¿Por qué utilizamos principalmente combustibles fósiles en lugar de un combustible de suma más confiable y más grande?

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¿Por qué usamos principalmente combustibles fósiles en lugar de algo como ... alcohol? Lo usamos en una porción de nuestro gas, entonces, ¿por qué no lo usamos en grandes cantidades?

Obviamente hay una razón.

Supongo que el alcohol no contiene suficiente oxígeno para permitir una combustión suave. ¿El combustible fósil?

LostPecti
fuente
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¿Qué es esta "suma más confiable y más grande" de la que hablas? No estoy seguro de lo que eso significa?
JPhi1618
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Si tal cosa existiera, la usaríamos. Encontrar algo que realmente funcione mejor que los combustibles fósiles es extremadamente difícil porque son muy buenos.
JPhi1618
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No soy consciente de que actualmente tenemos la tecnología o los recursos para producir alcohol o cualquier otro combustible en cantidades suficientes para reemplazar la gasolina a un precio comparable. ¿Qué te hace pensar que hacemos?
Nate Eldredge
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El contenido de oxígeno del combustible no es relevante; Los motores que respiran aire extraen el oxígeno que necesitan del aire, no del combustible. Lo que desea en una combustión completa es que ingrese oxígeno gaseoso, el combustible es hidrógeno y carbono, y el agua y el dióxido de carbono salen por la parte posterior. Si llevas oxígeno, eso es solo agregar peso. Lo obtienes gratis de la atmósfera, así que úsalo.
Eric Lippert
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El alcohol contiene más oxígeno que los combustibles contenidos en aceites minerales, es decir, algunos en lugar de esencialmente ninguno.
David Richerby

Respuestas:

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Lo que realmente quieres analizar es la densidad de energía . Los llamados "combustibles fósiles" tienen una densidad de energía muy alta, lo cual es muy importante para el combustible de un vehículo ya que debe cargarlo y llevarlo consigo.

Este cuadro muestra los combustibles enumerados en orden de densidad de energía:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, la razón principal por la que no usamos X como combustible y todos parecemos estar tan enamorados de la gasolina y el diesel es porque para nuestra tecnología actual, son realmente muy eficientes y tienen mucha potencia en un espacio pequeño. Combina eso con el hecho de que es fácil de almacenar y distribuir, y tienes un combo que es muy difícil de superar.

JPhi1618
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Gracias. También gran ayuda con el gráfico. Descubrí que usar algo como el alcohol no tiene una gran combinación de energía y que necesitaríamos el doble para recorrer la mitad de la distancia
LostPecti
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@LostPecti te refieres, doble para ir a la misma distancia.
DrewJordan
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@LostPecti: Además, considere los costos de producción, que no se reflejan en este gráfico. Aceite que puedes extraer del suelo, lo cual puede ser costoso, sí. Pero el costo energético total de convertir el maíz en etanol también es realmente alto. Tampoco se tienen en cuenta los costos externos, como tratar con la contaminación. Es muy difícil ver el panorama general aquí; es complicado.
Eric Lippert
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Otro factor, en línea con lo que dice @EricLippert, es que el etanol del maíz también aumenta los costos periféricos. En los EE. UU., El aumento en los precios de los alimentos está directamente relacionado con el costo del combustible, no solo debido al aumento de los precios de la gasolina (aunque en el momento de este comentario, ese precio ha bajado dramáticamente), sino también debido al mandato de usando etanol en gasolina. Como el maíz es la fuente principal de etanol, todo el exceso se desvía a la producción de combustible, lo que eleva los precios en todas partes. No más excedentes; los precios más altos.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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@DeanMacGregor Esos autobuses se quedan cerca de las estaciones de servicio. La ansiedad de rango es real. ¿Por qué Toyota y Tesla no usan híbridos de la serie de biodiésel ?
Cees Timmerman el
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Si bien la densidad de energía es una propiedad bastante agradable de la gasolina y el diesel, no es el principal impulsor de su uso. En cambio, el controlador principal es bastante práctico: son más baratos .

Del lado del consumidor, no tendemos a notar esto, ya que la mayoría de los lugares valoran las cosas volumétricamente, tanto por galón. Para ver el precio "verdadero", debe tener en cuenta cosas como la densidad de energía y la eficiencia del motor. Al final, el precio que importa es dólares por milla , no dólares por galón. Si realiza la conversión , verá que el etanol (E85) es consistentemente alrededor de un 20% más caro (por milla) en los Estados Unidos.

Pero la menor densidad de energía del etanol no mata automáticamente el cálculo. Puedes ver esto en lugares como Brasil. Brasil tiene una cantidad considerable de vehículos con etanol. No hay nada especial sobre el etanol en Brasil que aumente su densidad de energía. Lo principal que ha cambiado es que, debido a la gran cantidad de plantaciones de caña de azúcar en Brasil, el etanol es mucho, mucho más barato que en otros lugares. El precio de un combustible es una combinación compleja del costo de producción, el costo del transporte y la política fiscal local. Cuál es la opción más barata en un lugar no es la más barata en otro, y la gente gravitará hacia lo que sea más barato localmente.

Si el costo por milla de etanol se volviera más barato en los Estados Unidos o Europa, entonces vería a la gente cambiar allí también, incluso si eso significa que tienen que aumentar el tamaño de sus tanques de combustible o llenarlos con más frecuencia. (Como lo demuestran las personas que se cambian a autos eléctricos, a pesar de la densidad de energía comparativamente horrible de las baterías. La electricidad es mucho menos costosa por milla que la gasolina y el diesel, por lo que puede tener sentido cambiar si puede soportar el reabastecimiento de combustible más frecuente .)

