بورد برای فشرده کردن هوا در لوله‌های فشار بالا نیز نیاز دارند ولی چون این موتورهای الکتریکی مستقیما چرخ‌ها را به حرکت درنمی‌آورند، نمی‌توان این ماشین‌ها را خودروهای الکتریکی نامید و همچنین اندازه این موتورها نسبت به موتور خودروهای الکتریکی که ماشین را به حرکت در می‌آورند بسیار کوچک‌تر هستند. به هرحال خودروهای هوای فشرده هم مانند خودروهای الکتریکی باید شارژ شوند ولی با توجه به اینکه موتور کوچک آنها مصرف انرژی کمتری دارد زمان شارژ بسیار کمتر خواهد بود.

۲. نیتروژن مایع

نیتروزن هم مانند هیدروژن در جو زمین فراوان است و همچنین خودروهای نیتروژنی آلودگی‌های مضر کمتری نسبت به خودروهای بنزینی و دیزلی تولید می‌کنند. نیتروژن در خودروهای نیتروژن مایع مدل نسبت به هیدروژن در خودروهای پیل سوختی و خودروهای هیدروژنی در متفاوت دیگری از موتور استفاده می‌شود.

در واقع موتوری که خودروی نیتروژن مایع استفاده می‌کند شبیه موتور خودروی هوای فشرده عمل می‌کند. در این مدل خودروها، نیتروژن برای ماندن در حالت مایع سرد نگه داشته می‌شود و برای به حرکت درآوردن ماشین نیتروژن وارد موتور شده و در آنجا برای تولید انرژی، حرارت دیده و منبسط می‌شود. موتورهای معمولی بنزینی و دیزلی از عمل احتراق برای تکان دادن پیستون‌ها استفاده می‌کنند در حالیکه یک موتور نیتروژن مایع از خاصیت انبساط نیتروژن برای به حرکت درآوردن توربین‌ها استفاده می‌کند.

با اینکه نیتروژن مایع یک راه حل پاک و کارآمد برای به حرکت درآوردن خودرو می‌باشد ولی باز هم با مشکل مشترک اکثر سوخت‌های جایگزین یعنی فقدان شبکه گسترده‌ی ایستگاه‌های سوخت رسانی، مواجه است.

۱. زغال

آخرین سوخت جایگزین احتمالا شما را شگفت‌زده کند که چگونه ذغال می‌تواند سوختی برای خودروها باشد؟

از نقطه نظر فنی ذغال به طور غیر مستقیم بعنوان سوخت جایگزین برای خودروها محسوب می‌شود. هرچه استفاده از خودروهای الکتریکی رواج بیشتری پیدا کند به همان اندازه ذغال به خودروهای بیشتر و بیشتری سوخت می‌دهد.

خودروهای الکتریکی (در اکثر موارد) انرژی الکتریکی خود را تولید نمی‌کنند و انرژی خودرو از طریق باتری‌های شارژ شده تامین میشود و باتری‌ها شارژ خود را از پریزهای استاندارد خانگی می‌گیریند که آنها هم برق خود را از نیروگاه برق دریافت می‌کنند و در آخر آن نیروگاه‌ها نیروی خود را از سوختن ذغال بدست می‌آورند. در واقع ۵۰ درصد تمام الکتریسیته‌ی ایالات متحده از کارخانه‌های سوخت ذغال تامین می‌شود. این بدین معنی است که اگر شما زنجیره‌ی انرژی را دنبال کنید خواهید دید ماشین‌های الکتریکی زیادی در اصل خودروهای ذغالی هستند.

درست است که ذغال زیان‌های مشابهی با بنزین دارد ولی دارای مزایایی هم هست. بر حسب مسیر طی شده توسط خودرو، الکتریسیته بدست آمده از ذغال برای راه اندازی خودرو از بنزین ارزان‌تر می‌باشد. همچنین آنهایی که نیروی برق خود را از منابع دیگری مانند نیروگاه‌های آبی و هسته‌ای تامین می‌کنند، خودروی الکتریکی خود را بدون آلودگی‌های ناشی از سوختن ذغال شارژ می‌کنند.

همچنان این واقعیت که بعضی از پاک‌ترین خودروهای در حال ورود به بازار انرژی خود را از منبع نه چندان پاک خود خواهند گرفت، وجود دارد تا به ما نشان دهد که در دنیای انرژی چیزی بدون داشتن هزینه بدست نمی‌آید.