Lonjakan harga bensin di musim panas adalah ritual musiman. Tidak ada yang menikmatinya. Ini bukan tentang kulit petani yang kecokelatan atau tetangga yang mendengar suara mesin pemotong rumput yang berisik saat fajar. Ini tentang pompa bahan bakar. Pada tahun 2008, harga rata-rata mencapai lebih dari $4 per galon. Mengisi berarti memeriksa rekening bank Anda terlebih dahulu. Ingatannya masih menyengat.
Kini, kenaikan baru mulai terjadi. Anda bertanya-tanya tentang alternatif. Mereka ada. Banyak yang ada di dealer sekarang. Beberapa masih bertahun-tahun lagi. Berikut adalah 10 bahan bakar alternatif teratas yang tersedia saat ini.
10: Hidrogen
Hidrogen adalah yang paling aneh. Ini bukanlah bahan bakar yang Anda pompa ke dalam tangki dalam pengertian tradisional. Ini adalah pembawa energi. Mobil menggunakan sel bahan bakar untuk mengubah gas hidrogen menjadi listrik. Satu-satunya emisi adalah uap air.
“Hidrogen menawarkan nol emisi pada pipa knalpot.”
Infrastrukturnya jarang. Anda membutuhkan stasiun pengisian bahan bakar. Sebagian besar berada di Kalifornia. Teknologinya terbukti. Toyota memiliki Mirai. Hyundai memiliki Nexo. Itu adalah mobil sungguhan. Ini adalah alternatif nyata.
Tangkapannya adalah biayanya. Pengisian bahan bakar itu mahal. Jarang ada stasiun. Tapi tangkinya kecil. Kisarannya lumayan. Ini adalah pilihan khusus. Untuk saat ini.
Hidrogen membuat orang panik. Mereka membayangkan Hindenburg. Mereka memikirkan api. Namun kenyataannya tidak sedramatis itu. Gas tersebut sebenarnya cukup aman. Dan itu menggerakkan dua jenis mesin yang sangat berbeda. Anda dapat menjalankan mobil dengan hidrogen dalam sel bahan bakar. Atau Anda bisa membakarnya di mesin pembakaran internal. Keduanya ada. Keduanya bekerja. Namun cara mereka menghasilkan gerakan sangat berbeda.
Rute Sel Bahan Bakar
Kendaraan sel bahan bakar (FCV) tidak membakar hidrogen. Ini memprosesnya. Anggap saja sebagai baterai yang mengisi ulang dirinya sendiri dengan bahan bakar. Hidrogen berada di dalam tangki. Ini memasuki tumpukan sel bahan bakar. Di sana, ia bertemu oksigen dari udara.
Reaksi kimia terjadi. Reaksi ini menghasilkan listrik. Listrik menggerakkan motor listrik. Jadi, Anda mendapatkan torsi sebuah EV. Namun Anda tidak perlu menunggu berjam-jam untuk mengisi ulang. Anda tinggal mengisinya.
“Satu-satunya produk sampingan dari proses ini adalah uap air.”
Itu bersih. Sangat bersih. Tidak ada emisi karbon. Hanya air. Honda FCX Clarity menggunakan teknologi ini. Anda masih bisa menyewanya di California Selatan. Itu tenang. Ini efisien. Tapi itu jarang terjadi.
Membakar Hidrogen
Lalu ada mesin pembakaran. Ini lebih dekat dengan apa yang Anda ketahui. Ia memiliki piston. Ia memiliki poros engkol. Kedengarannya seperti mobil biasa. Namun alih-alih menggunakan bensin, Anda menuangkan hidrogen.
BMW Hydrogen 7 adalah anak poster di sini. Itu adalah V12 enam liter. Itu menggunakan hidrogen cair dan bensin. BMW menyewakan beberapa kepada tokoh-tokoh terkenal. Beberapa di Jerman. Beberapa di AS.
