Энергоёмкость топлива
Сравнение бензина, дизеля и других видов топлива
Сравнить виды топливаПочему дизельный грузовик расходует меньше топлива, чем бензиновый? Почему электромобили используют «MPGe» вместо MPG? Ответ кроется в энергоёмкости — разные виды топлива содержат разное количество энергии на галлон, фунт или кубический фут. Понимание энергоёмкости топлива помогает сравнивать автомобили, системы отопления и стоимость энергии.
Энергоёмкость жидкого топлива
| Топливо | BTU/галлон | МДж/литр | кВт·ч/галлон |
|---|---|---|---|
| Бензин (обычный) | 120 286 | 34,2 | 33,4 |
| Бензин (премиум) | 121 463 | 34,5 | 33,7 |
| Дизельное топливо (#2) | 137 381 | 38,6 | 38,2 |
| Биодизель (B100) | 126 206 | 35,7 | 37,0 |
| Этанол (E100) | 84 530 | 23,4 | 24,8 |
| E85 (85% этанол) | 90 660 | 25,6 | 26,6 |
| Пропан (СНГ) | 91 502 | 25,4 | 26,8 |
| Топочный мазут | 138 500 | 38,7 | 40,6 |
| Авиационное топливо (Jet A) | 128 100 | 35,0 | 37,5 |
Энергоёмкость газообразного топлива
| Топливо | BTU/единица | МДж/единица | кВт·ч/единица |
|---|---|---|---|
| Природный газ (за терм) | 100 000 | 105,5 | 29,3 |
| Природный газ (за CCF) | 103 000 | 108,7 | 30,2 |
| Природный газ (за куб. фут) | 1 030 | 1,09 | 0,302 |
| Пропан (за галлон) | 91 502 | 96,5 | 26,8 |
| Водород (за кг) | 134 000 | 141,4 | 39,3 |
| Сжатый природный газ (GGE)* | 120 000 | 126,6 | 35,2 |
*GGE = Gasoline Gallon Equivalent (бензиновый галлонный эквивалент)
Энергоёмкость твёрдого топлива
| Топливо | BTU/фунт | МДж/кг | кВт·ч/кг |
|---|---|---|---|
| Антрацит | 12 000-13 000 | 30-32 | 8,3-8,9 |
| Битуминозный уголь | 10 500-12 500 | 26-31 | 7,2-8,6 |
| Суббитуминозный уголь | 8 000-10 000 | 20-25 | 5,6-6,9 |
| Лигнит | 5 000-7 000 | 12-17 | 3,3-4,7 |
| Древесина (воздушной сушки) | 6 400 | 15 | 4,2 |
| Древесные пеллеты | 8 000 | 18,6 | 5,2 |
Почему энергоёмкость важна
Топливная эффективность автомобилей
Дизельный автомобиль с расходом 35 MPG фактически проезжает больше на единицу энергии (BTU), чем бензиновый автомобиль с расходом 30 MPG:
- Дизель: 35 миль / 137 381 BTU = 0,000255 миль/BTU
- Бензин: 30 миль / 120 286 BTU = 0,000249 миль/BTU
Дизель на 2,4% эффективнее на единицу энергии, а не только на галлон.
Сравнение стоимости отопления
Для получения 1 миллиона BTU тепла:
| Топливо | Необходимое количество | Стоимость* |
|---|---|---|
| Природный газ | 10 термов | ~ |
| Пропан | 10,9 галлонов | ~ |
| Топочный мазут | 7,2 галлонов | ~ |
| Электричество | 293 кВт·ч | ~ |
*Ориентировочные цены 2024 года, зависят от региона
Сравнение плотности энергии
Плотность энергии (энергия на единицу массы) определяет, какие виды топлива практичны для различного применения:
| Топливо | МДж/кг | Применение |
|---|---|---|
| Водород | 142 | Наивысшая по массе; трудно хранить |
| Бензин | 46 | Автомобили, авиация |
| Дизель | 45 | Грузовики, суда, генераторы |
| Авиатопливо | 43 | Авиация |
| Природный газ | 55 | Отопление, электростанции |
| Литиевый аккумулятор | 0,5-1 | Электромобили (низкая плотность энергии) |
Аккумуляторы хранят примерно в 50 раз меньше энергии на кг, чем бензин — поэтому электромобилям нужны тяжёлые аккумуляторные блоки.
Преобразование между видами топлива
Бензиновые галлонные эквиваленты (GGE)
| Топливо | Количество = 1 GGE |
|---|---|
| Бензин | 1 галлон |
| Дизель | 0,88 галлона |
| Этанол (E100) | 1,42 галлона |
| E85 | 1,33 галлона |
| Пропан | 1,31 галлона |
| Природный газ | 126,67 куб. футов |
| Электричество | 33,7 кВт·ч |
Заключение
Разные виды топлива содержат совершенно разное количество энергии. Дизель содержит примерно на 14% больше энергии на галлон, чем бензин; этанол — примерно на 30% меньше. Понимание этих различий помогает сравнивать стоимость топлива, эффективность автомобилей и варианты отопления на основе одинаковой энергии, а не просто цены за галлон.