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?
За всю историю существования автомобилей в большинство из них заливали бензин, но необязательно, что так будет всегда: автомобили могут работать на других видах жидкого топлива и на электричестве. Так в чём же различия между ними? И что лучше?
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.
Бензин получают путём очистки из сырой нефти — ископаемого топлива, добываемого из недр земли. Энергия бензина возникает благодаря соединениям углеводорода. В сырой нефти содержатся сотни таких соединений, и для производства бензина и дизельного топлива используются их разные виды, поэтому они не могут быть взаимозаменяемыми.
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.
Топливо, производимое из сырой нефти, имеет огромную плотность энергии и поэтому является оптимальным вариантом для вашего кошелька. К сожалению, у этого вида горючего немало недостатков. Разливы нефти наносят серьёзный вред окружающей среде, а на их ликвидацию тратятся миллиарды долларов. В результате загрязнения воздуха от сжигания ископаемых видов топлива ежегодно в мире умирает 4,5 миллиона людей. На долю транспорта приходится 16% выбросов парниковых газов, почти половина из которых — это вредные выхлопы от сжигания топлива в автомобилях. В результате этих выбросов на планете повышается температура, а климат становится всё более непредсказуемым. Только в США ущерб от ураганов
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.
за последние пять лет составил более 500 миллиардов долларов. И хотя бензин является эффективным видом топлива, из-за вреда для окружающей среды он не может считаться лучшим. Наиболее распространённой альтернативой является электричество. Электромобили работают на аккумуляторах и приводятся в движение электродвигателем, а не двигателем внутреннего сгорания, которым оснащены автомобили на бензине, поэтому электромобили необходимо заряжать на специальных зарядных станциях. При наличии необходимой инфраструктуры они могут быть столь же эффективны, что и бензиновые автомобили. Если такие автомобили будут работать только на электричестве, то выбросов парниковых газов можно будет полностью избежать. Электромобили стóят дороже бензиновых,
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.
но с 2010 года разница в стоимости значительно снизилась. Ещё одна альтернатива бензину — другие виды жидкого топлива. Многие из них перевозят и хранят так же, как бензин, и они используются на таких же автомобилях. Такие виды топлива будут считаться углеродно-нейтральными, если будут изготавливаться из углекислого газа в атмосфере, то есть при их сжигании в атмосферу будет выделяться тот же углекислый газ, но новых выбросов производиться не будет.
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.
Один из способов получения углеродно-нейтрального топлива— это захватывать углекислый газ из воздуха и соединять его с водородом из воды. В результате получаются углеводороды — источник энергии для ископаемого топлива — но без выбросов, если в производстве используется чистое электричество. При равном объёме получаемой энергии, в отличии от бензина, чтобы разместить такое топливо, потребуется больше места, и это главное препятствие для использования в автомобилях.
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.
Ещё один способ — получать экологически чистое топливо из растений, поглощающих углерод из воздуха в процессе фотосинтеза. Однако углеродно-нейтральным должно быть и получение биомассы из таких растений, что сразу же исключает много культур, которые выращивают с удобрениями — серьёзный фактор при выбросах парниковых газов. Поэтому следующее поколение растительного топлива нужно производить или из отходов, или из сельскохозяйственных культур, которые выращиваются без удобрений. Многие, но не все виды биотоплива могут быть такими же эффективными, как и бензин.
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.
Для того, чтобы топливо стало лучшим, оно должно быть людям по карману. К сожалению, высокие затраты на разработку новых технологий и крупные субсидии производителям ископаемых видов топлива означают, что практически все зелёные технологии обходятся намного дороже ископаемых аналогов. Разница в их стоимости называется «зелёная доплата».
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.
Чтобы компенсировать разницу в цене, многие страны уже начали выделять субсидии на электромобили. В зависимости от соотношения стоимости электричества и бензина в некоторых странах содержать электромобили в целом обходится дешевле, несмотря на высокую стоимость самого автомобиля. В настоящее время по другим альтернативам сохраняется неопределённость: безуглеродные жидкие виды топлива стоят вдвое, а то и более, дороже бензина. Но учёные работают не покладая рук над снижением «зелёной доплаты», чтобы в конце концов лучшее топливо стало доступным для покупателей, а также рациональным для нашей планеты.