Profil emisinya menarik. Anda tidak mendapatkan CO2. Anda mendapatkan uap air. Faktanya, beberapa tes menunjukkan BMW Hydrogen 7 benar-benar membersihkan udara di sekitarnya. Suhu gas buang dan campuran bahan kimia menghilangkan polutan dari udara sekitar. Ini adalah trik yang aneh. Tapi itu berhasil.
Masalah Infrastruktur
Jadi mengapa kita tidak melihatnya di mana-mana? Ini bukan mobilnya. Teknologinya berhasil. Itu pompanya.
Tidak ada infrastruktur hidrogen. Anda tidak bisa berhenti begitu saja di SPBU mana pun. Anda harus mencari stasiun tertentu. Sebagian besar kota tidak memilikinya. Itulah hambatannya. Ini masalah ayam dan telur. Tidak ada yang membangun stasiun karena tidak ada yang punya mobil. Tidak ada yang membeli mobil karena tidak ada stasiun.
Listrik berbeda. Anda menggunakannya sekarang. Ponsel Anda menggunakannya. Laptop Anda menggunakannya. Itu sudah ada di dinding Anda.
9: Listrik
Rasanya mobil listrik baru ditemukan kemarin. Kenyataannya jauh lebih membosankan. Beberapa mobil pertama di jalan raya sebenarnya menggunakan motor listrik. Mereka menghilang begitu saja. Selama lebih dari satu abad, mereka hanyalah sebuah keingintahuan khusus, bukan pendorong harian yang layak.
Lalu datanglah lithium-ion.
Segalanya berubah. Kami tidak berbicara tentang penyesuaian tambahan. Pergeseran ini mengubah kendaraan listrik dari kereta golf menjadi transportasi yang serius.
Kemacetan Baterai
Mengapa butuh waktu lama? Sederhana. Kepadatan daya.
Memindahkan kotak logam seberat dua ton dengan kecepatan jalan raya membutuhkan energi yang sangat besar. Di masa lalu, baterai merupakan alat yang berat, tidak efisien, dan lambat diisi ulang. Anda akan berkendara sejauh dua puluh mil. Kemudian Anda mencolokkannya dan menunggu semalaman. Mungkin lebih lama.
Kecemasan jangkauan bukanlah istilah pemasaran. Itu adalah kenyataan mekanis.
Lithium-Ion: Pengubah Permainan
Masukkan baterai lithium-ion. Anda tahu itu. Itu ada di ponsel Anda. laptopmu. tablet Anda.
Para pembuat mobil menyadari bahwa sel-sel ini dapat menangani tingkat pelepasan yang tinggi. Mereka mengisi daya lebih cepat. Mereka menahan lebih banyak muatan dibandingkan dengan beratnya.
Tesla mempertaruhkan lahannya dalam hal ini. Roadster menggunakan paket ini untuk menghadirkan performa supercar. Nol hingga enam puluh dalam hitungan detik. Kecepatan tertinggi yang tinggi. Semua listrik.
Tapi Tesla bukan satu-satunya pemain.
Solusi Jangka Panjang
Chevrolet melihat keterbatasan listrik murni dan memutuskan untuk berbuat curang. Semacam itu.
Chevy Volt tidak hanya mengandalkan colokan. Ini menggunakan baterai lithium-ion untuk penggerak awal. Setelah muatannya turun di bawah ambang batas tertentu, generator bensin di dalam pesawat akan bekerja.
Ini bukanlah hibrida dalam pengertian tradisional. Anda tidak mengemudi dengan bahan bakar secara langsung. Mesin gas menghasilkan listrik. Listrik itu mengisi baterai atau menggerakkan motor.
Ini menciptakan kategori baru: kendaraan listrik jarak jauh (EREV).
“Baterai dapat diisi dengan mencolokkan mobil ke stopkontak biasa; namun, ketika daya baterai mulai melemah, generator bensin di dalam mobil akan menyala untuk mengisi ulang baterai dan menjaga mobil tetap berjalan.”
