technika
Autor: Dariusz Dobosz | dodano: 2012-06-12
Pożegnanie z ropą

Tania ropa się kończy. Trwają poszukiwania nowych paliw. Niektóre posunięcia gospodarcze i polityka firm samochodowych mogą zaowocować wkrótce marginalizacją udziału benzyn i oleju napędowego na rynku. Czy jesteśmy świadkami początku nowej ery paliwowej?

Wiek XXI ma być wiekiem wodoru. Wodór jednak nie znajdzie się szybko w powszechnym użytku, bo liczba problemów związanych z jego upowszechnieniem jest ogromna. Ale nowe, "wodorowe" stulecie dopiero się zaczęło, więc do spełnienia obietnicy naukowcy i technolodzy mają jeszcze sporo czasu. Wcześniej czeka nas faza przejściowa, w której paliwa kopalne chociaż częściowo trzeba będzie zastąpić odnawialnymi. Przemawiają za tym zarówno rachunek ekonomiczny i względy ekologiczne, jak i polityka.

Zaczęło się od radykalnego zmniejszania zużycia tradycyjnych paliw przez samochody. Służą temu m.in. napędy hybrydowe, wykorzystujące zestawienie klasycznego silnika spalinowego (benzynowego lub wysokoprężnego) z silnikiem elektrycznym. Koszty napędu hybrydowego w porównaniu z oszczędnościami na eksploatacji są jednak trudne do zaakceptowania dla większości nabywców. Nawet w bogatych krajach Europy Zachodniej i Ameryki Północnej krąg odbiorców jest mocno ograniczony. Samochody hybrydowe trafiają głównie do Kalifornii, gdzie promuje się proekologiczne pojazdy przez obniżanie podatków i udzielanie pozwoleń na wjeżdżanie w zamknięte strefy miejskie. Mija właśnie 10 lat od rozpoczęcia produkcji pierwszej seryjnej hybrydy - Toyoty Prius, najpopularniejszego pojazdu tego typu na świecie. Ponad pół miliona sprzedanych egzemplarzy robi wrażenie i jest niewątpliwym sukcesem producenta. Ale jak się ma do 35 mln aut sprzedawanych co roku na świecie?

Ślepą uliczką wydają się w tej chwili samochody elektryczne. W skali globalnej produkcja ogromnej ilości energii elektrycznej potrzebnej do ładowania akumulatorów w samochodach z napędem elektrycznym doprowadziłaby do niebywałego wzrostu emisji gazów cieplarnianych, przedostających się do atmosfery z obecnych i nowo wybudowanych elektrowni. Problemem jest też ograniczony zasięg samochodów elektrycznych. Ale z początku motoryzacja szła właśnie w tym kierunku. Jeszcze w 1900 roku więcej było samochodów elektrycznych niż spalinowych. Być może napęd elektryczny, czy to w wydaniu samodzielnym, czy też hybrydowym, ma przyszłość - ale w transporcie lokalnym, zwłaszcza miejskim, gdzie niezwykle cenna jest możliwość bezgłośnego i czystego poruszania się. Volvo na przykład, znane z odważnego promowania ekologicznych technologii, zamierza produkować od 2009 roku hybrydowe ciężarówki. Mają to być pojazdy służące do dystrybucji towarów w centrach miast, nieuciążliwe dla mieszkańców. Silnik spalinowy, ładujący akumulatory, będzie pracował dopiero po wyjechaniu z dzielnic, w których obowiązują ograniczenia.

Powrót do korzeni

becnie obserwuje się zdecydowany zwrot ku biopaliwom, i to w wymiarze globalnym. Uniezależnienie się od producentów konwencjonalnych paliw nie oznacza jednak, że w kieszeniach kierowców zostanie więcej pieniędzy. Wszystko zależy od zastosowanych technologii i regulacji finansowych w poszczególnych krajach. Czy skorzysta na tym środowisko naturalne, wcale nie jest takie oczywiste, na pewno jednak biopaliwa mają jedną niezaprzeczalną zaletę - każdy kraj może je wytwarzać we własnym zakresie lub kupować z dowolnie wybranego zakładu, czyli uniezależnić się od potentatów dysponujących złożami ropy naftowej. Tak wielka dywersyfikacja utrudnia ponadto tworzenie światowego lobby, mogącego dyktować ceny lub sterować produkcją.

Nie wyklucza to jednak tworzenia się lokalnych biomafii. Na początku tego roku, z powodu drastycznego wzrostu cen żywności wskutek wykorzystywania kukurydzy do produkcji bioetanolu, tysiące Meksykanów wyszło w proteście na ulicę. Producenci kukurydzy, stanowiącej w tym kraju podstawę wyżywienia, robią kokosowe interesy. Cena tego produktu wzrosła od 2006 roku o 100%, a ceny pszenicy są najwyższe od 10 lat. Jednocześnie szybko maleją zapasy produktów przydatnych w produkcji biokomponentów. Jak zatem będzie wyglądać w przyszłości przechodzenie masowej motoryzacji na nowy rodzaj paliw?

