Maşini de viitor

 

Timpul
se scurge parcă mai repede. În funcţie de estimări, petrolul ieftin se va termina într-o perioadă cuprinsă între 40 şi 60 de ani. După această perioadă, „aurul negru“ va avea preţul metalului preţios, dar trebuie să ne gândim că estimările privind perioada în care petrolul va mai fi o resursă abundentă ar putea fi prea optimiste. „Credem că, în jurul anului 2020, oferta nu va mai reuşi să ţină pasul cu cererea“, afirmă ecologul german Hilmar Rempel. Iar acesta este numai punctul de vedere economic al problemei.

Sute de milioane de oameni conduc automobile, iar cererea accelerată din China şi India va mări şi mai mult numărul de automobile care vor circula pe şosele. Automobilele poluează şi consumă energie şi în procesul de producţie, şi în cel de exploatare. Alegerea ne aparţine: continuăm să poluăm sau creăm maşini care să se integreze mai bine în mediul înconjurător.

În 1998, industria europeană de automobile s-a angajat să reducă emisiile de dioxid de carbon la 140 grame per kilometru până în anul 2008. În luna decembrie a anului trecut, Parlamentul European a adoptat o lege care obligă companiile de automobile să creeze motoare care să producă 130 de grame de dioxid de carbon, iar ţinta de atins în anul 2015 trebuie să fie de 95 de grame. Astăzi, un automobil produce aproximativ 160 de grame de dioxid de carbon per kilometru. La acest capitol, producătorul român Dacia a vrut chiar să demonstreze că e cu un pas în faţă, fiind posibil să ai un consum economic fără să fie afectate performanţele. Astfel, uzina de la Mioveni a prezentat, anul trecut, la Paris, Logan eco2, un prototip dotat cu motor diesel ecologic, care consumă numai 3,8 litri/100 km şi are emisii de numai 71 grame/km.

Datorită legislaţiei din ce în ce mai restrictive, activitatea în domeniul cercetării a explodat.

Există însă trei motive pentru care industria automobilistică nu poate fi considerată un perpetuum mobile ecologic: inerţia, rezistenţa la înaintare şi frecarea cu suprafaţa şoselei. Inerţia poate fi îmbunătăţită prin reducerea greutăţii maşinii. Pentru prima oară în 30 de ani, automobilele devin din ce în ce mai uşoare de la o generaţie la alta. Un Ford Fiesta cântăreşte în medie cu 50 de kilograme mai puţin decât generaţia care l-a precedat, iar modelul Mercedes clasa C actual este mult mai uşor decât predecesorul său.

Greutatea poate fi redusă şi mai mult prin folosirea aluminiului, prin noi metode de construcţie a caroseriei şi prin includerea în producţie a materialelor compozite de fibră de carbon, tehnologie împrumutată din industria aviatică şi a curselor auto. Fibrele de carbon sunt încă foarte scumpe, dar directorul departamentului de cercetare de la Mercedes, Herbert Kohler, consideră că aceasta este tehnologia viitorului. Producătorii auto ar putea folosi totuşi materiale mai ieftine şi mai ecologice în anumite părţi ale caroseriei. Renault foloseşte de mult timp plasticul pentru aripile maşinilor, iar Dacia fabrică maşini ecologice care pot fi reciclate în proporţie de 95% la sfârşitul ciclului de viaţă.

Rezistenţa la înaintare se manifestă în primul rând la componentele din partea din faţă a automobilului şi se măsoară cu aşa - numitul „coeficient de frecare“. Rezistenţa frontală se poate reduce prin îngustarea şi reducerea înălţimii automobilului, iar valoarea coeficientului de frecare se poate reduce montând pe partea din spate un eleron. Pneurile sunt răspunzătoare de a treia problemă: contactul cu suprafaţa şoselei. Rotaţia şi frecarea pot provoca oscilaţii în pneu, iar această modificare costă energie. Componentele de generaţie nouă şi pneurile cu un design îmbunătăţit pot reduce mult acel consum de energie fără a afecta siguranţa.

Pentru a reduce dependenţa de importurile de petrol, mai mulţi producători auto, printre care Renault, Volkswagen şi Opel, vând modele alimentate cu gaz natural. Dar şi gazul natural e o resursă fosilă şi de aceea limitată.

Eficienţa în consumul energetic şi faptul că nu sunt alimentate cu produse din petrol transformă automobilele electrice într-o alternativă excelentă. Producătorii auto au făcut progrese mari odată cu producerea bateriilor bazate pe o combinaţie de litiu şi ion, acela şi tip de baterie care alimentează telefoanele mobile şi laptopurile. Totuşi, o ma şină care cântăreşte o tonă are nevoie de mii de celule de baterie pentru a putea funcţiona. „În cazul automobilelor electrice, bateria ridică preţul cu aproape 10.000 de euro“, se plânge Thomas Knoll, reprezentantul Bosch.