Pengaturan ini memecahkan masalah jangkauan tanpa memerlukan infrastruktur pengisian daya nasional dalam semalam. Anda mencolokkannya di rumah. Anda mengemudi. Jika Anda kehabisan jus, Anda berhenti di pompa bensin mana pun.
Ini adalah kompromi. Yang pintar.
8: Biodiesel
Sementara lithium-ion menangani muatan listrik, sumber bahan bakar lain mulai mendapat perhatian di kalangan pertanian dan di antara mereka yang menolak untuk menyerah sepenuhnya pada pembakaran internal.
Anda pernah mendengar nasihat diet. Potong lemaknya. Lewati makanan yang digoreng. Hatimu akan berterima kasih. Mobilmu? Tidak terlalu banyak.
Ada pengecualian yang aneh pada aturan terkait bahan bakar. Biodiesel ada. Itu terbuat dari minyak goreng dan lemak. Jika Anda memiliki mesin diesel, Anda mungkin berpikir Anda cukup menuangkan sedikit minyak penggoreng bekas ke dalam tangki dan berangkat. Jangan lakukan itu.
Filter penyumbat minyak mentah. Ini merusak injektor. Ini mematikan mesin. Untuk membuatnya berfungsi, minyak memerlukan transformasi kimia. Proses itu mengubah trigliserida menjadi metil ester asam lemak. Atau, dalam bahasa Inggris sederhana, mengubah lumpur menjadi bahan bakar.
Bisakah Membuat Biodiesel di Rumah?
Ya. Anda bisa melakukannya sendiri.
Ada banyak subkultur orang yang membuat bahan bakarnya sendiri. Mereka pergi ke restoran setempat, meminta oli bekas, dan mengolahnya di garasi mereka. Itu murah. Ini lebih bersih daripada petrodiesel. Dan ya, mobil Anda mungkin berbau seperti kentang goreng dalam jarak beberapa mil.
Tapi ada batasannya. Yang besar.
Chemistrynya cukup sederhana bagi seorang penghobi, namun taruhannya tinggi. Jika Anda mengacaukan rasio alkali terhadap minyak, atau jika Anda tidak menyaringnya dengan benar, Anda akan mengalami kegagalan mesin yang parah. Anda tidak hanya merusak transmisi Anda. Anda mempertaruhkan kebakaran di rumah Anda. Anda berisiko mengalami cedera pribadi.
“Jika Anda salah, Anda dapat menyebabkan kerusakan besar pada kendaraan Anda (belum lagi rumah dan diri Anda sendiri).”
Sebelum Anda membeli reaktor atau mulai mencampur bahan kimia, carilah seseorang yang pernah melakukan hal ini sebelumnya. Berlatihlah bersama mereka. Perhatikan mereka gagal. Belajar dari kesalahan mereka. Jangan perlakukan ini seperti proyek pameran sains.
Penggemar bersumpah demi itu. Harga per galonnya lebih murah. Jejak karbonnya lebih kecil. Ini adalah ekonomi sirkular dalam kaleng bahan bakar. Tapi hanya jika Anda menghormati prosesnya.
7: Etanol
Sudut minyak goreng Anda sudah tertutup. Tapi jujur saja, berkendara dengan bau kentang goreng basi bukanlah peningkatan gaya hidup. Jika Anda mencari sesuatu yang lebih bersih—baik untuk udara maupun lubang hidung—Anda mungkin ingin melihat hubungan mobil Anda dengan produknya.
Masukkan etanol. Ini bukanlah sebuah konsep baru, namun sudah menjadi bahan pokok dalam perbincangan tentang bahan bakar alternatif.
Sambungan Jagung dan Tebu
Etanol pada dasarnya adalah sejenis alkohol. Untuk lebih jelasnya: jangan mencoba meminumnya. Itu mengalami denaturasi. Itu bahan bakar.
