تاريخيًا، كانت تعملُ معظم السيارات على البنزين لكن لا يجب أن يكون ذلك هو الحال في المستقبل: يمكن أن تعمل أنواع الوقود السائل الأخرى والكهرباء على تشغيل السيارات. إذًا ما هي الفروقات بين هذه الخيارات؟ وأيهم الأفضل؟ يُكرر البنزين من النفط الخام، وهو وقود أحفوري مستخرج من باطن الأرض. تنتج الطاقة في البنزين من جزيئات تسمى هيدروكربونات. يحتوي النفط الخام على المئات من جزيئات الهيدروكربونات، وتدخل أنواع منها في تكوين كلًا من البنزين والديزل لهذا لا يمكن استخدام كلا النوعين في محرك واحد.
Historically, most cars have run on gasoline, but that doesn’t have to be the case in the future: other liquid fuels and electricity can also power cars. So what are the differences between these options? And which one’s best? Gasoline is refined from crude oil, a fossil fuel extracted from deep underground. The energy in gasoline comes from a class of molecules called hydrocarbons. There are hundreds of different hydrocarbons in crude oil, and different ones are used to make gasoline and diesel— which is why you can't use them interchangeably.
يحتوي الوقود المشتق من النفط الخام على كمية كثيفة من الطاقة، ما يجلبُ لك قيمة نقدية كبيرة. لسوء الحظ، توجد العديد من المساوئ كذلك. تسببُ التسربات النفطية أضرارًا بيئية وتكلف مليارات الدولارات لتنظيف آثارها. فالتلوث الهوائي نتيجة حرق هذه الأنواع من الوقود الأحفوري يتسبب في وفاة 4.5 مليون شخص سنويًا. يمثلُ قطاع النقل ما نسبته 16% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمي، وتنتج نصف هذه الكمية من سيارات الركاب المستهلكة للوقود الأحفوري. تساهم هذه الانبعاثات في تسخين الكوكب وتجعل الأحوال الجوية أكثر تطرفًا. تسببت العواصف الناتجة عن التغير المناخي في الولايات المتحدة فقط في إحداث أضرار بلغت 500 مليار دولار خلال الخمسة أعوام الأخيرة.
Fuels derived from crude oil are extremely energy dense, bringing a lot of bang for your buck. Unfortunately, they have many drawbacks. Oil spills cause environmental damage and cost billions of dollars to clean up. Air pollution from burning fossil fuels like these kills 4.5 million people each year. And transportation accounts for 16% of global greenhouse gas emissions, almost half of which comes from passenger cars burning fossil fuels. These emissions warm the planet and make weather more extreme. In the U.S. alone, storms caused by climate change caused $500 billion of damage in the last five years.
فبينما يعد استعمال الوقود فعالًا، لا يمكن لشيء مدّمر للغاية أن يكون أفضل أنواع الوقود. البديل الأكثر شيوعًا هو الكهرباء. تستخدم السيارات الكهربائية مجموعة من البطاريات ومحرك كهربائي عوضًا عن محرك الاحتراق الداخلي في السيارات التي تعمل على البنزين، ويجب أن تُشحن في محطات لشحن الكهرباء. ويمكن أن تكون بكفاءة السيارات التقليدية إن توفرت البنيه التحتية الكهربائية المناسبة. وفي حال عملت على الكهرباء فقط دون الحاجة لأي وقود أحفوري، فيمكنها تمامًا تفادي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. وهي أكثر تكلفة مقارنة بالسيارات التقليدية، إلا أن فرق التكلفة آخذ بالانخفاض السريع منذ عام 2010.
So while gas is efficient, something so destructive can't be the best fuel. The most common alternative is electricity. Electric cars use a battery pack and electric motor instead of the internal combustion engine found in gas-powered cars, and must be charged at charging stations. With the right power infrastructure, they can be as efficient as gas-powered cars. If powered by electricity generated without fossil fuels, they can avoid greenhouse gas emissions entirely. They’re more expensive than gas-powered cars, but the cost difference has been shrinking rapidly since 2010.
كما توجد أنواع وقود سائل أخرى يمكن أن تكون بديلة للبنزين. ويمكن نقل العديد من هذه الأنواع وتخزينها باستخدام نفس البنية التحتية مثل البنزين، واستخدامها في نفس السيارات. ويمكن أن تكون محايدة للكربون أيضًا إذا استخدمت ثاني أكسيد الكربون من الجو، مما يعني عندما نحرقها، نطلق مجددًا نفس كمية ثاني أكسيد الكريون في الهواء، ولا نضيف أي شيء للانبعاثات الإجمالية.
