Prikaz rada gorive ćelije.

Povijest: Godine 1997. na auto salonu u Detroitu Chrysler je predstavio prvi elektromobil koji je struju za pokretanje crpio iz gorivih vodikovih ćelija. Samo desetak godina kasnije već postoji nekoliko serijskih automobila koji koriste vodik kao gorivo.

Karakteristike: Osnova svakog automobila na vodik su gorive ćelije koje se nalaze u podnici automobila, spremnik vodika te elektromotor. U spremniku se nalazi stlačeni vodik u tekućem stanju, koji ovisno o količini i potrebama mora biti stlačen barem na 350 bara te iz razloga zapaljivosti ohlađen na -253 C.

Princip rada: U vodikove gorive ćelije dovodi se gorivo (u ovome slučaju stlačeni vodik) i kisik (ili mješavina kisika i helija) te na principu elektrolita* proizvode struju. Prilikom prolaska kroz separatorsku ploču ćelije, molekule vodika se spajaju na anodu, a molekule kisika na katodu. Na anodi platinasti katalizator razdvaja vodik na protone i elektrone, pri čemu polimer elektrolitska membrana propušta samo protone prema katodi, dok elektroni putuju vanjskim strujnim krugom stvarajući struju koja pokreće elektromotor i puni baterije. Na katodi potom elektroni i protoni u reakciji s kisikom stvaraju vodu odnosno paru koja izlazi iz ćelija i iz ispuha.

Za: posve čisti ispuh, mogućnost dobivanja vodika elektrolizom iz vode

Protiv: slaba infrastruktura, vodik je izrazito zapaljiv, potrebne velike preinake motora

Naftna bušotina

Povijest: Fosilno dizelsko gorivo dobiva se preradom sirove nafte. Biodizel se pak može proizvoditi iz prirodnih ulja (alge, životinjska mast, suncokret, repica, soja, suncokret, svinjska mast…) zbog čega predstavlja mnogo čišće gorivo. Iako se termin biodizel čini posve nov, u biti se radi o patentu zaštićenom još 1937. godine kada je belgijski znanstvenik Chavanne patentirao postupak zvan transesterifikacija* biljnih ulja koristeći alkohol (metilni i etilni) i natrijev hidroksid za izdvajanje masnih kiselina iz glicerina.

Karakteristike: Biodizel nije toksičan, biorazgradiv je i u atmosferu ispušta 10 (B20*) do 50% (B100*) manje ugljičnog monoksida (CO), ali i 2 do 10 % više dušikovog oksida (NOx) nego fosilna dizel goriva. Emisije ugljičnog monoksida variraju ovisno o ulju iz kojega je biodizel dobiven, a CO2 koji se oslobađa biljke koriste u procesu fotosinteze. Biodizel ima viši cetanski broj nego fosilni dizel i nema sumpora.

Primjena: Bez preinaka svaki dizel motor može koristiti dizelsko gorivo s 5% udjela biodizela. No biodizel je izrazito masno gorivo i može začepiti brizgaljke motora.

Za: čišći ispuh, mogućnost kućne proizvodnje

Protiv: Niska točka smrzavanja, higroskopan* je pa može uzrokovati zatajenje rada i prijevremenu koroziju, za svakih 1 tonu biodizela proizvede se i 100 kg glicerina, slaba infrastruktura, zagađenje okoliša pesticidima biljaka

Konceptni Saab pokretan bioetanolom.

Povijest: Još od 1970-ih godina u Brazilu se etilni alkohol u određenim omjerima s benzinom koristi za pokretanje vozila.

Karakteristike: Bio-etilni alkohol koji se koristi kao gorivo dobiva se iz suncokreta, šećerne trske, šećerene repe i ostalih biljnih vrsta. Ima nižu ogrijevnu vrijednost (21,3 Mj/L* ) od bezolovnog benzina (31 Mj/L) pa je za isti učinak potrebna oko 34 % veća količina etilnog alkohola. CO2 koji se ispušta kroz plinove, biljke upiju procesom fotosinteze.

Postupak dobivanja: Dobiva se uzajamnim procesima fermentiranja, destilacije, dehidratacije, hidrolize i saharifikacije. Pri tome se iz jednog hektara obradive površine može dobiti oko 2500 litara etilnog alkohola.

Primjena: Zbog većeg oktanskog broja etanola od 111 moguće je povećanje stupnja kompresije i iskorištenja motora. Najčešće se koristi gorivo oznake E85, a radi se o mješavini 85 % bioetanola i 15% benzina.

Za: čišći ispuh, veće iskorištenje motora

Protiv: veća potrošnja, potrebne preinake motora

Metanol se još od 1960-ih koristi kao gorivo trkaćih automobila.

Povijest: 100%-tni metanol od 1960-ih se koristi u automobilskim utrkama

Karakteristike: Ima nižu točku zapaljivosti nego benzin, ali viši oktanski broj i slabije hlapi. Zbog slabe ogrijevne moći (19.7 Mj/L) i manjeg stehiometrijskog omjera sa zrakom (6.42 : 1) potrebna je veća količina goriva.