Di Amerika, bahan baku utama adalah jagung. Ini adalah tanaman dalam negeri, sehingga memberikan daya tarik politik dan ekonomi tertentu. Di Brasil? Mereka menggunakan tebu. Sifat kimianya serupa, tetapi akar pertaniannya berbeda.
Anda mungkin pernah melihatnya di pompa. Di musim panas, etanol sering dicampur ke dalam bensin biasa untuk mengurangi emisi. Itu adalah oksigenat. Ini membantu mesin membakar lebih bersih.
Mesin Bahan Bakar Fleksibel: Kenyataan Praktis
Ini bukanlah fiksi ilmiah bagi sebagian besar pemilik mobil modern. Banyak produsen mobil telah memasukkan mesin bahan bakar fleksibel ke dalam jajaran produk mereka selama bertahun-tahun. Mesin ini cerdas. Mereka dapat mendeteksi bahan bakar di dalam tangki dan menyesuaikan waktu pengapian dan injeksi bahan bakar.
Anda dapat menjalankan mobil Anda dengan bahan bakar pompa standar. Atau Anda bisa mengisi dengan E85.
E85 adalah campuran yang mengandung sekitar 85% etanol dan 15% bensin. Rasionya mungkin sedikit berfluktuasi, namun itulah aturan umum. Manfaat di sini nyata bagi mereka yang memiliki infrastruktur di dekatnya.
Debat Minyak Domestik
Argumen utama etanol adalah kemandirian energi. Logikanya sederhana: kita bisa mengembangkannya di sini. Kita tidak harus bergantung pada minyak asing. Minyak terbatas. Jagung dapat diperbarui.
Itulah nadanya. Sederhana saja. Hal ini menarik bagi para pembuat kebijakan yang ingin mempertahankan dana energi di dalam negeri.
Namun hal ini bukannya tanpa biaya. Memproduksi etanol membutuhkan sejumlah besar energi. Anda membakar bahan bakar fosil untuk menghasilkan bahan bakar pengganti bahan bakar fosil. Perolehan energi bersih masih menjadi bahan perdebatan sengit di kalangan insinyur dan ekonom.
Lalu ada isu makanan versus bahan bakar. Ketika permintaan jagung melonjak karena mobil membutuhkannya, para petani menanam lebih banyak jagung. Itu bagus untuk keuntungan mereka. Kurang bagus untuk harga roti, sereal, dan bahan pokok lainnya. Para kritikus berpendapat bahwa hal ini akan menaikkan harga pangan secara global.
Kesenjangan Infrastruktur
Meskipun terdapat kontroversi, jaringan stasiun etanol terus berkembang. Memang tidak secara nasional, tapi ada. Jika Anda tinggal di Midwest atau memiliki kendaraan berbahan bakar fleksibel, Anda mungkin sudah menggunakannya tanpa berpikir dua kali.
Manfaatnya nyata: berkurangnya emisi knalpot, produksi dalam negeri, dan sumber terbarukan. Dampak buruknya juga nyata: penggunaan lahan, harga pangan, dan kepadatan energi.
E85 memiliki kepadatan energi yang lebih sedikit dibandingkan bensin. Anda akan mendapatkan lebih sedikit mil per galon. Tapi Anda mungkin membayar lebih sedikit per galon. Ini adalah trade-off.
6: Gas Alam Cair
Gas Alam Cair: Bahan Dapur Dengan Kekuatan Serius
Berhentilah memikirkan gas alam hanya dalam kaitannya dengan kompor Anda. Truk jarak jauh bertenaga bahan bakar saat ini memiliki garis keturunan yang sama dengan barang-barang di dapur Anda, tetapi fisikanya sama sekali berbeda. Ini bukan etanol. Ini bukan biodiesel. Itu bukan sesuatu yang Anda makan. Ini adalah gas alam, bahan bakar fosil yang bersembunyi di antara lapisan batuan bawah tanah, yang dibor seperti minyak mentah. Namun tidak seperti gas alam cair, gas alam berlimpah di Amerika Serikat dan pembakarannya terasa lebih bersih.
