Przyszłość transportu drogowego


Gdzie jesteśmy?

sf2W chwili obecnej jesteśmy u progu niewyobrażalnych na razie zmian w systemach transportu. Pojawiające się jaskółki, jak samochody autonomiczne czy pojazdy z napędem elektrycznym w najlepszym razie dają nam niewielkie wskazówki co do przyszłości transportu. Jeżeli czytelniku nie wierzysz w to, to przypomnij sobie co działo się na świecie gdy pojawiły się pierwsze poduszkowce. Także wtedy wszyscy byli pewni, że to przyszłość. Niestety gdy nadeszła, poduszkowców już w niej nie było.

Co może być przyszłością transportu?

Mamy w tej chwili kilkanaście technologi, co do których bez wątpienia może należeć przyszłość. Pytanie, które pozostaje otwarte, to która zwycięży. Wymieńmy kilku faworytów. Samochody autonomiczne, napęd elektryczny, ogniwa paliwowe, hybrydy.

Autonomiczne pojazdy

sfPrawie bez wątpienia sterowanie autonomiczne samochodów przyjmie się. Pytanie, które pozostaje otwarte to w jakim kształcie. Wbrew pozorom nie jest to pytanie błahe i nieistotne. Zwróćmy bowiem uwagę na fakt, że w tej chwili staramy się zastąpić kierowcę komputerem. Jednak co do zasady przypomina to próby jakie wykonywali pierwsi twórcy samochodów- zastępowali konia silnikiem. Jednak w toku rozwoju bardzo szybko okazało się, że samochód to coś innego niż powóz z mechanicznym koniem. Tak samo będzie z autonomiczną ciężarówką czy osobówką . Wystarczy chwilę się zastanowić. AI (sztuczna inteligencja) nie potrzebuje wielkiej kabiny, AI nie potrzebuje parkingów, AI nie potrzebuje przydrożnych barów, AI może pracować 24h/dobę, AI … może wystarczy. Zwróćmy jednak uwagę, że dla autonomicznych pojazdów, żywi kierowcy będą tym samym, czy dla samochodu jest zaprzęg konny – zawalidrogą. Gdy zagości więc AI na naszych drogach, żegnaj kierownico, dla przeżytków na drodze miejsca nie ma.

Napęd elektryczny, ogniwa paliwowe czy hybrydy.

Jako entuzjasta samochodów elektrycznych odpowiem oczywiście wygra prąd! Jednak wbrew nadziejom wielu, nie stanie się to tak szybko jak deklarują politycy – w Norwegii od 2025 mają być rejestrowane tylko pojazdy elektryczne. Papier jest cierpliwy i wiele wytrzyma. Rzeczywistość wymaga czegoś innego. Przede wszystkim prądu! W tej chwili samochody spalinowe zużywają więcej energii niż jest zainstalowane we wszystkich elektrowniach światowych łącznie. To powoduje, że masowe przejście na napęd elektryczny jest z ekonomicznego punktu widzenia bardzo kosztowne. Bo gdyby nawet wybudowaliśmy odpowiednią ilość elektrowni, to pozostanie nam jeszcze  kompletna przebudowa sieci energetycznej, która to zwiększone zapotrzebowanie musiałaby przejąć. Ale prędzej czy później tak się stanie. Chyba….

Bardzo poważnym konkurentem są bowiem ogniwa paliwowe, które same są sobie elektrownią. Z kosztów dodatkowych pozostaje tylko sieć dystrybucyjna. O tym czy ogniwa paliwowe będą miały swoją szansę, zadecyduje szybkość rozwoju tej technologii. Na razie przegrywają.

sf3No i hybrydy! Ach wydawałoby się, ze są idealnym kandydatem dla następnego (po czysto  spalinowym) napędu. Jednak jak wszystkie „ni psy, ni wydry”  są skazane na zagładę- są po prostu zbyt drogie (bo zbyt złożone). Jednakże w okresie kilkudziesięciu lat, w trakcie których gospodarka przestawiać się będzie na napęd elektryczny, będą miały swoją silną pozycję. Z tym, ze uważam, że w trochę innym układzie jak Toyota Prius. W tej ostatniej główną jednostką napędową jest silnik spalinowy. W nowych hybrydach będzie odwrotnie. Będą to takie samochody elektryczne z generatorem spalinowym w bagażniku. Tak jest po prostu efektywniej.

A jak będzie naprawdę?

