وقود سائل

الديزل

إضافةً إلى ذلك، يماثل الديزل التقليدي الغازولين لأنه مزيجٌ من الهيدروكربونات الأليفاتية المستخرجة من البترول. قد يكلف وقود الديزل أكثر أو أقل من الغازولين، ولكن تكاليف إنتاجه أقل عمومًا لأن عمليات الاستخلاص المستعملة أبسط. كما أن بعض البلدان (وخاصة إيطاليا وكندا والهند) لديها معدلات ضريبية أقل على وقود الديزل.

وفي هذا السياق، بعد التقطير، يعالج الديزل عادةً لتقليل كمية الكبريت في الوقود. يسبب الكبريت التآكل في المركبات والأمطار الحمضية وارتفاع انبعاثات الدخان الأسود من ماسورة المؤخرة (ماسورة العادم). تاريخيًا، كانت مستويات الكبريت المحددة قانونيًا في أوروبا أقل مما هي عليه في الولايات المتحدة، إلا أن التشريعات الأمريكية الأخيرة خفضت الحد الأقصى لمحتوى الكبريت من الديزل من 3000 جزءًا من المليون (بي بي إم) إلى 500 عام 2007، وإلى 15 بحلول عام 2010. تجري تغييرات مماثلة في كندا وأستراليا ونيوزيلندا وعدة دول آسيوية.

الميثانول

كذلك، يعدّ الميثانول أخف وأبسط أنواع الكحول، وينتج من غاز الميثان الطبيعي. تُعد تطبيقاته واستخداماته العملية محدودة بسبب سمّيته في المقام الأول (شبيه بالغازولين)، وأيضًا بسبب نسبة تآكله المرتفعة والقابلية للامتزاج بالماء. تستعمل كميات صغيرة منه في بعض أنواع الغازولين لزيادة رقم الأوكتان. يستعمل وقود الميثانول في بعض سيارات السباق وطائرات العرض.

وفي هذا الصدد، يطلق على الميثانول كذلك اسم كحول الميثيل أو كحول الخشب، لأنه أنتج سابقًا من تقطير الخشب، كما يعرف باسم هيدرات الميثيل.

الإيثانول

ومن جهة أخرى، يمكن اعتبار الإيثانول المستعمل في الغازولين والأغراض الصناعية وقودًا أحفوريًا لأنه ينتج غالبًا من منتج نفطي هو الإيثيلين، وهو أرخص من إنتاجه من تخمير الحبوب أو قصب السكر.

وفي السياق ذاته، يوجد الإيثانول المعروف كذلك باسم كحول الايثيل عادةً في المشروبات الكحولية. مع ذلك، يمكن استخدامه كذلك كوقود، وغالبًا ما يتحقق ذلك من خلال مزجه مع الغازولين بنسبة تكون في أغلب الأحيان 1:9 من الغازولين إلى الإيثانول، وذلك لتقليل الآثار البيئية السلبية للغازولين.

الديزل الحيوي

وفي هذا السياق، يشبه الديزل الحيوي الديزل العادي، ولكن هناك اختلافات بينهما أقرب إلى تلك الموجودة بين البترول والإيثانول. مثلًا، يملك الديزل الحيوي رقمًا سيتينيًا أعلى (45-60 مقابل 45-50 بالنسبة للديزل المستخرج من النفط الخام)، كما أنه يستعمل في النظافة للتخلص من الأوساخ. اعتبر بعض العلماء أن الديزل الحيوي لن يصبح ممكنًا من الناحية الاقتصادية إلا إذا تجاوز سعر النفط 80 دولارًا (40 جنيها استرلينيا أو 60 يورو في أواخر فبراير 2007) للبرميل. بيد أن هذا يعتمد على الوضع المحلي والاقتصادي وموقف الحكومة من الديزل الحيوي ومجموعة من العوامل الأخرى - وقد ثبت أنه قابل للاستخدام العملي بتكاليف أقل بكثير في بعض البلدان. ينتج الديزل الحيوي طاقة أقل بنسبة 10% من الديزل العادي. بشكل مماثل لاستخدام نسب ضغط أعلى في محركات تحرق كحولًا من الأوكتين والبترول في محركات الشرارة-الإشعال، فإن استغلال ارتفاع الرقم السيتيني للديزل الحيوي من الممكن أن يتغلب على العجز في الطاقة مقارنة بالديزل العادي رقم 2.

