|
Chcesz wiedzieć więcej? Zamów dobrą książkę. Propozycje Racjonalisty: | | |
|
|
|
|
Państwo i polityka » Energetyka
Długie konanie silnika benzynowego. Alternatywne paliwa jutra [4] Autor tekstu: Maciej Psyk
TABELA 1
Napęd
|
Przedstawiciel
|
Uwagi
|
czysty bioetanol
(E100) lub mieszanka z paliwem (E85)
|
E100 — prototyp
Saaba 9-5 BioPower 100 Concept
E85 — światowy lider Saab, ponadto Ford Focus
|
możliwość mieszania
z benzyną (technologia Flexible fuel vehicles); w Brazylii działa E100
dzięki brakowi mrozów; 107 oktanów
|
czysty biodiesel
(B100) lub mieszany (np. B30)
|
eksperymentalne
|
|
CNG (skompresowany do
25 MPa gaz ziemny)/ LPG
|
Honda Civic GX (jako jedyne), Volvo S60,Volvo V70 (CNG+benz.)
|
LPG — możliwość
zainstalowania w salonie bez utraty gwarancji
|
paliwo syntetyczne
(GTL / CTL / BTL)
|
eksperymentalne
|
brak siarki i związków
aromatycznych
|
LNG (liquefied natural
gas), temp. -163st. C
|
nie istnieje; stosuje
się w transporcie morskim
|
utrzymanie tak niskich
temperatur w baku samochodu jest trudne i nieopłacalne; w wyniku podgrzania ciecz paruje
|
ciekły wodór
temp. -253 st. C
|
powstał prototyp GM
Hydrogen3, technologia zarzucona
|
pojazdy o napędzie
hybrydowym
|
Toyota Prius NHW20,
Lexus RX 400h, Toyota Camry Hybrid
|
głównie używa
paliwa, prądu uzupełniająco
|
PHEV (plug-in hybrid electric vehicle)
|
oczekiwane w 2009
roku; możliwa konwersja hybrydy w PHEV, m. in. w Kaliforni; Opel
Flextreme — 2010
|
używa prądu na krótkich
trasach do ok. 60 km, następnie benzyny lub ON; ładowany z gniazdka
|
pojazdy autonomiczne:
wykorzystujące słońce,
wiatr, siłę mięśni (Human Powered Vehicle — HPV) lub energię
ludzkiego ciała (chód, bieg etc.)
|
Twike (HPV + bateria NiMH)
Critical Power Streamliner (HPV)
Nuna 3, Nuna 4
(solarny)
Venturi AstroLab;
Venturi Eclectic; możliwe konwersje (panel solarny o mocy 240W, trwają
prace nad 320W) do BEV lub hybrydy;
|
w przyszłości
pokrycie całej karoserii;
konwersje -
firma Solar Electrical Vehicles (zwrot inwestycji po 2-3 latach w
Kaliforni)
potencjalnie idealny samochód
miejski
|
na baterie (battery electric vehicle — BEV); od 2008 — ultracapacitor
firmy EEStor
|
G-Wiz, ZAP Xebra, BlueCar (prototyp), Tesla Roadster (sprzedaż 2008),
Smart Fortwo EV (obecnie leasingowany za 375 GBP/miesiąc), Phoenix
Motorcars SUT
|
firma A123 będzie
dostawcą baterii Li-ion dla GM;
nanotechnologia -
rozwiązanie problemu czasu ładowania i samorozładowania
|
90 m3 powietrza sprężone
do 700 barów (70 MPa)
|
istnieją prototypy;
najbliższa komercjalizacji współpraca Tata-MDI
|
planowana produkcja
samochodów od sierpnia 2008; typ — samochód miejski, zasięg 200-300
km
|
wodór sprężony do
700 barów (70MPa)
|
Chevrolet Equinox Fuel
Cell, Chevrolet Sequel (GM w ogniwa paliwowe zainwestował miliard $)
|
obecna efektywna gęstość
energii — 800Wh/l, potencjał do 900 Wh/l; produkcja ew. ok. 2020 r.