RM
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El precio es en realidad un síntoma, no el conductor. Las baterías eléctricas para automóviles solo se están volviendo viables ahora (con altos subsidios) porque el costo creciente de obtener un petróleo cada vez más escaso se está acercando al precio que hace que los automóviles eléctricos sean la opción más barata. Y como @EricLippert mencionó en los comentarios sobre la respuesta de JPhi, los costos asociados hacen que los autos eléctricos sigan siendo muy caros (de ahí los subsidios)
Rory Alsop
Acabo de comprobar y la diferencia de precio es pequeña. Si el etanol se produjera masivamente, el precio caería.
Tomáš Zato - Restablece a Mónica el
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@ TomášZato, si lees sobre el experimento de EE. UU. De tratar de producir etanol a gran escala, verás cómo se dedicaron tantas cosechas de alimentos o tierras de cultivo al maíz para la producción, que otros artículos cotidianos han aumentado su costo. El pollo, la carne y los productos relacionados (huevos, leche) experimentaron un notable aumento en el precio. Y eso ni siquiera está considerando el costo ecológico de la agricultura y la deforestación. Supongo que mi punto es que no podemos simplemente "hacer más!" sin afectar algo más que también necesitamos.
JPhi1618
@ TomášZato, ¿en qué se basa eso? El etanol ya se fabrica a escala industrial, por lo que es difícil creer que haya economías de escala que aún no se hayan capturado. En este punto, el aumento de la producción entraría en rendimientos marginales decrecientes y, por lo tanto, el precio subiría, no bajaría.
Dean MacGregor
Si se tienen en cuenta todos los costos, incluida la mitigación de los efectos ambientales, entonces es dudoso que los fósiles sigan siendo más baratos. La tragedia de esta época es que solo una parte del costo real de la quema de combustibles fósiles es parte del precio que pagan los usuarios, y el resto se reparte de manera invisible en toda la sociedad y nuestros descendientes.
RemcoGerlich
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Absolutamente puede usar etanol en lugar de gasolina y sin tener en cuenta algunos problemas técnicos bastante menores, son más o menos intercambiables.

El problema es uno de suministro. Tenemos la capacidad de producir un suministro confiable de gasolina a partir de la extracción de petróleo que tiene una infraestructura bien establecida para la producción y el procesamiento.

En un contexto de combustible, "alcohol" generalmente significa "bioetanol" producido por la fermentación (o un proceso industrial equivalente) de productos vegetales. El problema es que esto pone la producción de combustible potencialmente en competencia directa con la producción de alimentos y lo mismo se aplica al 'biodiesel' de los aceites vegetales.

También hay un requerimiento de energía para convertir el alcohol de baja concentración producido por fermentación (equivalente a la cerveza) en un combustible útil por destilación.

Chris Johns
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Gracias. Veo que el mayor problema es la densidad de energía y el costo no solo de fabricarlo, sino también de darle al combustible una alta densidad que pueda usarse en vehículos modernos. Esta información que todos han sido muy valiosos en mi investigación. Gracias a todos :)
LostPecti
El día que inventen un automóvil que funcione con cerveza, las cosas se volverán mucho más complicadas para los policías. "Señor, huelo cerveza. ¿Ha estado bebiendo?" "No, oficial, sinceramente, eso es del auto ..."
Darrel Hoffman el
@DarrelHoffman En Londres había (tal vez todavía hay) un programa mediante el cual todas las tiendas de papas fritas, etc., podían reciclar su aceite de cocina usado: los muchachos venían en un camión con algunos barriles y lo recogían, lo llevaban a un depósito de procesamiento donde fue limpiado y convertido para su uso como combustible en motores diesel. El mayor consumidor parecía ser los taxis negros de Londres, un conductor que recuerdo haber dicho que le gustó el acuerdo, no solo porque tenía sentido económico sino también porque hacía que su escape oliera un poco a chips.
J ...
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Una cosa que no se ha mencionado aquí es no solo la densidad sino también la eficiencia del motor de combustión.

Por ejemplo, ¿por qué no utilizamos calentadores eléctricos para hogares enteros? Porque es de 4 a 10 veces más caro que usar alguna forma de gas. La electricidad es 'barata' para electrodomésticos como una computadora, pero es muy ineficiente en términos de costo cuando se trata de refrigeración / calefacción. Por eso usualmente solo usamos electricidad para enfriar, ya que la combustión no enfría exactamente las cosas :).

En su mayor parte, el principal impulsor de por qué usamos un cierto tipo de fuente de energía para cualquier aplicación es a) barato, basado en el costo + eficiencia del motor involucrado b) conveniente y seguro dada la aplicación.

Pero es realmente importante considerar el motor. La eficiencia es una medida de, digamos, que ingresas 1.00 unidades de combustible y obtienes solo .80 unidades de trabajo de ese combustible del motor. Y a nadie se le ocurre nada que supere al motor de combustión para aplicaciones a pequeña escala.

estera
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Gracias por la información adicional. Creo que es más barato y más efectivo usar combustibles fósiles. Por ahora.. .
LostPecti
¿Dónde está mi congelador de microondas?
El único inconveniente es la contaminación (incluido el calor). Me pregunto cuándo estarán estos microgeneradores en las tiendas.
Cees Timmerman el