Bateriile au şi multe alte probleme cum ar fi fiabi-litatea redusă, faptul că sunt inflamabile în cazul unor accidente severe, precum şi costul destul de ridicat.

La ora actuală,
producătorii auto lucrează la multe proiecte-pilot. Mercedes şi BMW, spre exemplu, desfăşoară teste cu automobile electrice. Cumpărătorii de maşini nu privesc deocamdată cu încredere automobilele electrice pentru că nu au o autonomie de parcurs la fel de mare cu cea a maşinilor propulsate de motoare cu combustie internă. La ora actuală, o maşină care foloseşte numai motorul electric poate parcurge maxim 200 de kilometri înainte de a avea nevoie de reîncărcarea bateriilor, proces care durează până la opt ore. Iar electricitatea necesară acestor automobile nu provine din resurse regenerabile şi atunci producerea ei ar face mai mult rău.

Pentru a îmbina cele mai bune soluţii aflate la ora actuală la îndemână, producătorii auto s-au axat pe motoarele hibride. Maşinile cu aceste motoare sunt la modă. Ca multe dintre starurile de la Hollywood, Leonardo DiCaprio, vrând să-şi arate dragostea pentru mediu, conduce o Toyota Prius. În România, un astfel de model e folosit, în prezent, şi de vedeta TV Mihaela Rădulescu. Dar o înfrăţire în industria motoarelor hibride e un lucru discutabil. Principala problemă este greutatea pe care o adaugă bateriile unui automobil. În timpul acceleraţiei sau pe drum deschis, bateriile îngreunează automobilul şi măresc consumul de carburant.

O maşină complet hibrid precum Toyota Prius este însă numai una din alternative. Prius foloseşte electricitatea pentru deplasarea la viteze mici, bateriile se reîncarcă în timpul frânării, iar motorul cu benzină este susţinut de motorul electric în timpul accelerării.

Automobilele electrice rămân însă un produs de nişă, cel puţin pe termen mediu. „Dintr-un total de 85-90 de milioane de automobile vândute în 2015, estimăm că 3,5 milioane vor fi maşini hibride şi nu mai mult de jumătate de milion de automobile vor fi complet electrice“, afirmă Knoll.

După un val considerabil de entuziasm care a urmat descoperirii bateriilor cu hidrogen, atenţia publică aproape că a pierdut din vedere acest subiect. Ideea era foarte tentantă: combinarea oxigenului cu hidrogenul pentru a produce energie, iar singurul produs secundar al acestei reacţii ar fi fost doar un simplu abur eliminat pe ţeava de eşapament. Dar stocarea hidrogenului în formă comprimată, un gaz care poate exploda uşor, e o treabă extrem de dificilă. În plus, producerea de hidrogen pur este o activitate mare consumatoare de energie.

Va mai trece ceva timp
până vom avea pe şosele numai automobile care nu fac zgomot şi care nu vor mai polua. „Motorul cu combustie internă va continua să joace un rol important pentru încă 10 sau 20 de ani“, susţine directorul departamentului de dezvoltare de la Mercedes, Herbert Kohler. În consecinţă, producătorii auto nu-şi fac planuri pe termen lung. Din septembrie, niciun motor diesel nu va mai primi aprobare dacă nu va fi dotat cu un filtru de particule. La ora actuală, cele mai noi modele de motoare diesel au catalizatoare speciale care restrâng emisiile de dioxid de carbon şi respectă normele de poluare Euro 6, care vor deveni obligatorii din 2014.

Rămâne totuşi posibil să se reducă consumul de combustibil, poluarea şi emisiile de dioxid de carbon fără investiţii prea costisitoare în proiecte de cercetare. Programul BMW „Efficient Dynamics“ a găsit destui imitatori. În loc să ignore nevoia de energie şi să pună în mişcare fiecare pompă, automobilele normale fac acest lucru cu ajutorul electronicii. Când maşina se opreşte, atunci şi motorul îşi întrerupe funcţionarea. Dacă nu este nevoie de toată capacitatea de răcire, atunci o parte din valvele de admisie sunt închise, ceea ce îmbunătăţeşte aerodinamicitatea. Astfel, în loc să fie pierdută inutil, energia provenită din frânare este recuperată cu ajutorul unor generatoare şi stocată. Toate acestea reduc consumul cu 23%.

Sistemul Blue Motion al Volkswagen nu a fost chiar atât de revoluţionar, dar producătorul a dezvoltat motoare ce folosesc biodiesel obţinut printr-o nouă metodă. Spre deosebire de actualul sistem, metoda nu are nevoie de mii de hectare pentru a obţine combustibilul, fiind extras din resturile agricole.

Totuşi, indiferent de ideile minunate ale dezvoltatorilor, lucrurile se reduc la un factor nemodificat în ultimii ani. Când vine vorba de accelerat, energia consumată de o maşină depinde de cât de tare apasă şoferul pedala.

Vote it up
Votează
Ți-a plăcut acest articol?Voteaza