|
bor produkujący wodór
(„wodór na żądanie") w reakcji z wodą (sam lub jako NaBH4)
|
NaBH4 + 2 H2O:
prototypowy skuter
Samsunga
Natrium (prototyp z
2002)
2 B + 3 H2O: prototyp
do 2010 r.
|
18 kg B + 45 l. H2O ŕ
5 kg H2
Tareq Abu-Hamed, University of Minnesota;
wada: astronomiczna cena
|
rozkład
betawoltaniczny trytu
|
ewentualnie odległa
przyszłość
|
wstępne prace
badawcze w University of Missouri-Columbia na zlecenie US Air Force Research Laboratory, Space Vehicles
Directorate
|
Maciej Psyk, opracowanie własne
Kontratak „benzyniaków"
Nikt nie powinien się dziwić, że samochody benzynowe — a ściślej:
zasilające je koncerny naftowe — nie chcą podzielić losu dinozaurów. Mają
one w rękawie kilka asów — kilka tylko dla nich i kilka wspólnych z innymi
napędami.
Metody podniesienia wydajności |
Tylko dla spalinowych: |
Dla wszystkich: |
— wzrost wydajności silników
— zwiększenie wydajności
— zmniejszenie strat
— wyeliminowanie pracy bezużytecznej
— zmniejszenie zapotrzebowania na moc
— atut dużego zasięgu
— obniżenie podatków na paliwa |
- poprawa korelatów fizycznych
- niskie Cx
- mała pow. czołowa
- masa <1t a nawet <600 kg
- dobre opony
- "hypermiling"
— dobre drogi (jurysdykcja rządów) |
Tylko dla spalinowych
Pierwszym jest plan zwiększenia wydajności silników o 45% do roku 2012. Odpowiadałoby
to zmniejszeniu zużycia paliwa o 10-15%. Obecnie średnia wydajność to 25%
dla osobowych samochodów benzynowych i 35% dla diesli (co jest powodem ich niższego
spalania). 5% tracone jest na tarcie, dalsze 60-70% — na chłodzenie i w
postaci spalin. Amerykański Departament Energetyki przeznaczył 87,5 miliona
dolarów na wsparcie dwunastu projektów (zob.).
Idą one w dwóch kierunkach — zwiększenia efektywności spalania, m. in.
stworzenia silnika HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignitron) oraz
wykorzystania traconego ciepła. Mercedesowi udało się wyprzedzić Amerykanów i jako pierwszy stworzył łączący zalety silników benzynowych i wysokoprężnych
silnik HCCI nazwany DiesOtto. Charakteryzuje się on m.in. bezpośrednim
wtryskiem benzyny, turbodoładowaniem, zmiennymi wartościami sprężania,
kontrolowanym automatycznym zapłonem oraz wysoce efektywnym procesem spalania,
podobnym do tego w dieslu. Efekt? Z pojemności 1.8-litra dostarcza moc 238 KM i maksymalny moment obrotowy równy 400 Nm. Jednocześnie spalanie takiego silnika
utrzymuje się na poziomie poniżej 6l/100km w samochodzie wielkości Mercedesa
klasy S. Silnik może pracować na zwykłej benzynie bezołowiowej. Innymi słowy,
udało się osiągnąć parametry typowe dla sześciocylindrowego silnika 3,5
litra. Pierwszym samochodem z silnikiem DiesOtto będzie Mercedes F700. GM
stworzył własny silnik tego typu zasilany E85 i testuje go w Oplu Vectra HCCI.
Założony
cel być może uzyska silnik rozdzielonego cyklu (ang. split cycle engine) firmy
Scuderi Group spalający paliwo pod wysokim ciśnieniem. Założone cele są
rewolucyjne: efektywność około 40%, zmniejszenie zanieczyszczeń o 80% i jednocześnie zwiększenie mocy. Projekt otrzymał dotacje na badania oraz
nagrodę za innowację w dziedzinie silników. Jedynym problemem jest to, że
nie ma prototypu na którym można by to sprawdzić.
