Ultimii posibili combustibili pentru motoarele cu ardere internă

8 februarie 2023, 13:04

În prezent, transportul rutier se îndreaptă spre electrificare absolută, iar motoarele cu ardere internă ar putea dispărea complet din Europa în câteva decenii. Unii se așteaptă ca Uniunea Europeană să fie forțată să-și îmbunătățească planul actual și, în anumite condiții, va fi în continuare posibilă utilizarea mașinilor cu motor cu ardere internă. Totuși, pentru aceasta, va fi necesară utilizarea unui combustibil alternativ care să minimizeze emisiile vehiculului. În acest articol, vom explora aceste posibile alternative.

Hidrogen
Acest material are legătură cu mașinile cu celule de combustibil care folosesc o unitate electrică pentru a livra energia generată către drum. Datorită realimentării rapide, poate prezenta în prezent un avantaj față de mașinile electrice pe care acestea nu le au.
În același timp, au loc și astăzi teste (de exemplu la Toyota) în care hidrogenul este ars într-un motor cu ardere internă.
Desigur, problemele legate de producerea și stocarea hidrogenului există și în acest caz, dar conform studiilor actuale, atât motoarele pe benzină, cât și motoarele diesel necesită doar o conversie minimă a chiulasei pentru a accepta hidrogen.

Motor de autobuz cu hidrogen de la MAN (sursa: MAN)

Faptul că întreaga industrie auto nu trebuie să fie plasată pe o bază tehnologică complet nouă ar putea oferi beneficii atât din punct de vedere economic, cât și din punct de vedere al mediului. În plus, motorul cu ardere internă ar putea funcționa aproape curat, deoarece ar elimina apa (și oxizii de azot în același timp, dar catalizatorii moderni le elimină aproape perfect) și un minim de dioxid de carbon, care este produs din arderea lubrifiantului.
Chiar și astăzi, stocarea energiei electrice nu este economică, iar utilizarea bateriilor litiu-ion pare să fie cel puțin la fel de mult o fundătură din punct de vedere tehnologic precum arderea derivaților de ulei mineral.
Producția de energie fluctuantă a centralelor eoliene și hidroelectrice ar putea fi folosită perfect pentru a produce hidrogen prin electroliză și a stoca energia obținută.
Există și probleme cu stocarea hidrogenului. Pentru aceeași masă, conținutul energetic al hidrogenului are mai mult față de benzină, doar că este o substanță extrem de rară la temperatura camerei și trebuie să o comprimăm pentru a putea pune măcar câteva kilograme în mașină - ca să nu mai vorbim de temperatura in jur de -200 °C.
Din punct de vedere al managementului energetic, acesta nu este un proces economic și, din păcate, soluția nu este vizibilă la fel ca și în cazul capacității bateriilor.

Combustibil sintetic
Aceasta este în prezent singura alternativă pentru mașinile cu motor cu ardere internă care pot funcționa cu adevărat din punct de vedere economic.
Conform ideii, benzina sintetică și/sau motorina este produsă din dioxidul de carbon din aer și apă. Hidrocarburile sunt în mare parte metan, de unde carbonul este extras din dioxid de carbon - CO2 se obține prin trecerea aerului prin diferite filtre, iar produsul secundar este oxigenul pur.

Fabrica Porsche din Chile (sursa: Porsche)

Hidrogenul este extras din apă prin electroliză în același mod - oxigenul este și produsul secundar aici.

În 2019, împreună cu Siemens, Porsche a sprijinit construirea unei fabrici în Chile în calitate de investitor, unde planul era să producă combustibil sintetic. Compania din Stuttgart a împins acest proiect cu încă 75 de milioane de dolari în 2022.
Ideea lor este că ar dori să instaleze centralele în orașele mai mari ca purificatoare de aer, astfel încât să poată elimina dioxidul de carbon din cele mai mari puncte fierbinți de emisii - nu doar de la mașini, ci și de la apartamente.
Este cunoscut faptul că procesul de producție este costisitor în acest moment și „benzina sintetică” nu este încă disponibilă. Pe lângă Porsche, Bosch este un alt jucător important în tehnologie în ceea ce privește evoluțiile, iar prețurile lor  vor coincide.
Conform planurilor, benzina sintetică ar fi disponibilă în vânzările cu amănuntul din 2026 și, conform ultimelor informații, prețul pe litru este estimat să fie în jur de 2 euro, fără accize și taxe de vânzare și alte contribuții, astfel încât să poată fi mult mai scump decât combustibilii convenționali - trebuie adăugat că această estimare a fost făcută înainte de războiul ruso-ucrainean, dar decalajul este vizibil.
Fabrica Haru Oni de la HIF Global, deținută tot de Porsche, a început producția continuă anul trecut și a produs 130 000 de litri de combustibil. În prezent, acesta este folosit la mașinile de curse Porsche - pentru a-l pune pe piață, producția anuală ar crește la 55 de milioane de litri în doi ani și la 550 de milioane de litri în patru ani, ceea ce ar permite introducerea cu ușurință a noului combustibil până în 2026.

Biocombustibili
Se poate afirma clar că acest principiu este departe de a fi nou. În unele regiuni (de exemplu, America de Sud), utilizarea etanolului ca combustibil a fost dominantă de zeci de ani, în principal din cauza lipsei de terenuri agricole mari și a țițeiului.
Toate semnele indică faptul că biocombustibilii nu vor rezolva nici măcar problemele noastre actuale. Și dacă da, ar avea consecințe imprevizibile.
Pentru a furniza întregii societăți, o cantitate atât de mare de teren agricol ar trebui să fie separată în acest scop de suprafața agricolă, ceea ce ar duce la o criză globală a aprovizionării cu alimente a populației.

Limitele naturii fac imposibilă răspândirea pe scară largă a biocombustibililor (sursa: www.pixabay.com)

Este fezabil din punct de vedere tehnic să funcționeze cu construcțiile actuale dar efectul de mai sus nu poate fi ignorat, așa că acest lucru cu siguranță nu va salva motoarele cu ardere internă dar nici nu le va prelungi durata de viață.

Rezumat
Industria auto se schimbă cu o viteză aproape imposibil de urmărit în prezent și nu există nicio garanție că afirmațiile care sunt acum vor fi încă adevărate în câțiva ani. În prezent este cert că nu am primit încă un răspuns clar la problema existentă de protecție a mediului în sens tehnic.
Așteptăm cu nerăbdare pașii următori.

Comentarii

Comentariul trebuie sa conțină mai mult de 5 caractere!

Vă rugăm să acceptați regulamentele!

Nu există comentarii. Fii primul!