Gas yang Anda gunakan untuk memanaskan air mandi adalah gas alam bertekanan rendah. Itu tetap dalam keadaan gas. Ia melepaskan sejumlah energi yang relatif kecil ketika dibakar. Cocok untuk merebus sup. Tidak berguna untuk memindahkan trailer sepanjang empat puluh kaki melintasi batas negara bagian.
Mengompresi Energi: Cara Kerja LNG
Dinginkan gas itu.
Hasilnya adalah gas alam cair (LNG). Mendinginkan bahan bakar akan memampatkannya menjadi cair. Kepadatan energi melonjak. Ketika LNG dibakar, ia melepaskan lebih banyak energi secara signifikan dibandingkan gas pipa standar. Kepadatan inilah yang menyebabkannya dapat memberi daya pada peralatan besar. Ini mengubah sumber pemanas sederhana menjadi bahan bakar mesin yang layak untuk aplikasi tugas berat.
Siapa yang Menggunakan LNG dan Dimana?
Kasus penggunaan utama Gas Alam Cair sudah jelas. Truk tugas berat. Pengangkutan jarak jauh. Kepadatan bahan bakar memungkinkan kendaraan ini mempertahankan jangkauan dan tenaga tanpa dampak karbon seperti diesel tradisional.
Langkah Berikutnya: Gas Petroleum Cair
Meskipun LNG mendominasi sektor transportasi jarak jauh, sektor bahan bakar alternatif tidak berhenti di situ saja. Pesaing utama berikutnya memiliki nama yang sama dengan “cair” namun berbeda secara kimia.
5: Gas Minyak Bumi Cair
propana. Anda mengetahuinya sebagai bahan yang menggerakkan panggangan halaman belakang Anda. Namun di dunia otomotif, mereka hanyalah salah satu pemain dalam ekosistem bahan bakar gas cair (LPG). Jika Anda bingung tentang terminologinya, jangan khawatir. Industri ini menyukai akronimnya.
LPG bukanlah propana murni. Ini adalah campuran hidrokarbon yang dijaga di bawah tekanan agar tetap cair. Kompresi ini adalah triknya. Hal ini membuat bahan bakar menjadi padat energi. Bahan bakar padat berarti lebih banyak tenaga. Itu sebabnya ini berfungsi untuk mesin.
Mengapa LPG Penting bagi Pengemudi
Belanda menjalankan hal ini. Sekitar 10 persen mobil mereka menggunakan LPG. Amerika? Tidak terlalu banyak. Namun negara-negara lain telah mencoba-cobanya selama beberapa dekade. Teknologinya solid. Mesin pembakaran internal dirancang khusus untuk gas-gas ini. Mereka membakar lebih bersih daripada bensin. Harganya lebih murah.
Itulah nadanya. Apakah hal ini bisa diterapkan di Amerika masih menjadi pertanyaan.
Pesaing Gas Alam Terkompresi
4: Gas Alam Terkompresi (CNG)
Bayangkan masuk ke jalan masuk rumah Anda dan mencolokkan mobil Anda ke dinding seperti kendaraan listrik, tetapi dengan bahan bakar, bukan elektron. Anda akan memiliki saluran bahan bakar langsung ke rumah Anda, siap kapan pun jarumnya jatuh.
Dengan mobil Compressed Natural Gas (CNG), ini bukanlah fiksi ilmiah. Itu pada dasarnya adalah apa yang sudah Anda lakukan. CNG adalah bahan bakar metana yang sama yang digunakan untuk kompor dapur atau pemanas rumah Anda. Ia tiba di properti Anda melalui pipa bawah tanah perusahaan utilitas.
Namun Anda tidak bisa begitu saja mengaitkan selang ke saluran bensin dan mengisinya. Fisika tidak bekerja seperti itu. Gas pada tekanan atmosfer memakan terlalu banyak volume. Untuk mendapatkan jangkauan yang berarti, Anda memerlukan silinder bertekanan tinggi.
