Amoniac từng được sử dụng thay thế xăng cho ô tô

Vào cuối những năm 1990, Vauxhall, Volvo và một số hãng xe khác đã chào bán loại ô tô chạy bằng nhiên liệu khí hóa lỏng ra thị trường. Thực chất ở châu Âu và một số khu vực khác trên thế giới, LPG vẫn là loại nhiên liệu phổ biến thứ ba sau xăng và dầu diesel. Nó có ưu điểm là tạo ra ít khí thải hơn so với xăng, tuy nhiên LPG có khả năng sinh nhiệt kém hơn xăng nên bạn sẽ cần nhiều nhiên liệu hơn để đi trên cùng một quãng đường.Động năng là nguồn năng lượng thay thế đã được các nhà sản xuất ô tô áp dụng rộng rãi và thường được gọi là phanh tái tạo. Ý tưởng chế tạo khá đơn giản, các nhà sản xuất sẽ tận dụng lực hãm khi phanh xe để chạy máy phát điện, tạo ra điện năng sau đó lưu trữ vào pin. Nhược điểm của cách làm này là chi phí cao, những viên pin tích điện thường khá lớn và đắt tiền.Công ty Lightyear có trụ sở tại Hà Lan đã tuyên bố đã giải quyết được những khó khăn trên xe năng lượng mặt trời và cho ra mắt chiếc Lightyear ONE, chiếc xe hơi chạy năng lượng mặt trời có tầm hoạt động xa đầu tiên trên thế giới. Theo tuyên bố của Lightyear, mẫu xe này có tầm hoạt động lên tới 725 km, vượt hầu hết các mẫu xe điện dùng pin sạc hiện nay.Về lý thuyết, có thể sử dụng nitơ lỏng để làm nhiên liệu cho ô tô theo cách sử dụng khí nén. Khi nitơ lỏng được giải phóng từ bình chứa, nó sẽ nở ra và chuyển từ thể lỏng sang thể khí, tạo ra lực nén làm quay tuabin. Tuy nhiên, nhược điểm của nitơ lỏng là chúng rất nguy hiểm và khó bảo quản.Amoniac từng được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong từ năm 1943. Ưu điểm của amoniac là giá thành rẻ, có thể sản xuất được với số lượng lớn và nó cũng không tạo ra khí thải carbon dioxide như xăng dầu. Do có mật độ năng lượng thấp nên loại nhiên liệu này đã không được phát triển và sử dụng rộng rãi. Ngoài ra, việc bảo quản khó khăn cũng là rào cản để loại nhiên liệu sạch này trở nên phổ biến.Rượu thực sự có thể thay thế xăng dầu làm nhiên liệu cho xe hơi. Nhược điểm của rượu là có mật độ năng lượng thấp hơn xăng, cần phải sử dụng rất nhiều rượu để thu được công suất tương tự từ động cơ. Dù vậy, việc sử dụng loại nhiên liệu này được cho là sạch hơn xăng vì rượu có thể chiết xuất hoàn toàn từ tự nhiên, qua các loại thực vật.Xe chạy bằng Hydro có ưu điểm là bơm nhiên liệu nhanh hơn xe chạy điện, đồng thời có thể đi được quãng đường xa hơn nếu được đổ đầy bình. Theo tính toán, sử dụng nhiên liệu Hydro để chạy máy phát điện cung cấp cho động cơ sẽ hiệu quả hơn là việc sử dụng pin sạc như các dòng xe chạy điện hiện nay.Cồn sinh học được sản xuất từ quá trình lên men các thực vật như mía và ngũ cốc, sau đó được trộn với xăng hoặc dầu diesel để tạo ra xăng, dầu sinh học có thể được sử dụng cho hầu hết các loại xe ô tô, xe máy hiện nay. Các loại xăng sinh học sẽ góp phần bảo vệ môi trường do lượng khí CO thải ra trong quá trình đốt nhiên liệu ít hơn hẳn xăng thường.Động cơ chạy bằng khí nén tự nhiên - CNG là tạo ra lượng khí thải dạng hạt ít hơn khoảng 75% so với động cơ diesel. Đồng thời nó cũng cắt giảm lượng khí cacbon dioxit và nitơ oxit đáng kể so với động cơ xăng. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, CNG ít gây hao mòn động cơ hơn động cơ chạy bằng xăng dầu do lượng cacbon tích tụ ít hơn.Diesel sinh học có thể sản xuất bằng cách chiết tách từ hạt cải dầu hoặc dầu thải tạo ra trong quá trình nấu nướng. Dù vậy, quá trình chiết tách này đòi hỏi tiêu tốn năng lượng nên diesel sinh học không được đánh giá là một loại nhiên liệu sạch. Ngoài ra, chi phí sản xuất diesel sinh học cũng tốn kém hơn chi phí sản xuất diesel từ dầu mỏ nên loại nhiên liệu này vẫn chưa phổ biến.Trên thực tế có rất ít ô tô chỉ chạy hoàn toàn bằng khí propan. Hầu hết phương tiện sử dụng loại khí này theo cách dùng tương tự như LPG, nghĩa là khởi động bằng xăng trước và sau đó chuyển sang dùng khí propan để giảm lượng khí thải. Vì propan ở dạng khí nên bình chứa nhiên liệu của xe cũng phải lớn hơn bình xăng thông thường.Việc dùng nước để làm nhiên liệu chạy xe nghe có vẻ hão huyền nhưng thực sự có thể thực hiện được. Chỉ có điều, thực hiện việc này không hề đơn giản như chuyện lấy vòi nước đổ vào bình xăng. Đầu tiên, bạn sẽ phải lắp các tấm pin mặt trời trên nóc xe hơi để thu năng lượng điện. Lượng điện này sẽ dùng để chạy một loại máy đặc biệt, có nhiệm vụ tách nước thành Hydro và Oxy. Sau đó Hydro sẽ được dùng để chạy động cơ của xe.Hãng xe Ấn Độ Tata từng nghiên cứu phương án sử dụng khí nén để chạy xe hơi. Bằng cách chứa không khí trong một bình kín, nén chặt, khi van được xả ra, luồng khí sẽ chạy qua tuabin và làm quay động cơ. Tuy nhiên, cách làm này gần như vô nghĩa và không hề sạch vì quá trình chạy máy nén đưa không khí vào bình kín cũng tốn rất nhiều năng lượng và tạo ra khí thải.Động cơ hơi nước từng là đối thủ nặng ký của động cơ đốt trong trong những ngày đầu phát triển của lịch sử xe hơi. Tuy nhiên, nhược điểm của loại động cơ hơi nước là tốn quá nhiều thời gian khởi động.Xe chạy bằng củi đốt đã xuất hiện từ những năm 1870 và được sử dụng nhiều nhất trong giai đoạn Chiến tranh thế giới thứ 2 do xăng dầu trở nên khan hiếm. Nguyên tắc hoạt động của loại xe này là chuyển hóa các chất hữu cơ có trong củi, gỗ sang khí ga nhờ tác động của nhiệt, sau đó cung cấp cho động cơ đốt trong hoạt động.

