대체에너지를 이용한 무공해 자동차의 종류와 원리(내공20)

아주 간단히 합니다.

전기 자동차: 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차. 발전 과정에서 발생하는 공해 있으나 운행중에는 공해 없음. 효율이 높은 편으로 지구 온난화 가스 배출량은 적은 편임. 가볍고 성능 좋은 배터리의 개발이 핵심적임. 현재는 단거리 출퇴근용 차량으로 시장 접근이 약간 이뤄짐.

하이브리드 자동차: 전기 자동차의 특성과 가솔린(혹은 디젤) 자동차의 특성을 동시에 갖춤. 도심지 등에서는 전기 모드로 고속도로 등에서는 엔진 모드로 전환하여 최적화함. 도심지에서는 전기 모드로 운행시 극심한 공해 배출은 없음. 에너지 효율의 향상으로 지구 온난화 가스 배출량 상당히 줄어듬. 일본 업체들이 선도적으로 개발 현재 상당히 시장 보급. (위 설명은 병렬 설계 기준임. 직렬 설계는 요세 별로 고려치 않는듯 해서 생략)

연료 전지 자동차: 일종의 배터리인 연료 전지를 사용. 연료 전지는 수소나 알코올 등의 가연성 연료를 주입하여 전기 화학적 방법으로 전기를 생산. 효율이 상당히 높고 깨끗한 연료를 사용함으로 공해를 최소화할 수 있음. 지나치게 비싼 촉매와 무게가 문제. 미국이 개발을 선도하고 있음.

태양전지 자동차: 태양전지를 등에 매달고 이를통해 발전하여 구동. 실용화되기는 힘들 것으로 보고 다만 태양전지 성능 개선 차원에서 주목을 받음. 사막에서나 가능함.

차세대 디젤 자동차: 엔진 효율을 더 개선하고 공해 배출을 최소화한 디젤 엔진을 장착한 자동차. 현재 엔진과는 근본적 차이는 없으나 효율 개선을 통해 연비를 두배 이상 올린 차들이 현재 시판중. 유렵의 자동차 업계가 선도함. (미국은 디젤 엔진 싫어함.)

바이오 연료(알콜): 현재 엔진과 근본적인 차이는 없으나 석유가 아닌 식물로부터 연료를 추출함. 메탄올이나 에탄올을 가솔린과 혼합하는 방식은 현재 고급 연료로 여러 나라에서 시판중임. 바이오 연료는 이산화탄소를 배출하기는 하나 이것들이 다시 식물을 통해 흡수된다고 하면 신규 방출이라고 볼 수 없기는 함. (다소 논쟁적 여지가 있음.)

천연 가스 자동차: 천연 가스를 이용하기 위해서는 현재 자동차 엔진에 약간의 개조가 필요. 현재 상당히 상용화. (국내에는 버스) 천연 가스 자체는 화석 연료중에 가장 깨끗하고 매장량이 풍부함. 그러나 대규모 저장이 힘들다는 점 때문에 수급의 문제가 있음.

좀 다른 엔진 자동차들: 스털링 기관, 에릭슨 기관 등 통상의 엔진과 약간 다른 성격의 엔진을 장착한 자동차들. 다른 성격의 연료를 사용할 수 있음. 스털링 기관의 경우 외연기관이므로 많은 것들을 연료로 활용 가능. 더 높은 효율을 가지는 경우도 있음. 요세는 별 주목을 못 받는 것 같음.

고속 플라이 휠 자동차: 아주 특이한 형식이긴 하지만. 배터리 대신 다른 에너지 저장 매체를 사용한 예로 고속으로 회전하는 원반에 운동 에너지를 저장했다가 이를 조금씩 사용. 시험 운행 수준의 테스트는 해봤음. 실용화 가능성은 낮음.

수소 자동차: 수소를 연료로 사용하는 것은 연료 전지 자동차와 동일. 다만, 연료 전지와는 달리 이를 연소. 천연 가스 자동차와 같은 성격의 개조가 필요. 수소 저장을 위해서 수소 흡착 합금등을 연구해봤으나 요새는 별 소식이 없는 것으로 봐서 신통치 않았던거 같음. 수소 자체는 현재 석유/천연가스에서 추출하는게 제일 경제적임.

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대체 에너지에 의한 자동차라고 볼 수 없는게 많죠?
왜 이러냐 하면 자동차 자체는 에너지를 생산할 수 없는 성격의 물건이고 오직 소비만 하게 마련입니다. 그리고 대체로 대체 에너지라고 말해지는 것들은 전기를 주로 생산합니다. (풍력 발전이나 태양 발전이나.) 그러니까 전기 자동차가 대체 에너지를 썼느냐 안 썼느냐는 그 지역이 어떤 식으로 발전을 했느냐에 달려 있습니다. 한편, 전기 자동차는 너무 성능이 제한적이라는 견해가 많기 때문에 무게당 에너지 저장 용량이 큰 유기물(석유나 알콜)에 의존하는 것들이 많이 있습니다.

수소자동차.... 상용화 많이 된다던데