碳中性替代燃料

碳中和是指燃烧时不会增加的碳基燃料二氧化碳(二氧化碳)。这些燃料既不会增加也不会减少排放到大气中的碳(以二氧化碳的释放量来衡量)。

大气中的二氧化碳是植物的食物，这是一件好事，它也有助于我们的地球保持温暖。然而，过多的二氧化碳会导致我们现在所说的全球变暖．碳中性燃料有助于防止过多的二氧化碳在大气中积累。当释放的碳被植物吸收后，就可以生产出明天的下一加仑碳中性燃料。

二氧化碳是如何进入大气的

每次我们乘坐汽油或柴油动力的车辆旅行时，我们都会补充温室气体到大气中。那是因为烧石油燃料(数百万年前形成的)向空气中释放二氧化碳。作为一个国家，目前有2.5亿辆乘用车注册，约占世界乘用车总数的25%。在美国，我们的汽车每年要消耗大约1400亿加仑汽油和400亿加仑柴油。

从这些数字不难看出，燃烧的每一加仑碳中性燃料都有助于减少大气中的二氧化碳，从而有助于减缓全球变暖。

生物燃料

许多人认为，未来取决于由农作物和废弃物制成的碳中性替代燃料生物燃料．纯生物燃料，比如生物柴油，生物乙醇穆林是碳中性的，因为植物吸收燃烧时释放的二氧化碳。

生物柴油

最常见的碳中性燃料是生物柴油．因为它是由动物脂肪和植物油等有机来源生产的，它可以用来回收大量的废物。它有多种混合比例，例如，b5是5%的生物柴油和95%的柴油，而B100全是生物柴油——美国各地都有生物柴油加油站。还有一小部分司机自己酿生物柴油，还有一些人直接用餐馆回收的植物油驱动他们的柴油发动机。

生物乙醇

生物乙醇乙醇是由玉米、甘蔗、柳枝稷和农业废料等植物淀粉发酵产生的。不要与乙醇混淆，乙醇是与石油化学反应的副产品，石油被认为是不可再生的。

在美国，大部分生物乙醇来自种植玉米的农民。许多美国乘用车和轻型卡车既可以使用汽油，也可以使用一种叫做e -85 - 85%乙醇/ 15%汽油的生物乙醇/汽油混合物。虽然E-85不是一种纯碳中性燃料，但它确实产生低排放。乙醇最大的缺点是它的能量密度比其他燃料低，因此它降低了25%到30%的燃料经济性。在汽油价格徘徊在每加仑2美元的情况下，E-85的价格没有竞争力。祝你好运，能在中西部农业州之外找到一家卖这种油的加油站。

甲醇

和乙醇一样，甲醇是一种非常强的酒精，由小麦、玉米或糖经过类似酿酒的过程制成，被认为是最节能的燃料。作为常温下的液体，它的辛烷值比汽油高，但能量密度较低。甲醇可以与其他燃料混合使用，也可以单独使用，但它的腐蚀性略高于传统燃料，需要对发动机燃料系统进行大约100至150美元的改造。

在21世纪初的一小段时间里，加州的甲醇汽车市场一直在增长，直到该州的氢高速公路倡议网络(Hydrogen Highway Initiative Network)占据主导地位，该项目失去了支持。由于当时汽油价格较低，再加上加油站不足，这些汽车的销售一直处于停滞状态。然而，这个短程序确实证明了车辆的可靠性，并从司机那里得到了积极的反馈。

藻类

藻类——特别是微藻——是一种碳中和替代燃料的来源。自20世纪70年代以来，联邦政府和州政府以及私人投资公司已经向藻类作为生物燃料的研究投入了数亿美元，但迄今为止收效甚微。微藻具有产生脂质的能力，脂质被认为是生物燃料的潜在来源。

这些藻类可以在非饮用水中生长，甚至可以在池塘中的废水中生长，所以它不需要占用耕地或大量的水。虽然在纸上，微藻似乎是一个无需动脑的问题，但多年来，令人生畏的技术问题一直困扰着研究人员和科学家。但是藻类的忠实信徒并没有放弃，所以也许有一天你会把基于藻类的生物燃料注入你汽车的油箱。

来自水和二氧化碳的柴油燃料

不，从水和二氧化碳中提取柴油并不是什么欺骗愚蠢投资者的庞氏骗局。2015年，奥迪与德国能源公司Sunfire宣布，他们能够利用水和二氧化碳合成柴油燃料，为汽车提供燃料。这种合成会产生一种被称为蓝色原油的液体，并被提炼成奥迪所说的e-diesel。

奥迪声称，e-柴油不含硫，燃烧比标准柴油更清洁，生产过程的效率达到70%。前5升被注入了一辆奥迪A8 3.0 TDI的油箱，这辆车是由德国研究部长驾驶的。要成为一种可行的碳中和燃料，下一步就是提高产量。

一个复杂而困难的挑战

我们对石油的依赖已经造成了可怕的后果。似乎合乎逻辑的解决方案是开发或发现一种替代的碳中性燃料，而不是从石油中提取的。然而，寻找一种储量丰富、可再生、经济生产和环境友好的替代品是一项复杂而艰巨的挑战。

好消息是，当你读到这篇文章时，科学家们正在努力应对这一艰巨的挑战。

由Larry E. Hall更新