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.

Nowe lżejsze samochody?


Nowy stop metaliczno--ceramiczny
Nowy stop metaliczno–ceramiczny

Waga naszych samochodów nieustannie rośnie. Związane jest to głównie z coraz to nowymi systemami pokładowymi, które pakujemy w nasze pojazdy. Niestety przyrost masy mimo coraz większego udziału kompozytów i innych lekkich materiałów jest nieustanny. Tak więc np. nasze ciężarówki znaczną część masy całkowitej topią w masie własnej. Dodajmy, że wprowadzanie nowych materiałów jest też drogie. Na razie nic nie przebija ceny stali. Do niedawna najbardziej innowacyjny materiał dla pojazdów oparty był na włóknach węglowych, który są lekkie i wytrzymałe. Niestety dostępność materiału z włókien węglowych jest ograniczona przez wysokie koszty i trudności w wytwarzaniu dużych ich ilości. Dlatego widzimy je tylko w samochodach sportowych i luksusowych. Być może jednak pojawił się materiał, który odmieni tę prawidłowość.
Niedawno naukowcy School of Engineering na UCLA z Los Angeles (Kalifornia, USA) ogłoszono wynalezienie nowego materiału metaliczno ceramicznego, którego masa jest porównywalna do masy włókna węglowego, ale, który jest znacznie bardziej trwały. Informację o nowym materiale można znaleźć w ostatnim numerze Nature. Nowy materiał  jest złożony z magnezu (w 86%) , w którym rozproszone są  nanocząstki ceramiczne węglika krzemu (14%).
Magnez, od dawna stosuje się w przemyśle lotniczym i samochodowym ze względu na jego  małą masę (jest ponad czterokrotnie lżejszy niż stal), ale też jego główna wada – brak sztywności- powoduje, że metal nie zawojował świata motoryzacji (choć każdy z pewnością marzy o felgach wykonanych ze stopów magnezu). Nowy materiał na bazie tego metalu  ma jednakowoż niezwykle wysoką sztywność,do tego  niską wagę i podniesioną odporność na wysokie temperatury, dzięki czemu doskonale nadają się do budowy samochodów, samolotów, budynków, a nawet statków kosmicznych. Jak wydaje się również naukowcom powinien być stosunkowo tani, przynajmniej w zestawieniu z włóknami węglowymi.
Niestety z artykułu wynika też, że na razie są problemy z przemianą sukcesów laboratoryjnych na sukcesy przemysłowe.
Głównym problemem jest przyspieszenie produkcji i stabilizacja nanocząstek. Obecnie naukowcy pracują nad metodami masowej produkcji i jak sami twierdzą są optymistami.

No pomyślmy tylko, samochód lżejszy o 3/4 od dzisiejszych? Zamiast 12 ton masy własnej ledwie 3?  To byłaby prawdziwa rewolucja! Nawet, jeżeli nowy materiał nie zastąpiłby stali to z pewnością może sprawić, że nasze samochody miast coraz cięższe, przeszłyby wreszcie kurację odchudzającą.