Vào cuối những năm 1990, Vauxhall, Volvo và một số hãng xe khác đã chào bán loại ô tô chạy bằng nhiên liệu khí hóa lỏng ra thị trường. Thực chất ở châu Âu và một số khu vực khác trên thế giới, LPG vẫn là loại nhiên liệu phổ biến thứ ba sau xăng và dầu diesel. Nó có ưu điểm là tạo ra ít khí thải hơn so với xăng, tuy nhiên LPG có khả năng sinh nhiệt kém hơn xăng nên bạn sẽ cần nhiều nhiên liệu hơn để đi trên cùng một quãng đường.

Động năng là nguồn năng lượng thay thế đã được các nhà sản xuất ô tô áp dụng rộng rãi và thường được gọi là phanh tái tạo. Ý tưởng chế tạo khá đơn giản, các nhà sản xuất sẽ tận dụng lực hãm khi phanh xe để chạy máy phát điện, tạo ra điện năng sau đó lưu trữ vào pin. Nhược điểm của cách làm này là chi phí cao, những viên pin tích điện thường khá lớn và đắt tiền.

Công ty Lightyear có trụ sở tại Hà Lan đã tuyên bố đã giải quyết được những khó khăn trên xe năng lượng mặt trời và cho ra mắt chiếc Lightyear ONE, chiếc xe hơi chạy năng lượng mặt trời có tầm hoạt động xa đầu tiên trên thế giới. Theo tuyên bố của Lightyear, mẫu xe này có tầm hoạt động lên tới 725 km, vượt hầu hết các mẫu xe điện dùng pin sạc hiện nay.

Về lý thuyết, có thể sử dụng nitơ lỏng để làm nhiên liệu cho ô tô theo cách sử dụng khí nén. Khi nitơ lỏng được giải phóng từ bình chứa, nó sẽ nở ra và chuyển từ thể lỏng sang thể khí, tạo ra lực nén làm quay tuabin. Tuy nhiên, nhược điểm của nitơ lỏng là chúng rất nguy hiểm và khó bảo quản.

Amoniac từng được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong từ năm 1943. Ưu điểm của amoniac là giá thành rẻ, có thể sản xuất được với số lượng lớn và nó cũng không tạo ra khí thải carbon dioxide như xăng dầu. Do có mật độ năng lượng thấp nên loại nhiên liệu này đã không được phát triển và sử dụng rộng rãi. Ngoài ra, việc bảo quản khó khăn cũng là rào cản để loại nhiên liệu sạch này trở nên phổ biến.