The other alternatives to gasoline are other liquid fuels. Many of these can be shipped and stored using the same infrastructure as gasoline, and used in the same cars. They can also be carbon-neutral if they’re made using carbon dioxide from the atmosphere— meaning when we burn them, we release that same carbon dioxide back into the air, and don't add to overall emissions.
إحدى الطرق للوقد المحايد للكربون هو امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الجو ودمج الكربون الموجود مع الهيدروجين في الماء. وتكّون مصدر طاقة من الهيدروكربونات مشابه لتلك الموجودة في الوقود الأحفوري، ولكن دون أي انبعاثات في حال صنع الوقود باستخدام الكهرباء النظيفة. يشغل هذا الوقود حجمًا أكبر من حجم كمية البنزين التي تحتوي على طاقة مكافئة. مما تشكل عقبة أمام استخدامها في السيارات.
One approach to carbon-neutral fuel is to capture carbon dioxide from the atmosphere and combine its carbon with the hydrogen in water. This creates hydrocarbons, the source of energy in fossil fuels— but without any emissions if the fuels are made using clean electricity. These fuels take up more space than an energetically equivalent amount of gasoline— an obstacle to using them in cars.
وهناك فكرة أخرى تتمثل في صنع وقود محايد للكربون من النباتات، التي يحجب الكربون من الهواء من خلال التمثيل الضوئي. لتحقيق ذلك يجب أن تتم زراعة النباتات بطريقة محايدة للكربون، مما تستبعد العديد من أنواع النباتات التي تحتاج إلى أسمدة، وهي مساهم كبير في انبعاث غازات الاحتباس الحراري. يجب اذًا أن يكون النوع المقبل من الوقود ناتجًا عن مخلفات نباتية أو نباتات لا تحتاج إلى أسمدة لتنمو. ليست كل أنواع الوقود العضوي بذات كفاءة البنزين.
Another approach is to make carbon-neutral fuels from plants, which sequester carbon from the air through photosynthesis. But growing the plants also has to be carbon neutral— which rules out many crops that require fertilizer, a big contributor to greenhouse gas emissions. So the next generation of these fuels must be made from either plant waste or plants that don't require fertilizer to grow. Biofuels can be about as efficient as gasoline, though not all are.
فيجب أن يكون الوقود رخيصًا ومتاحًا لكي يكون خيارًا مثاليًا. لسوء الحظ، إن التكاليف المرتفعة والمقدّمة مسبقًا لتطبيق التقنيات الجديدة والدعم المالي الكبير المقدّم لمنتجي الوقود الأحفوري، يعني أن كل تكنولوجيا خضراء تقريبًا هي أكثر تكلفة من نظيرتها المُعتمدة على الوقود الأحفوري. هذا الفرق بالقيمة يعرف باسم العلاوة الخضراء.
For a fuel to be the best option, people have to be able to afford it. Unfortunately, the high upfront costs of implementing new technologies and heavy subsidies for the producers of fossil fuels, mean that almost every green technology is more expensive than its fossil-fuel-based cousin. This cost difference is known as a green premium.
بدأت الحكومات بالفعل دعم المركبات الكهربائية للمساعدة في تغطية الفرق. في بعض الأماكن، وطبقًا لأسعار الكهرباء والغاز قد تكون السيارات الكهربائية بالفعل أرخص إجمالًا، بالرغم من سعر السيارة المرتفع. قد لا تكون البدائل الأخرى معقدة حاليًا قد يكون سعر الوقود السائل غير المنتج للكريون ضعف سعر البنزين أو أكثر. يقوم المبتكرون بكل ما وسعهم لخفض قيمة العلاوة الخضراء لأنه في النهاية، سيكون أفضل نوع وقود هو الذي يكون في متناول المستهلكين ومستدام لكوكبنا.
Governments have already started subsidizing electric vehicles to help make up the difference. In some places, depending on the costs of electricity and gas, electric cars can already be cheaper overall, despite the higher cost of the car. The other alternatives are trickier, for now— zero-carbon liquid fuels can be double the price of gasoline or more. Innovators are doing everything they can to bring green premiums down, because in the end, the best fuel will be both affordable for consumers and sustainable for our planet.