Persyaratan Kompresor Rumah
Agar kendaraan CNG dapat berfungsi di rumah, Anda memerlukan stasiun pengisian bahan bakar khusus. Ini bukanlah keterikatan kecil. Ini adalah unit kompresor kuat yang mampu memberikan tekanan gas alam dari saluran utilitas ke tangki bertekanan tinggi di dalam mobil Anda.
Kebanyakan kendaraan CNG, seperti Honda Civic GX, menyimpan bahan bakar dalam silinder baja atau komposit. Tangki-tangki ini berukuran besar. CNG memiliki kepadatan energi berdasarkan volume yang rendah dibandingkan dengan bensin. Bahkan jika dikompresi, ia menempati lebih banyak ruang secara signifikan. Anda menukar ruang bagasi dan ruang kursi belakang untuk penyimpanan bahan bakar.
Civic GX merupakan upaya pertama Honda dalam mengarusutamakan teknologi ini. Diperkenalkan pada tahun 1998, pada dasarnya ini adalah Civic standar dengan sistem bahan bakar yang dimodifikasi. Di bawah tenda, ia menggunakan gas alam terkompresi.
Kesenjangan Ekonomi dan Infrastruktur
Mengapa harus repot dengan biaya pemasangan dan penalti ruang? Perhitungannya sederhana. CNG lebih murah dibandingkan bensin per mil. Itu juga membakar lebih bersih. Emisi lebih rendah, partikulat lebih sedikit. Bagi manajer armada atau pengemudi yang sadar lingkungan, argumennya kuat.
Jika biaya pemasangan kompresor rumah diimbangi dengan penghematan bahan bakar jangka panjang, model tersebut menjadi layak digunakan. Tapi ada tangkapan besar-besaran.
Tidak ada jaringan stasiun CNG publik berskala nasional.
Inilah hambatannya. Jika Anda mengendarai Civic GX, Anda sebagian besar terikat pada pengaturan rumah atau koridor perkotaan tertentu dengan dispenser umum. Kehabisan bahan bakar di antah berantah? Anda terdampar. Kesenjangan infrastruktur adalah nyata dan membatasi mobil untuk audiens khusus dengan rute yang dapat diprediksi.
Masa Depan Bahan Bakar Alternatif
Civic GX membuktikan konsepnya berhasil. Namun kurangnya infrastruktur publik membuatnya tidak menjadi sedan standar. Saat kita melihat powertrain alternatif lainnya, tantangannya tetap sama. Teknologi seringkali berada di depan jaringan listrik. Baik itu hidrogen, listrik, atau udara bertekanan, jaringan pengiriman adalah bagian yang paling sulit untuk dipecahkan.
3: Udara Terkompresi
Udara ada dimana-mana. Jadi mengapa tidak menggunakannya untuk memindahkan mobil saja?
Mobil dengan udara bertekanan tidak hanya sekedar bernapas. Mereka menyimpannya.
Dalam mesin pembakaran internal standar, Anda mencampurkan udara dengan bahan bakar. Anda menyalakannya. Ledakan tersebut mendorong piston. Fisika sederhana. Kendaraan udara bertekanan melewatkan ledakan. Sebaliknya, negara ini bergantung pada ekspansi. Udara bertekanan tinggi berada dalam tabung di dalam mobil. Saat dilepaskan, udara tersebut mengembang. Ini menggerakkan piston. Kekuasaan mengikuti.
Tapi ada batasannya. Mobil tidak berjalan sendirian di udara.
Motor listrik ada di dalamnya. Tugas mereka adalah mengompresi udara dan memaksanya masuk ke dalam tabung bertekanan tinggi. Hal ini membuat kendaraan sulit untuk diklasifikasikan. Ini bukan mobil listrik murni. Motor listrik tidak langsung memutar rodanya. Mereka jauh lebih kecil daripada motor traksi yang ditemukan di Tesla atau Nissan Leaf. Satu-satunya fungsi mereka adalah kompresi.
