Όταν το καυσόξυλο χρησιμοποιήθηκε ως μέσο κίνησης των οχημάτων

Αυτοκίνητο με γεννήτρια αερίου σε ρυμουλκούμενο στη Βικτώρια της Αυστραλίας

Στις αρχές του 19ου αιώνα, εκτός από τον κάρβουνο και το φυσικό αέριο, ένα νέο είδος καυσίμου έγινε διαθέσιμο στους ανθρώπους. Ήταν το συνθετικό αέριο (synthetic gas ή syngas) και ήταν διαθέσιμο σε πολλές διαφορετικές μορφές, όπως αέριο κάρβουνου, ξύλου ή νερού.

 

 

 

Το syngas παράγεται με τη μετατροπή της βιομάζας ή άλλων υλικών που περιέχουν άνθρακα, όπως το ξύλο και το κάρβουνο, σε αέριο προϊόν υποβάλλοντάς τα σε θερμότητα σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο. Το αέριο που προκύπτει περιέχει ένα μείγμα υδρογόνου, μονοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου, τα οποία είναι όλα εύφλεκτα και μπορούν να καούν για να εκπέμψουν θερμότητα και φως.

 

 

Τα πρώτα αέρια κάρβουνου προέρχονταν από κάρβουνο και τύρφη και χρησιμοποιήθηκαν για φωτισμό και μαγείρεμα. Το Λονδίνο έλαβε το πρώτο του φωταέριο με κάρβουνο το 1807, και λίγο μετά, μέχρι τα τέλη του 19ου αιώνα, όταν αντικαταστάθηκε από τον ηλεκτρικό φωτισμό, ο φωτισμός με αέριο κάρβουνου (ονομάζεται και αέριο πόλης) έγινε διαθέσιμος στις περισσότερες βιομηχανικές πόλεις. Το syngas συνέχισε να χρησιμοποιείται μέχρι τη δεκαετία του 1920 σε υψικαμίνους και σε εργοστάσια.

Το 1920, ο Γάλλος μηχανικός Georges Imbert κατασκεύασε μια κινητή γεννήτρια αερίου ξύλου που τροφοδοτούνταν με ροκανίδια και παρήγαγε καθαρό αέριο που μπορούσε να τροφοδοτηθεί απευθείας στον κινητήρα εσωτερικής καύσης ενός οχήματος με ελάχιστη τροποποίηση στον ίδιο τον κινητήρα. Στα τέλη της δεκαετίας του 1930, περίπου 9.000 οχήματα χρησιμοποιούνταν στην Ευρώπη εξοπλισμένα με γεννήτριες Imbert. Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, όταν και υπήρξε έλλειψη σε βενζίνη, αυτός ο αριθμός αυξήθηκε εκθετικά. Μέχρι το τέλος του πολέμου, μόνο στη Γερμανία, λειτουργούσαν περίπου 500.000 οχήματα αερίου κάρβουνου, ανάμεσά τους ιδιωτικά, φορτηγά, λεωφορεία, τρακτέρ, μοτοσικλέτες, πλοία και τρένα, ενώ, ακόμη και τεθωρακισμένα ήταν εξοπλισμένα με μονάδα αεριοποίησης ξύλου. Για το λόγο αυτό, δημιουργήθηκε ένα δίκτυο με περίπου 3.000 σταθμούς ξύλου, όπου οι οδηγοί μπορούσαν να εφοδιάσουν με καυσόξυλα. 

 

 

Το 1942 υπήρχαν περίπου 73.000 οχήματα με αέριο ξύλου στη Σουηδία, 65.000 στη Γαλλία, 10.000 στη Δανία, 9.000 στην Αυστρία και στη Νορβηγία και σχεδόν 8.000 στην Ελβετία. Το 1944, η Φινλανδία διέθετε 43.000 "ξυλοκίνητα" εκ των οποίων τα 30.000 ήταν λεωφορεία και φορτηγά, 7.000 ιδιωτικά, 4.000 τρακτέρ και 600 βάρκες. Τέτοια οχήματα εμφανίστηκαν και στις ΗΠΑ, την Ασία και, ειδικότερα στην Αυστραλία, η οποία διέθετε 72.000 τέτοιου είδους. Συνολικά, περισσότερα από 1 εκατομμύριο οχήματα με αέριο χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.