No cóż, dowiemy się już za kilka lat.

Reklamy

Hybryda na odwrót


dmsNajważniejszą w chwili obecnej przewagą hybrydy nad pojazdem elektrycznym jest szybkość „ładowania” energii. W hybrydzie to czas na zatankowanie paliwa. W elektrycznym pojeździe to długie godziny  pod gniazdkiem, albo kilkadziesiąt minut pod superładowarką, których na razie jak na lekarstwo. Oczywiście od dawna się mówiło, że każdy posiadacz Tesli powinien mieć w bagażniku mały silnik spalinowy. Jednakże wydajność tego rozwiązania, jeżeli taki dodatkowy generator miałby być mały, nie jest zachwycająca. I wreszcie wymyślono fajne rozwiązanie samodzielnego ładowania pojazdów elektrycznych. Pomysł ten w zasadzie zamienia każdy pojazd elektryczny w hybrydowy, a właściwie hybrydowy „na odwrót”. Rozwiązaniem tym jest  mikroturbina gazowa z generatorem elektrycznym.
Brytyjscy inżynierowie z Delta Motorsport stworzyli małą turbinę gazową sprzężoną z generatorem elektrycznym o nazwie MITRE. Pozwala ona produkować energię elektryczną bezpośrednio w pojeździe i przekształcić samochód elektryczny w pojazd hybrydowy, na przykład, taki jak Chevrolet Volt.

Kompaktowa turbina gazowa jest nie tylko lżejsza i mniejsza od standardowego silnika wewnętrznego spalania stosowanego w konwencjonalnych hybrydach, jest przede wszystkim znacznie tańsza. Do tego ta nowa jednostka napędowa jest idealna do ładowania akumulatorów trakcyjnych.  Ma też inną kluczową zaletę! Jego sprawność cieplna (wydajność) leży w przedziale 30-35%, co jest porównywalne jedynie do tradycyjnych silników high-tech w najdroższych samochodach sportowych.
Zaś dla oburzonych ekologów dobrą informacją jest fakt, że jednocześnie turbina gazowa ma znacznie lepsze parametry środowiskowe, które uzyskuje się ze względu na wysoką wydajność pracy.

Do tej pory, zbudowano tylko dwa typy turbin o mocy 23 i 47 KM. Zaś w tym momencie wynalazek bierze udział w rzeczywistych próbach testowych na drogach Wlk. Brytani będąc zamontowany  na pojeździe E4 Coupe firmy Delta Motorsport.

No i na koniec ciśnie się pytanie skoro ta turbina taka dobra to dlaczego nie napędzać nią pojazdów bezpośrednio ? Odpowiedź jest stosunkowo prosta. Turbina gazowa ma bardzo dobre parametry pracy w bardzo wąskim przedziale, bardzo wysokich obrotów. To powoduje, że zupełnie nie nadaje się do zastosowania w klasycznym pojeździe spalinowym.

Hybryda dla każdego?


napęd hybrydowy
napęd hybrydowy

O hybrydach może wiele dobrego, ale z pewnością jedno się nie zmienia, są drogie. Nie rekompensuje tego zmniejszenie zużycie paliwa, które wg niezależnych badań sięga ledwie (aż?) 15 %. Z tego powodu zaciekawiła mnie propozycja firmy Bosch, która zaproponowała nowy napęd hybrydowy, który wg. firmy jest ekonomicznie opłacalny nawet dla samochodów kompaktowych.
Jednym z głównych zadań nowych hybryd jest inna definicja roli silnika elektrycznego, który teraz ma się zajmować głównie wspomaganiem
silnika benzynowego lub wysokoprężnego w osiąganiu lepszych parametrów maksymalnych- mocy i momentu obrotowego.  Jeśli jest to konieczne, silnik elektryczny dodaje do osiągów silnika spalinowego dodatkowe 150 N
m. W takim układzie samochód uzyskuje osiągi dostępne do tej pory jedynie w samochodzie sportowym.

Jak jednak zbito cenę tych rozwiązań?