Karena motor tidak mengangkat beban kendaraan, maka energi yang digunakan jauh lebih sedikit. Artinya, waktu pengisian daya menjadi jauh lebih singkat. Anda mengisi tangki udara, bukan baterai untuk tenaga penggerak.
2: Nitrogen Cair
Nitrogen cair menawarkan jalan yang berbeda. Itu ada pada suhu yang sangat rendah. Saat dimasukkan ke ruang bakar, langsung mendidih. Perubahan fasa dari cair menjadi gas menciptakan lonjakan tekanan yang sangat besar. Tekanan tersebut dapat menggerakkan piston seperti halnya udara bertekanan.
Secara teori, kepadatan energinya lebih tinggi dibandingkan udara bertekanan sederhana. Rasio ekspansi lebih besar. Tapi hawa dinginnya sangat menyengat. Bahan harus tahan terhadap siklus termal yang cepat. Kondensasi adalah masalah teknis yang besar. Anda membutuhkan isolasi. Anda memerlukan pemanas untuk membawa gas ke suhu yang dapat digunakan sebelum masuk ke mesin.
Beberapa prototipe telah menggunakannya. Hasilnya beragam. Kisarannya lumayan. Tapi infrastrukturnya tidak ada. Anda tidak bisa hanya berhenti di pompa bensin dan mengisi tangki berisi cairan kriogenik. Ini adalah solusi khusus untuk masalah yang sangat spesifik.
Nitrogen cair berada di ujung lain spektrum termal dari hidrogen. Jumlahnya melimpah di atmosfer kita, sama seperti hidrogen. Dan seperti kendaraan bertenaga hidrogen, mobil nitrogen cair menjanjikan lebih sedikit emisi berbahaya dibandingkan mesin bensin atau diesel tradisional. Tapi mekaniknya? Sangat berbeda. Meskipun hidrogen menjadi bahan bakar sel bahan bakar atau mesin pembakaran, nitrogen cair bergantung pada proses termodinamika yang lebih terasa seperti fiksi ilmiah daripada pembakaran internal.
Bagaimana Nitrogen Cair Menggerakan Mobil
Lupakan piston dan busi. Mesin nitrogen cair beroperasi dengan ekspansi, bukan ledakan. Prosesnya dimulai dengan menjaga nitrogen tetap dingin untuk mempertahankan keadaan cairnya. Saat tiba waktunya untuk mengemudi, cairan tersebut dipompa ke dalam mesin dan memanas dengan cepat. Perubahan fasa dari cair menjadi gas menyebabkan pemuaian yang hebat.
Perluasan itu adalah kuncinya.
Pada mesin gas standar, pembakaran bahan bakar mendorong piston. Dalam pengaturan nitrogen cair, gas yang mengembang memutar turbin. Ini mirip dengan cara kerja mobil dengan udara bertekanan, tetapi dengan kepadatan energi yang jauh lebih tinggi karena keadaan awalnya cair. Nitrogen dingin menyerap panas dari lingkungan atau pemanas di dalam mobil, berubah menjadi gas bertekanan tinggi yang menggerakkan roda.
“Mesin nitrogen cair menggunakan nitrogen yang mengembang untuk menggerakkan turbin.”
Masalah Infrastruktur
Fisika bekerja. Emisinya bersih—kebanyakan hanya uap air dan udara dingin. Namun kenyataan mengemudikannya saat ini sangat menyesakkan. Tidak ada jaringan stasiun pengisian bahan bakar nasional. Anda tidak bisa hanya berhenti di pompa bensin standar dan mengisi bahan bakar. Infrastruktur distribusi bahan bakar kriogenik hampir tidak ada bagi konsumen rata-rata.
Ini adalah rintangan yang sama yang telah menghentikan produksi hidrogen selama beberapa dekade. Tanpa tempat untuk mengisi bahan bakar, teknologi ini tetap menjadi sebuah keingintahuan dibandingkan alternatif yang layak untuk angkutan massal. Energi bukanlah masalahnya. Logistiknya adalah.