Postupak dobivanja: Metilni alkohol se dobiva pirolizom iz stabljika ili organskih sastojaka, oksidacijom metana iz zemnog plina, ili kemijskim postupkom Fischer-Tropsch iz sintetiziranog plina.

Primjena: Metanol se može miješati s etanolom i benzinom u raznim omjerima, ali su potrebne velike preinake motora.

Za: čisti ispuh

Protiv: slaba infrastruktura, kraći vijek motora

Lightning GTS je supersportski elektromobil snage čak 700 KS sposoban ubrzati od 0 do 100 km/h za 4 sekunde.

Povijest: Elektromobili postoje još od kraja 19. stoljeća, ali uvijek je najveći problem predstavljala mala autonomija jer potrebno je i do nekoliko tisuća baterija velikog kapaciteta.

Princip rada: Moderni elektromobili koriste litij-ionske baterije poput istih kakve se koriste u mobilnim uređajima jer imaju i trostruko veći kapacitet (3.6 volti) od nikal-metal hidrinih (1.2 V) i olovnih (2.0 V) te mogućnost više ciklusa punjenja i pražnjenja. No osjetno su skuplje i sklone zapaljenju. Litij ima nisku točku zapaljivosti, a brzim punjenjem litijske baterije se osjetno zagrijavaju. Zato se u posljednjim generacijama elektromobila ugrađuju posebni mikroprekidači za spriječavanje pregrijavanja.

Za: posve čisti ispuh, bez buke motora

Protiv: baterije imaju kratki vijek trajanja, mogućnost zapaljenja, visoka cijena

Volvo V70 pogonjen zemnim plinom i benzinom

Karakteristike: Udio metana u zemnom plinu iznosi od 70 do 98 %, a skladišti se u spremnicima pod tlakom od 200 do 275 bara.

Primjena: Može se koristiti u Otto i dizel motorima. Da bi se koristio u Otto motorima potrebni su regulator pritiska s tlaka skladištenja na uporabni tlak pod kojim se plin usmjerava na plinske injektore.

Za: ispuh upola čistiji nego kod benzina, slaba infrastruktura

Protiv: potrebni su veliki spremnici jer je omjer stlačenog i efektivnog goriva u omjeru 1:4, prilikom punjena spremnika pod tlakom troši se 1 kWh električne energije

AC Schnitzer - sportski coupe na plin

Povijest: Upotrebljava se kao pogonsko gorivo vozila od 1940-ih godina.

Karakteristike: Radi se o mješavini ugljikovodikovih plinova, najčešće propana i butana u omjeru 60:40 posto. Proizvodi se rafinacijom sirove nafte te ekstrakcijom nafte i plina. Na normalnoj temperaturi i tlaku isparava zbog čega se pohranjuje u bocama pod pritiskom do najviše 85 % kapaciteta boce kako bi se ostavilo mjesta toplinskom širenju. Ima 20% manju emisiju CO2 nego benzin. Ogrijevna vrijednost između 25.5 do 28.7 MJ/l.

Primjena: auto instalacija se sastoji iz lijevka, spremnika, cijevi, priključaka, izmjenivača pritiska te posebnih injektora. Izmjenjivač je u biti ventil koji tekućinu pod tlakom pretvara u paru pri atmosferskom tlaku prije ubrizgavanja u usisni sustav motora. Suvremeni motori s varijabilnim otvaranjem ventila* moraju još imati i poseban sustav podmazivanja ventila.

Za: Ugradnja je moguća u gotovo svim tipovima automobila, čisti ispuh, niska cijena auto plina

Protiv: visoka cijena ugradnje (do 15-ak tisuća kuna)

Shematski prikaz rada Mercedesovog BlueTec sustava redukcije dušikovog oksida (NOx)

Povijest: Predstavljen 2005. godine u Mercedesovoj S klasi

Princip rada: Radi se o sustavu reduciranja dušikovog oksida (NOx) koji se ugrađuje u skuplja vozila Daimler AG koncerna. Sustav katalizatora selektivne redukcije u prvom stupnju izdvaja NOx. Potom se ubrizgava tekućina slična urinu čijim isparavanjem se oslobađa amonijak te se u reakciji s dušikovim oksidima stvara čisti dušik i vodena para.

Za: čišći ispuh

Protiv: za sada samo u skupim modelima

Varijabilno upravljanje ventilima - rad ventila s promjenjivim vremenom otvaranja i zatvaranja zahvaljujući različitim profilima brijegova bregaste osovine čime se postiže veća snaga i okretni moment motora.

Higroskopnost - svojstvo elementa da na sebe veže vodu

B20 - gorivo koje se sastoji od 20% biodizela  i 80% fosilnog dizela

B100 - gorivo koje se sastoji od 100% biodizela

MJ/L(megadžul po litri) - vrijednost ogrijevne moći elementa po litri

Elektrolit - vodič u tekućem stanju u kojima se prolaz električne struje pripisuje kretanju iona.

Transesterifikacija - proces dobivanja biodizela u kojemu se alkilni alkoholi putem katalizatora zamjenuju sa nekim drugim alkoholom.

Fischer-Tropsch - kemijska reakcija u kojoj se iz ugljik-monoksida i vodika uz pomoć katalizatora nastaju tekući-ugljikovodici.  Prema Franz Fischer i Hans Tropsch