Po wielu latach badań i rozwoju, pojazdy napędzane paliwami innymi niż dominujące obecnie olej napędowy i benzyna, w końcu wchodzą na rynek. Podstawowe przykłady to biopaliwa, zaawansowane diesle, gaz ziemny, wodór (dla ogniw paliwowych) i energia elektryczna (dla pojazdów typu plug-in i hybryd plug-in).
Plug-in Hybrids and Other Electric Drive Vehicles
Plug-in Hybrid cars and other electric drive vehicles are a promising option for reducing U.S. dependence on oil and reducing greenhouse gas emissions in the transportation sector. Silniki elektryczne charakteryzują się wyższą wydajnością w przetwarzaniu „paliwa” (energii elektrycznej) na moc mechaniczną, co daje im znaczną przewagę nad silnikami spalinowymi benzynowymi w zakresie redukcji kosztów paliwa i emisji gazów cieplarnianych. Przy obecnych cenach detalicznych energii elektrycznej w USA – wynoszących od 0,08 do 0,18 dolara za kilowatogodzinę – zasilanie pojazdu osobowego energią elektryczną kosztowałoby równowartość jednego do dwóch dolarów za galon benzyny. Hybrydowe pojazdy benzynowo-elektryczne, które mogą być ładowane z sieci elektrycznej – tzw. hybrydy „plug-in” – mogłyby stać się liderem w przejściu do nowej generacji pojazdów częściowo lub całkowicie elektrycznych. Ślad węglowy pojazdów elektrycznych byłby znacznie niższy przy obecnym zestawie źródeł energii zasilających amerykańską sieć elektryczną i nadal by się zmniejszał, w miarę jak sektor energetyczny wykorzystywałby więcej energii odnawialnej i zmniejszał emisyjność. Pojazdy hybrydowe typu plug-in mogłyby również być pojazdami o elastycznych paliwach i zasilane biopaliwami, gdy pojazd nie pracuje w trybie elektrycznym. Rozwój zaawansowanych akumulatorów, które mogą spełnić wymagania dotyczące mocy, zasięgu i trwałości, jest przedmiotem znacznych inwestycji publicznych i prywatnych.
Biopaliwa
Wiele paliw transportowych można produkować z biomasy, co pomoże zmniejszyć zapotrzebowanie na produkty naftowe i poprawić profil emisji gazów cieplarnianych w sektorze transportu. Etanol z kukurydzy i trzciny cukrowej oraz biodiesel z soi, rzepaku i palmy olejowej dominują na obecnym rynku biopaliw, ale wiele firm agresywnie rozwija i wprowadza na rynek szereg zaawansowanych biopaliw drugiej generacji wytwarzanych z surowców nieżywnościowych, takich jak odpady komunalne, algi, wieloletnie trawy i wióry drzewne. Paliwa te obejmują etanol celulozowy, bio-butanol, metanol oraz szereg syntetycznych odpowiedników benzyny/diesla. Potencjał różnych biopaliw w zakresie redukcji gazów cieplarnianych i ropy naftowej może być bardzo różny w zależności od konkretnego procesu i użytych surowców. Biopaliwa mogą być stosowane w mieszankach z benzyną lub olejem napędowym lub jako samodzielne paliwa. Dopóki nie będziemy w stanie wyprodukować znacznej ilości pojazdów elektrycznych napędzanych energią elektryczną wytwarzaną w sposób odnawialny, biopaliwa pozostaną jedynym dostępnym powszechnym źródłem czystej, odnawialnej energii transportowej.
Wodorowe ogniwa paliwowe
Pojazd napędzany wodorowymi ogniwami paliwowymi to rodzaj pojazdu elektrycznego, który do zasilania wykorzystuje ogniwo paliwowe zamiast akumulatora. Wodorowe ogniwa paliwowe mogą być czystym, niezawodnym, cichym i wydajnym źródłem wysokiej jakości energii elektrycznej. Wykorzystują one wodór jako paliwo do napędzania procesu elektrochemicznego, w wyniku którego powstaje energia elektryczna, a jedynymi produktami ubocznymi są woda i ciepło. Dwa główne zastosowania wodorowych ogniw paliwowych to stacjonarne źródła energii i pojazdy napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCV).
Wodór można pozyskiwać z wody za pomocą elektrolizy, wykorzystując energię odnawialną słoneczną lub wiatrową, energię jądrową lub energię kopalną. Może być pozyskiwany z odnawialnej biomasy lub węgla za pomocą gazyfikacji w wysokiej temperaturze. Przy użyciu katalizatorów chemicznych można go również uzyskać z odnawialnego biogazu, odnawialnego etanolu lub metanolu albo kopalnego gazu ziemnego. Wpływ produkcji wodoru na środowisko zależy od źródeł i procesów, w których wodór jest pozyskiwany. Obecnie większość wodoru jest pozyskiwana z kopalnego gazu ziemnego, emitującego kopalny dwutlenek węgla jako produkt uboczny.
Komputery FCV mają zasięg podobny do pojazdów z silnikiem spalinowym – od 250 do 400 mil na jednym baku paliwa. FCV są komercyjnie dostępne w leasingu, ale infrastruktura do tankowania wodoru nie istnieje jeszcze w większości części kraju. W Kalifornii działa kilka stacji, a kolejne są w budowie. Wyższy koszt wodoru w przeliczeniu na ekwiwalent energetyczny jest równoważony przez znacznie wyższą wydajność elektrycznego układu napędowego w porównaniu z silnikiem spalinowym.
Gaz ziemny
Gaz ziemny, stosowany jako paliwo transportowe, może emitować do 25 procent mniej dwutlenku węgla na jednostkę energii niż konwencjonalna benzyna i może być pozyskiwany w kraju. Gaz ziemny jest obecnie wykorzystywany w wielu autobusach tranzytowych, krótkodystansowych ciężarówkach komercyjnych i niektórych innych flotach pojazdów. Zastosowanie go w pojazdach osobowych jest utrudnione ze względu na dodatkową przestrzeń potrzebną do przechowywania paliwa oraz ograniczoną dostępność detalicznych stacji paliw, ale zostało zbadane przez co najmniej jednego dużego producenta samochodów.
Zaawansowany silnik Diesla
Czystsza generacja paliw do silników Diesla oraz zaawansowane silniki Diesla wspólnie osiągają poziomy emisji zbliżone do niskoemisyjnych silników benzynowych, a pojazdy napędzane olejem napędowym mogą uzyskać o ponad 25 procent lepszą ekonomię spalania niż porównywalne modele benzynowe. W Stanach Zjednoczonych olej napędowy jest stosowany głównie w samochodach ciężarowych, autobusach i pociągach. Połowa wszystkich pojazdów osobowych w Europie jest napędzana olejem napędowym, a technologia czystego oleju napędowego może doprowadzić do rozszerzenia jego zastosowania w amerykańskich samochodach osobowych i lekkich ciężarówkach.