1: Batubara
Masa Depan Kendaraan Listrik Bertenaga Batubara yang Mengejutkan
Kami telah mencapai akhir daftar. Entri terakhir pada hitungan mundur bahan bakar alternatif kami mungkin membuat Anda tersedak kopi.
Batu bara.
Kedengarannya kuno. Seperti sesuatu yang Anda lihat di film dokumenter mesin uap atau buku teks sejarah. Namun batu bara merupakan pemain yang relatif baru di dunia otomotif—secara tidak langsung. Ketika kendaraan listrik, hibrida plug-in, dan kendaraan listrik jarak jauh (EREV) mengambil alih lebih banyak tempat parkir, batu bara secara diam-diam menjadi bahan bakar lebih banyak dari yang Anda sadari.
Anda tidak perlu memasukkan ember berisi batu hitam ke dalam insinerator. Anda tidak akan mencium bau belerang saat perjalanan pagi hari. Koneksinya tersembunyi di dalam kabel.
Kendaraan listrik umumnya tidak menghasilkan listrik sendiri. Mereka menyimpannya dalam baterai yang terisi daya. Baterai tersebut dicolokkan ke stopkontak standar. Stopkontak tersebut mengambil listrik dari jaringan listrik. Dan di Amerika Serikat, jaringan listrik tersebut sangat bergantung pada bahan bakar fosil. Khususnya batubara.
Realitas 50 Persen
Berikut data sebenarnya: 50 persen listrik di Amerika Serikat berasal dari pembangkit listrik tenaga batu bara.
Itu bukanlah statistik hipotetis. Itu adalah garis dasar saat ini. Saat Anda menelusuri rantai energi dari kabel pengisi daya kembali ke cerobong asap, Anda akan melihat tautannya. Faktanya, sebagian besar mobil listrik adalah mobil bertenaga batu bara.
Ini adalah ketergantungan langsung. Mobil itu sendiri bersih. Knalpotnya tidak ada. Tapi sumber energinya? Seringkali kotor.
Mengapa Batubara Masih Bertahan
Terlepas dari dampak lingkungannya, batu bara memiliki keunggulan khusus bagi jaringan listrik yang menjadikannya tetap dapat dimanfaatkan.
Pertama, biaya. Berdasarkan perhitungan per mil, listrik yang dihasilkan dari batu bara lebih murah dibandingkan bensin. Ini adalah keunggulan harga yang penting bagi operator armada dan pengemudi yang sadar anggaran.
Kedua, keamanan pasokan. Amerika Serikat memiliki cadangan batu bara yang sangat besar. Berbeda dengan minyak bumi, yang rentan terhadap ketidakpastian dalam hubungan internasional dan keputusan OPEC, batubara berasal dari dalam negeri. Anda tidak dapat mengembargo gunung.
Ketiga, jaringannya beragam. Tidak semua orang memanfaatkan bagian jaringan yang banyak mengandung batubara. Pengemudi yang mengisi daya dari bendungan pembangkit listrik tenaga air atau pembangkit listrik tenaga nuklir sepenuhnya menghindari emisi batu bara. “Kebersihan” sebuah kendaraan listrik sangat bergantung pada tempat Anda mencolokkannya.
Tidak Ada Makan Siang Gratis
Ironinya sangat jelas. Kita membeli mobil-mobil ramah lingkungan yang paling dinantikan pada dekade ini, dengan harapan dapat mengurangi jejak karbon kita. Namun, mobil-mobil tersebut seringkali menyedot energi dari sumber yang kurang bersih.
Ini adalah pengingat betapa kompleksnya sistem energi. Tidak ada yang namanya makan siang gratis. Sekalipun mobil Anda tidak memiliki knalpot, mesin di tempat lain masih membakar bahan bakar.
Untuk mendalami lebih dalam tentang teknologi hibrida dan sumber bahan bakar lainnya, teruslah menggali.
