Pourquoi utilisons-nous principalement des combustibles fossiles au lieu d'un combustible plus fiable et plus gros?

Pourquoi utilisons-nous principalement des combustibles fossiles au lieu de quelque chose comme ... De l'alcool? Nous l'avons utilisé dans une partie de notre gaz, alors pourquoi ne l'utilisons-nous pas en plus grande quantité?

De toute évidence, il y a une raison.

Je suppose que l'alcool ne contient pas suffisamment d'oxygène pour permettre une combustion en douceur. Les combustibles fossiles?

Ce que vous voulez vraiment examiner, c'est la densité d'énergie . Les soi-disant «combustibles fossiles» ont une densité d'énergie très élevée, ce qui est très important pour un carburant de véhicule, car vous devez le charger et le transporter avec vous.

Ce graphique montre les combustibles classés par ordre de densité énergétique:

Donc, la principale raison pour laquelle nous n'utilisons pas X pour le carburant et tout le monde semble être tellement amoureux de l'essence et du diesel parce que pour notre technologie actuelle, ils sont vraiment, vraiment efficaces et emballent beaucoup de puissance dans un petit espace. Combinez cela avec le fait qu'il est facile à stocker et à distribuer, et vous avez un combo très difficile à battre.

Bien que la densité d'énergie soit une propriété plutôt agréable de l'essence et du diesel, ce n'est pas le principal moteur de leur utilisation. Au lieu de cela, le pilote principal est plutôt pratique: ils sont moins chers .

Du côté des consommateurs, nous n'avons pas tendance à le remarquer, car la plupart des endroits évaluent les choses volumétriquement - tant par gallon. Pour voir le "vrai" prix, vous devez tenir compte de facteurs tels que la densité énergétique et l'efficacité du moteur. Au final, le prix qui compte est le dollar par mile , pas le dollar par gallon. Si vous effectuez la conversion , vous voyez que l'éthanol (E85) est systématiquement environ 20% plus cher (au mille) aux États-Unis.

Mais la densité énergétique inférieure de l'éthanol ne tue pas automatiquement le calcul. Vous pouvez le voir dans des endroits comme le Brésil. Le Brésil possède un nombre important de véhicules fonctionnant à l'éthanol. L'éthanol au Brésil n'a rien de spécial qui augmente sa densité énergétique. La principale chose qui a changé, c'est qu'en raison du grand nombre de plantations de canne à sucre au Brésil, l'éthanol est beaucoup, beaucoup moins cher qu'ailleurs. Le prix d'un carburant est une combinaison complexe du coût de production, du coût du transport et de la politique fiscale locale. Quelle est l'option la moins chère à un endroit n'est pas la moins chère à un autre, et les gens vont graviter vers ce qui est le moins cher localement.

Si le coût par kilomètre d'éthanol devenait moins cher aux États-Unis ou en Europe, alors vous verriez des gens passer aussi là-bas - même si cela signifie qu'ils doivent augmenter la taille de leurs réservoirs de carburant ou se remplir plus souvent. (Comme en témoignent les gens qui passent aux voitures électriques, malgré la densité énergétique relativement horrible des batteries. L'électricité est beaucoup moins chère au kilomètre que l'essence et le diesel, il peut donc être judicieux de changer si vous pouvez supporter le rechargement plus fréquent) .)

Vous pouvez absolument utiliser de l'éthanol au lieu de l'essence et sans tenir compte de certains problèmes techniques assez mineurs, ils sont plus ou moins interchangeables.

Il s'agit d'une question d'approvisionnement. Nous avons la capacité de produire un approvisionnement fiable en essence à partir de l'extraction de pétrole qui dispose d'une infrastructure bien établie pour la production et le traitement.

Dans un contexte de carburant, «alcool» signifie généralement «bioéthanol» produit par la fermentation (ou un processus industriel équivalent) de produits végétaux. Le problème est que cela met potentiellement la production de carburant en concurrence directe avec la production alimentaire et il en va de même pour le «biodiesel» à partir d'huiles végétales.

Il faut également de l'énergie pour transformer l'alcool à faible concentration produit par fermentation (équivalent à la bière) en un combustible utile par distillation.

Une chose qui n'a pas été mentionnée ici n'est pas seulement la densité mais aussi l'efficacité du moteur à combustion.

Par exemple - pourquoi n'utilisons-nous pas de radiateurs électriques pour des maisons entières? Parce que c'est 4 à 10 fois plus cher que l'utilisation d'une certaine forme de gaz. L'électricité est «bon marché» pour des appareils comme un ordinateur - mais elle est très inefficace en termes de coût en matière de refroidissement / chauffage. D'où la raison pour laquelle nous n'utilisons généralement l'électricité que pour refroidir, car la combustion ne refroidit pas exactement les choses :).

Pour l'essentiel, le principal facteur expliquant pourquoi nous utilisons un certain type de source d'énergie pour n'importe quelle application est: a) bon marché en fonction du coût + efficacité du moteur impliqué b) pratique et sûr compte tenu de l'application.

Mais il est vraiment important de considérer le moteur. L'efficacité est une mesure de dire que vous mettez 1,00 unités de carburant dans, et vous obtenez seulement 0,80 unités de travail de ce carburant hors du moteur. Et personne n'a vraiment trouvé quoi que ce soit qui bat le moteur à combustion pour les applications à petite échelle.