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

¿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?

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:

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.

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 .)

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.

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.