 

Αυτοκίνητο με γεννήτρια αερίου ξύλου, Βερολίνο, 1946

 

Η μπροστινή όψη του ίδιου αυτοκινήτου. Ο σωλήνας από το πίσω μέρος του αυτοκινήτου μπαίνει σε μια δεξαμενή στο μπροστά μέρος, χωρίς να μπαίνει στο εσωτερικό του αυτοκινήτου καθώς, ακόμη και μια μικρή διαρροή μονοξειδίου του άνθρακα, θα ήταν πολύ επικίνδυνη. Μετά τη δεξαμενή, το αέριο πήγαινε στο ψυγείο που είναι τοποθετημένο ακριβώς πάνω της και μοιάζει με καλοριφέρ.
 

Το αέριο ξύλου αποτελείται περίπου από 50% άζωτο, 27% μονοξείδιο του άνθρακα, 14% υδρογόνο, 3% μεθάνιο και 4% μονοξείδιο του άνθρακα με ίχνη οξυγόνου. Το άζωτο και το διοξείδιο του άνθρακα αποτελούν περισσότερα από τα μισά των συνολικών συστατικών του αερίου και είναι αδρανή, όσον αφορά τον κινητήρα εσωτερικής καύσης. Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αέριο αργής καύσης. Αυτό σημαίνει ότι το αέριο ξύλου έχει πολύ χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα. Η ενεργειακή αξία του αερίου από ξύλο είναι περίπου 5,7 MJ/kg, σε σύγκριση με 44 MJ/kg για τη βενζίνη και 56 MJ/kg για το φυσικό αέριο.

 

Ωστόσο, μια εξαιρετικά αποδοτική διαδικασία αεριοποίησης μπορεί να μετατρέψει περίπου το 75% του καυσίμου σε εύφλεκτο αέριο. Ακόμη και τότε, ένα αυτοκίνητο με αέριο από ξύλο καταναλώνει περίπου 1,5 φορά περισσότερη ενέργεια από ένα όχημα που λειτουργεί με βενζίνη. Με άλλα λόγια, ένα αυτοκίνητο που καίει 1.000 κιλά καύσιμης ύλης θα έχει τα ίδια χιλιόμετρα με ένα αυτοκίνητο που καίει 365 λίτρα βενζίνης, κάτι που είναι εντυπωσιακό γιατί η παραγωγή βενζίνης είναι σημαντικά πιο δαπανηρή. Επιπλέον, ένα όχημα που λειτουργεί με αέριο ξύλου έχει σημαντικά χαμηλότερες εκπομπές καυσαερίων από ένα όχημα που λειτουργεί με βενζίνη. Η καύση του αερίου ξύλου δεν παράγει σωματίδια, και πολύ χαμηλό διοξείδιο του άνθρακα που είναι καλό για το περιβάλλον.

 

Λεωφορείο στο Λονδίνο με γεννήτρια αερίου σε ρυμουλκούμενο

Το πιο προφανές μειονέκτημα ενός τέτοιου οχήματος είναι το μέγεθος της δεξαμενής καυσίμου που απαιτείται. Η γεννήτρια αερίου καταλαμβάνει πολύ χώρο και άδεια μπορεί να ζυγίσει μερικές εκατοντάδες κιλά. Επειδή το αέριο ξύλου καίγεται αργά και έχει χαμηλή ενεργειακή αξία, περιορίζεται η ταχύτητα του οχήματος και την επιτάχυνσή του. Επίσης, οι γεννήτριες χρειάζονται μέχρι και 10 λεπτά για να φτάσουν σε θερμοκρασία λειτουργίας, κάτι που σημαίνει ότι δεν είναι άμεσα διαθέσιμο το όχημα.

Μετά το τέλος του πολέμου, η βενζίνη έγινε ξανά διαθέσιμη και η τεχνολογία ξεπεράστηκε.

 

Ανεφοδιασμός γεννήτριας στην Αυστραλία

από: amusing planet