الخصائص العامة

إضافةً إلى ذلك، تتضمن بعض الخواص الشائعة للوقود السائل أنه سهل النقل، ويمكن التعامل معه بسهولة نسبية. تختلف الخواص الفيزيائية للوقود السائل حسب درجة الحرارة، ولكن ليس بدرجة كبيرة مثل الوقود الغازي. بعض هذه الخصائص هي: نقطة الوميض، وهي أدنى درجة حرارة ينتج فيها تركيز بخار قابل للاشتعال؛ نقطة الاشتعال، وهي درجة الحرارة التي يحدث فيها الحرق المستدام للبخار؛ نقطة التسحب لوقود الديزل، وهي درجة الحرارة التي تبدأ عندها المركبات الشمعية الذائبة في الالتحام، ونقطة الانسكاب، وهي درجة الحرارة التي يكون الوقود قبل الوصول إليها كثيفًا جدًا بحيث لا يمكن سكبه بحرية. تؤثر هذه الخصائص على سلامة الوقود وتدابير نقله.

الأمونيا

في هذا الإطار، استُخدم الأمونيا (NH3) كوقودٍ في بعض الأحيان عندما كان الغازولين غير متوفر (مثل استخدامه في الحافلات البلجيكية أثناء الحرب العالمية الثانية). تبلغ كثافة الطاقة الحجمية فيه 17 ميغاجول للتر الواحد (مقارنة ب 10 للهيدروجين و18 للميثانول و21 للإيثر ثنائي الميثيل و34 للغازولين). يجب أن يتم ضغطه أو تبريده ليكوّن وقودًا سائلًا، على الرغم من أنه لا يحتاج إلى تبريد فائق، كما أن الهيدروجين يجب أن يكون في حالة سائلة.

الكحول

من جانب آخر، بشكل عام، يشير مصطلح الكحول إلى الإيثانول الذي يعتبر أول مادة كيميائية عضوية ينتجها البشر، لكن يمكن أن تستعمل أي مادة كحولية كوقود. يعتبر الإيثانول والميثانول الأكثر شيوعًا، إذ إن أسعارهما غير مرتفعة عند استخدامهما والاستفادة منهما.

البتروليّات

ومن جهة أخرى، تنتج أغلب أنواع الوقود السائل المستعملة في الوقت الحالي من البترول، وأبرزها هو البنزين. يقبل العلماء عمومًا فكرة أن البترول يتكوّن من بقايا النباتات والحيوانات المتحجرة بسبب التعرض للحرارة والضغط في القشرة الأرضية.

الغاز الطبيعي

من جهة ثانية، يمكن ضغط الغاز الطبيعي، الذي يتكون بشكل أساسي من الميثان، إلى سائل واستخدامه كبديل لأنواع الوقود السائلة الأخرى التقليدية. يعد احتراقه نظيفًا مقارنة بأنواع أخرى من الوقود الهيدروكربوني، ولكن نقطة الغليان المنخفضة للوقود تتطلب إبقاءه عند ضغط مرتفع للبقاء في الحالة السائلة. على الرغم من أن لديه نقطة اشتعال منخفضة جدًا مقارنةً بأنواع أخرى من الوقود مثل الغازولين، إلا أنه أكثر أمانًا في نواح كثيرة بسبب ارتفاع درجة حرارة الاشتعال التلقائي وكثافته المنخفضة، ما يؤدي إلى تبدده عند إطلاقه في الهواء.

الوقود الأحفوري غير البترولي

وفي السياق ذاته، عندما لا يكون النفط متوفرًا بسهولة، فمن الممكن استخدام عمليات كيميائية مثل عملية فيشر-تروبش لإنتاج الوقود السائل من الفحم أو الغاز الطبيعي. شكّل الوقود الاصطناعي من الفحم أهمية إستراتيجية أثناء الحرب العالمية الثانية بالنسبة للجيش الألماني، واليوم يصنّع الوقود الاصطناعي المنتج من الغاز الطبيعي، للاستفادة من القيمة الكبيرة للوقود السائل في وسائل النقل.

الغازولين

من جانب آخر، الغازولين هو الوقود السائل الأكثر استخدامًا. يصنع الغازولين -كما هو معروف في الولايات المتحدة وكندا- من جزيئات الهيدروكربون (المركبات التي تحتوي على الهيدروجين والكربون فقط) التي تكون مركبات أليفاتية، أو سلاسل من الكربونات مع ذرات الهيدروجين المتصلة. غير أن الكثير من المركبات العطرية (سلاسل الكربون التي تكون حلقات) مثل البنزين الحلقي توجد بشكل طبيعي في الغازولين وتتسبب بمخاطر صحية مرتبطة بالتعرض لمدة طويلة للوقود.

من جهة ثانية، ينتج الغازولين من خلال تقطير النفط الخام. يفصل السائل المرغوب عن النفط الخام في المصافي، ويستخرج النفط الخام من الأرض عبر عدة عمليات أكثرها شيوعًا هي مضخات النفط. لإنتاج الغازولين يجب أولًا استخراج البترول من النفط الخام.