Rượu thực sự có thể thay thế xăng dầu làm nhiên liệu cho xe hơi. Nhược điểm của rượu là có mật độ năng lượng thấp hơn xăng, cần phải sử dụng rất nhiều rượu để thu được công suất tương tự từ động cơ. Dù vậy, việc sử dụng loại nhiên liệu này được cho là sạch hơn xăng vì rượu có thể chiết xuất hoàn toàn từ tự nhiên, qua các loại thực vật.

Xe chạy bằng Hydro có ưu điểm là bơm nhiên liệu nhanh hơn xe chạy điện, đồng thời có thể đi được quãng đường xa hơn nếu được đổ đầy bình. Theo tính toán, sử dụng nhiên liệu Hydro để chạy máy phát điện cung cấp cho động cơ sẽ hiệu quả hơn là việc sử dụng pin sạc như các dòng xe chạy điện hiện nay.

Cồn sinh học được sản xuất từ quá trình lên men các thực vật như mía và ngũ cốc, sau đó được trộn với xăng hoặc dầu diesel để tạo ra xăng, dầu sinh học có thể được sử dụng cho hầu hết các loại xe ô tô, xe máy hiện nay. Các loại xăng sinh học sẽ góp phần bảo vệ môi trường do lượng khí CO thải ra trong quá trình đốt nhiên liệu ít hơn hẳn xăng thường.

Động cơ chạy bằng khí nén tự nhiên - CNG là tạo ra lượng khí thải dạng hạt ít hơn khoảng 75% so với động cơ diesel. Đồng thời nó cũng cắt giảm lượng khí cacbon dioxit và nitơ oxit đáng kể so với động cơ xăng. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, CNG ít gây hao mòn động cơ hơn động cơ chạy bằng xăng dầu do lượng cacbon tích tụ ít hơn.

Diesel sinh học có thể sản xuất bằng cách chiết tách từ hạt cải dầu hoặc dầu thải tạo ra trong quá trình nấu nướng. Dù vậy, quá trình chiết tách này đòi hỏi tiêu tốn năng lượng nên diesel sinh học không được đánh giá là một loại nhiên liệu sạch. Ngoài ra, chi phí sản xuất diesel sinh học cũng tốn kém hơn chi phí sản xuất diesel từ dầu mỏ nên loại nhiên liệu này vẫn chưa phổ biến.

Trên thực tế có rất ít ô tô chỉ chạy hoàn toàn bằng khí propan. Hầu hết phương tiện sử dụng loại khí này theo cách dùng tương tự như LPG, nghĩa là khởi động bằng xăng trước và sau đó chuyển sang dùng khí propan để giảm lượng khí thải. Vì propan ở dạng khí nên bình chứa nhiên liệu của xe cũng phải lớn hơn bình xăng thông thường.

Việc dùng nước để làm nhiên liệu chạy xe nghe có vẻ hão huyền nhưng thực sự có thể thực hiện được. Chỉ có điều, thực hiện việc này không hề đơn giản như chuyện lấy vòi nước đổ vào bình xăng. Đầu tiên, bạn sẽ phải lắp các tấm pin mặt trời trên nóc xe hơi để thu năng lượng điện. Lượng điện này sẽ dùng để chạy một loại máy đặc biệt, có nhiệm vụ tách nước thành Hydro và Oxy. Sau đó Hydro sẽ được dùng để chạy động cơ của xe.

Hãng xe Ấn Độ Tata từng nghiên cứu phương án sử dụng khí nén để chạy xe hơi. Bằng cách chứa không khí trong một bình kín, nén chặt, khi van được xả ra, luồng khí sẽ chạy qua tuabin và làm quay động cơ. Tuy nhiên, cách làm này gần như vô nghĩa và không hề sạch vì quá trình chạy máy nén đưa không khí vào bình kín cũng tốn rất nhiều năng lượng và tạo ra khí thải.

Động cơ hơi nước từng là đối thủ nặng ký của động cơ đốt trong trong những ngày đầu phát triển của lịch sử xe hơi. Tuy nhiên, nhược điểm của loại động cơ hơi nước là tốn quá nhiều thời gian khởi động.

Xe chạy bằng củi đốt đã xuất hiện từ những năm 1870 và được sử dụng nhiều nhất trong giai đoạn Chiến tranh thế giới thứ 2 do xăng dầu trở nên khan hiếm. Nguyên tắc hoạt động của loại xe này là chuyển hóa các chất hữu cơ có trong củi, gỗ sang khí ga nhờ tác động của nhiệt, sau đó cung cấp cho động cơ đốt trong hoạt động.