Innym już
zastosowanym rozwiązaniem jest system „stop-start", wyłączający silnik
podczas postoju. Badania wykazały, że samochód w mieście na odcinku siedmiu
kilometrów zatrzymuje się dwanaście razy na 15 sekund. W takich warunkach zużycie
paliwa spada o 8%. W przypadku korków oszczędność może przekroczyć
10%. Zastosowano go w Daihatsu Cuore Eco — co pozwoliło mu wejść do klasy A — oraz w BMW 1. Obiecujące są także prace nad zamianą wytworzonego ciepła w energię mechaniczną lub elektryczną prowadzone przez Detroit Diesel.
Istnieje także pomysł zamiany energii kinetycznej drgań samochodu w energię
elektryczną.
Drugim asem
jest umocnienie się w niszy, w której
samochody elektryczne ani wodorowe nie są obecnie w stanie konkurować -
czyli pojazdów wymagających dużego zasięgu. Jest to technicznie najprostsze,
bo do wydajnego silnika wystarczy dodać duży bak. Z tego powodu można
przypuszczać, że napędy alternatywne ominą transport międzynarodowy.
Wreszcie as trzeci — być może najważniejszy — to
wspomniane podatki. W Polsce stanowią większość ceny benzyny (zob.).
Benzyna jest najwyżej opodatkowanym
produktem na rynku. Nawet w stawianym za wzór USA jest to 46% (zob.).
Najmniejszy udział, bo tylko 25% (czyli nadal więcej niż wysoki polski
VAT!) jest na Alasce. Gdyby je obniżyć cena by spadła a tym samym wzrosłaby
konkurencyjność benzyny w stosunku do paliw alternatywnych. Formalnie decyzji
takiej nie można kupić a jeszcze trudniej ją wykonać nawet legalnym władzom — tym niemniej jest to najpewniejszy sposób zwiększenia konkurencyjności a Big Oil w obliczu zagrożenia nie będzie próżnować.
Bez
radykalnego obniżenia podatków na paliwo nawet gdyby najdoskonalszy silnik
samochodu osobowego w 2012 roku marnował tylko połowę paliwa (!) przy obecnym
opodatkowaniu oznaczałoby to, że kierowca tankując za 100 zł korzysta z benzyny za 20 zł — 60 zł to podatki, benzyna z marżą — 40 zł. Obecnie
przy 60% podatków i 25% sprawności jest to 10 zł z każdych 100 zł. Jeżdżenie
samochodem to wysokowydajny sposób tracenia pieniędzy — gorszy tylko od
sekstelefonów i utrzymania kochanki. Nawet licząc dla nisko opodatkowanej
benzyny w USA (średnio tylko 46%) dałoby to 27% „benzyny w benzynie". Zwiększanie
wydajności porównać więc można do uporczywej terapii — a tej odmówił
nawet Jan Paweł II. Silnik benzynowy potrzebuje raczej eutanazji, którą może
być wprowadzenie na rynek motoryzacyjny baterii Li-Ion.
1 2 3 4 5 6 7 Dalej..
« Energetyka (Publikacja: 02-11-2007 Ostatnia zmiana: 02-06-2013)
Maciej Psyk Publicysta, dziennikarz. Z urodzenia słupszczanin. Ukończył politologię na Uniwersytecie Szczecińskim. Od 2005 mieszka w Wielkiej Brytanii. Członek-założyciel Polskiego Stowarzyszenia Racjonalistów oraz członek British Humanist Association. Współpracuje z National Secular Society. Liczba tekstów na portalu: 91 Pokaż inne teksty autora Liczba tłumaczeń: 2 Pokaż tłumaczenia autora Najnowszy tekst autora: Monachomachia po łotewsku | Wszelkie prawa zastrzeżone. Prawa autorskie tego tekstu należą do autora i/lub serwisu Racjonalista.pl.
Żadna część tego tekstu nie może być przedrukowywana, reprodukowana ani wykorzystywana w jakiejkolwiek formie,
bez zgody właściciela praw autorskich. Wszelkie naruszenia praw autorskich podlegają sankcjom przewidzianym w
kodeksie karnym i ustawie o prawie autorskim i prawach pokrewnych.str. 5612 |
|