W przeciwieństwie do obecnie stosowanych konwencjonalnych systemów 400-woltowych, technologia hybrydowa firmy Bosch oparta jest o napięcie 48 V. Powoduje to, że można oprzeć się o stosunkowo łatwo dostępne i tanie rozwiązania dostosowane do tego napięcia. A coś co jest dostępne, jest o wiele tańsze. Masywny silnik elektryczny znany z obecnych hybryd zastąpił w nowym rozwiązaniu silnik – generator (w zwykłym samochodzie będący alternatorem) o zwiększonej4 krotnie mocy. Ten silnik-generator za pomocą pasa napędowego może uzupełnić moc silnika spalinowego nawet o 10 kW. Jednocześnie by nie przerabiać instalacji 12 V samochodu, między 48 V silnika-generatora a 12 V układu elektrycznego samochodu, włożono konwerter napięcia DC / DC. Energia potrzebna do uruchamiania silnika elektrycznego gromadzona jest przy  użyciu niedawno wprowadzonych kompaktowych akumulatorów litowo-jonowych. Oczywiście całość przyprawiona jest duża dozą elektroniki.
Jak szacuje producent już za  cztery lata na całym świecie będzie corocznie wyjeżdżało około 4 mln nowych hybryd.

A co ja na to?

To ważne, że hybrydy się rozwijają (czytaj upraszczają) Jednak mnie w dalszym ciągu bardziej interesuje samochód w 100% elektryczny. Hybryda zawsze będzie okresem przejściowym. Problem tylko w tym jak długo on potrwa.

Transport a ekologia


Ekologia. A właściwie EKOLOGIA. Słowo- klucz, słowo wytrych, ważne słowo. Słowo, które zrobiło furorę, zasłużoną z jednej strony i kompletnie odmóżdżające z drugiej. Tą ostatnią kwestią chciałbym się zając na prostym przykładzie transportu. Otóż ekologia jest typowym słowem z zakresu politycznej poprawności.  Nikt nie jest przeciw (ja też). Jednakże działania proekologiczne, to już naprawdę prawdziwe piekiełko pełne oczywistych absurdów, których nikt nie dostrzega, bo zamyka się oczy, uszy i przede wszystkim mózgi  słowem- kluczem. Weźmy jako przykład ekologię w transporcie. Pierwszy z brzegu przykład- samochód hybrydowy. Ekologiczny, prawda? No ja mam wątpliwości. Po pierwsze zasady zachowania energii nie oszukasz, owszem  czasami działa „na prąd” ale ten prąd wcześniej musimy wygenerować w  silniku, jakże inaczej, spalinowym. Owszem mamy oszczędność z tytułu  równomiernego wykorzystania energii, możliwości jej kumulowania itd itp. ale… no właśnie, ale jest szereg tych „ale”. Po pierwsze każda zmiana rodzaju energii kosztuje- to  tzw. druga zasada termodynamiki. Mówiąc prosto „zawsze tracimy”. A więc tracimy przy zamianie energii cieplnej na mechaniczną, mechanicznej na elektryczną elektrycznej na mechaniczną (czyli to co dzieje się w hybrydzie) Innymi słowy hybryda jest mniej wydajna od silnika spalinowego, z definicji! I nie da się tego zmienić. Po drugie, a o tym już wcale a wcale nie mówimy, hybryda jest autem NIEZWYKLE MOCNO obciążającym środowisko naturalne i to jeszcze zanim wyjedzie na drogi. Po prostu do jej wykonania potrzebujemy więcej ilościowo, więcej rodzajowo i rzadszych materiałów, których produkcja jest energo- i materiałochłonna. Weźmy pod uwagę samą baterię akumulatorów, czy ilość układów dodatkowych, których nie ma w zwykłym aucie. Zasadne jest pytanie : jak bardzo musimy zniszczyć matkę Ziemię, aby móc ją chronić? No i na koniec może prostackie pytanie, ale co zrobimy z hybrydami, gdy skończy się ich okres eksploatacji? Dobrze wiemy jakie ogromne trudności wywołuje zwykły samochód w procesie recyklingu. Ile lat zajęło nam znalezienie skutecznych metod utylizacji samochodów. A teraz dokładamy sobie spory garb kłopotów. To wszystko mi przypomina szum jaki ekologiczni publicyści i działacze roztoczyli nad zwykłą żarówką żarową. W wyniku niespotykanej nagonki medialnej pojawił się wręcz przymus stosowania świetlówek… świetlówek,których produkcja,  skład materiałowy oraz eksploatacja i utylizacja są tysiąckrotnie bardziej szkodzące naturze niż jakakolwiek tradycyjna żarówka. No cóż, moim zdaniem, samochód hybrydowy to kolejna żarówka „eko”.

Autor jest właścicielem giełdy ładunków espedytor.pl