环球能源网获悉,在北美,温室气体产生的约1/3来自于燃烧的运输燃料。美国每天燃烧超过4亿加仑汽油和柴油燃料,将400万吨CO2排向大气。每天进口石油超过10亿美元。有识人士指出,如果美国国内用生物燃料来替代所有这些燃料,则使国内经济不仅可节约大量资金,而且可使运输业CO2排放降低83%至约68万吨/天。这将使美国所有来源的温室气体生成量减少28%。
美国
能源部同意上述观点,但这些数据尚未计入一些外部能源费用,这些费用包括生物燃料生产的农场加工能源平衡、从中东油田保持石油供应的军事开支、汽车生产及替代零部件的能源费用,包括轮胎、润滑油和电池。
美国太阳能学会可再生燃料和可持续运输分会考虑到所有制造和充装燃料的外部因素后作出的计算表明,小型汽车耗用汽油30mpg(英里/加仑),每年尾管排出CO2 3.5吨(按在30mpg下行驶12000英里计约相当于7825磅)。此外,此数还应考虑到汽车生产“上游”外部排放4.5吨,则总计为8吨。也计算了太阳能和风能充电的电动车汽车,其效率比生物燃料发动机要高出60~3000倍。这将使零排放的电动车和插电式混合动力车更具有吸引力。
有关全由电池驱动的电动车,传统铅酸电池实际行程限制为20~30英里(32~45千米),现代化锂离子电池可使行程距离提高到40英里、甚至200英里(65~320千米)。
有关常规混合动力车,即在低动力状态下运转使用电池,在加速行驶时使用内燃(IC)机动力。当汽车停车时IC马达即停运。加载运行时则驱动。重型混合动力车与常用IC汽车相比无效率上的优势,当长距离驱动时,混合动力车失去其效率优势。
插电式混合动力车(PHEV)是采用大型电池堆的混合动力车,大型电池堆可由电网充电。典型情况单用电池电力可行驶约40英里。
压缩天然气(CNG)汽车通常在车队使用,但轻量化本田Civic GX车也在公用市场有销售。在一些主要的大城市地区,CNG燃料(甲烷)有充装站供应。但供应范围因需加强的高压燃料罐车而受到限制。其主要优点是低温室气体排放:每英里排放CO2约0.53磅。美国在16个州拥有私家车CNG充装站。据当地定价,可减少燃料成本约2美元/加仑当量。
涡轮增压柴油内燃机(IC)由于使用柴油燃料有较多的能量,柴油燃料含有的能量高于汽油。它们可在最大的负荷循环状态下运转,采用任何生物柴油调合油运转无需改造。然而采用高生物含量油的燃料在低温下会凝结,为此这些发动机常在冬季采用化石柴油驱动,在夏季采用植物油。
灵活燃料发动机可采用直馏汽油或乙醇调合油运转,但是含有约80%直馏汽油能量的高乙醇调合油(典型的含85%乙醇,即E85)行驶里程数较少。例如,美国环保局的数据表明,克莱斯勒Sebring/Dodge Avenger车使用汽油行驶为27mpg(英里/加仑)(高速公路),而使用E85为20 mpg(高速公路)。采用Chevy Impala灵活燃料型汽车则上述数据分别为29 mpg和21 mpg。大多数灵活燃料型汽车在美国都有销售。燃烧汽油的汽车在美国自1995年已销售至今,理论上,使用E85将作一些改进,通常是更换氧传感器,这已在混合动力车和插电式混合动力车(PHEV)中有应用。
使用不同燃料有不同的排放量,有关数据如下:
• 在活塞式发动机中燃烧的汽油产生约19.56磅CO2/加仑(2.34千克/升)。
• 柴油燃料产生约22.38磅CO2/加仑(2.68千克/升)。
• 生物燃料(植物油和乙醇)产生约3.3磅CO2/加仑(0.39千克/升)。
• 乙醇能量含量约为汽油的80%。
• 现代电站燃烧的煤炭产生约1.37磅CO2/KWh(0.62千克/KWh)。
• 四轮电动车行驶约为4英里(6.5千米)/KWh。电动摩托车通常为10英里(16千米)/KWh,但是较小的电池堆实用范围限值为30~40英里(48~65千里)。
• 截至2008年6月,在美国,来自电网的电力费用平均为11美分/KWh。在科罗拉多州,为9美分/KWh,而夏威夷为23美分/KWh。
采用生物燃料(E85或B100)的低碳足迹:
1. 任何采用非碳源(光伏、风能、核能)驱动的任何电动车碳足迹为:0磅CO2/英里。
2. 仅按电动模式驱动的任何插电式混合动力车(如Prius PHEV, Volt PHEV):
本田Insight车为0.06磅CO2/英里。
大众TDI车(或类似)为0.07磅CO2/英里。
丰田Prius车、本田Civic混合动力车或PHEV按混合驱动模式为0.09磅CO2/英里。
典型的老式摩托车或小型车按42英里/加仑行驶,为0.09磅CO2/英里。
Mercedes Smart车为0.1磅CO2/英里。
日产(Nissan)Altima混合动力/丰田Camry混合动力车(驱动系)为0.12磅CO2/英里。
各种小型汽车(30英里/加仑)为0.13磅CO2/英里。
本田Accord混合动力车为0.15磅CO2/英里。
Chevy Malibu 混合动力/Saturn Aura Green Line车为0.15磅CO2/英里。
Lexus GS450h车为0.17磅CO2/英里。
福特Escape混合动力/丰田Highlander混合动力SUVs车为0.17磅CO2/英里。
Lexus LS600HL车为0.19磅CO2/英里。
采用化石燃料(汽油、柴油、天然气或燃煤的电力)的最低碳足迹:
1. 本田Insight车,为3磅CO2/英里。
2. 电动车或PHEV仅按电动模式驱动,为34磅CO2/英里。
3. 丰田Prius车,为43磅CO2/英里。
4. 本田Civic混合动力车或PHEV按混合动力模式驱动,为47磅CO2/英里。
5. 典型的老式摩托车或小型汽车(42mpg),为47磅CO2/英里。
6. Mercedes Smart汽车,为49磅CO2/英里。
7. 大众TDI车(或类似车),为5磅CO2/英里。
8. 本田Civic GX车,为53磅CO2/英里。
9. 日产Altima/丰田Camry混合动力车,为59磅CO2/英里。
10. 任意小型车(30MPG),为65磅CO2/英里。
11. Chevy Malibu/Saturn Aura混合动力车,为72磅CO2/英里。
12. 本田Accord混合动力车,为75磅CO2/英里。
13. Lexus GS450h车,为82磅CO2/英里。
14. 福特Escape/丰田Highlander混合动力SUVs车,为85磅CO2/英里。
15. Lexus LS600HL车,为93磅CO2/英里。