Biopaliwa to w pewnym sensie powrót do korzeni - pierwsze silniki spalinowe nie korzystały z paliw kopalnych. Pionierskie konstrukcje Karla Benza z lat 1875-1885 pracowały na spirytusie, a wysokoprężny silnik Rudolfa Diesla, pokazany na wystawie paryskiej w 1900 roku, wykorzystywał olej arachidowy. Legendarny Ford T miał silnik przystosowany do zasilania benzyną, alkoholem lub mieszanką tych dwóch paliw. Współczesne jednostki napędowe nie mogą pracować na czystym bioetanolu lub biodieslu. Własności fizyczne i chemiczne tych paliw mogą prowadzić do uszkodzeń układu paliwowego i głowicy. Ewentualne przeróbki nie są jednak skomplikowane, obejmują nowe uszczelnienia, twardsze gniazda zaworowe, płynną regulację zapłonu, instalację grzewczą głowicy z gniazdem zewnętrznym (wykorzystywaną przy temperaturach poniżej 15 °C). Podwyższa to cenę auta o około 300 euro. Kilkuprocentowe domieszki biokomponentów do tradycyjnych paliw są tolerowane bez żadnych problemów. Czteroprocentowy dodatek alkoholu etylowego do benzyn stosuje się już od 15 lat. Specjaliści Volkswagena i Mercedesa oceniają, że graniczna, bezpieczna domieszka etanolu do benzyny to 10%.

Obecnie chodzi jednak o wprowadzenie do powszechnej dystrybucji paliw, w których biokomponenty mają znacznie większy udział - biodiesla i E85, stanowiącego mieszaninę bioetanolu (85%) i benzyny (15%). Europa już dziś jest największym na świecie producentem biodiesla i wiele europejskich silników toleruje 100-procentowy udział tego paliwa w układzie zasilania. Ameryka i Azja stawiają z kolei na E85. Z uwagą obserwuje się działania Stanów Zjednoczonych, będące ważnym wyznacznikiem dla całego przemysłu motoryzacyjnego.

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 11/2007 »
Drukuj »
Aktualne numery
08/2020
07/2020
Kalendarium
Sierpień
8
W 1989 r. został wystrzelony europejski satelita Hipparcos, który wyznaczył odległości do ponad 2,5 miliona gwiazd.
Warto przeczytać
Sztuczna inteligencja to kolejna publikacja wydana wz oksfordzkiej serii „Krótkie Wprowadzenie”, która w zwięzły i przystępny sposób prezentuje wybrane zagadnienia.

WSPÓŁPRACUJEMY
Autor: Dariusz Dobosz | dodano: 2012-06-12
Pożegnanie z ropą

Tania ropa się kończy. Trwają poszukiwania nowych paliw. Niektóre posunięcia gospodarcze i polityka firm samochodowych mogą zaowocować wkrótce marginalizacją udziału benzyn i oleju napędowego na rynku. Czy jesteśmy świadkami początku nowej ery paliwowej?

Wiek XXI ma być wiekiem wodoru. Wodór jednak nie znajdzie się szybko w powszechnym użytku, bo liczba problemów związanych z jego upowszechnieniem jest ogromna. Ale nowe, "wodorowe" stulecie dopiero się zaczęło, więc do spełnienia obietnicy naukowcy i technolodzy mają jeszcze sporo czasu. Wcześniej czeka nas faza przejściowa, w której paliwa kopalne chociaż częściowo trzeba będzie zastąpić odnawialnymi. Przemawiają za tym zarówno rachunek ekonomiczny i względy ekologiczne, jak i polityka.

Zaczęło się od radykalnego zmniejszania zużycia tradycyjnych paliw przez samochody. Służą temu m.in. napędy hybrydowe, wykorzystujące zestawienie klasycznego silnika spalinowego (benzynowego lub wysokoprężnego) z silnikiem elektrycznym. Koszty napędu hybrydowego w porównaniu z oszczędnościami na eksploatacji są jednak trudne do zaakceptowania dla większości nabywców. Nawet w bogatych krajach Europy Zachodniej i Ameryki Północnej krąg odbiorców jest mocno ograniczony. Samochody hybrydowe trafiają głównie do Kalifornii, gdzie promuje się proekologiczne pojazdy przez obniżanie podatków i udzielanie pozwoleń na wjeżdżanie w zamknięte strefy miejskie. Mija właśnie 10 lat od rozpoczęcia produkcji pierwszej seryjnej hybrydy - Toyoty Prius, najpopularniejszego pojazdu tego typu na świecie. Ponad pół miliona sprzedanych egzemplarzy robi wrażenie i jest niewątpliwym sukcesem producenta. Ale jak się ma do 35 mln aut sprzedawanych co roku na świecie?

Ślepą uliczką wydają się w tej chwili samochody elektryczne. W skali globalnej produkcja ogromnej ilości energii elektrycznej potrzebnej do ładowania akumulatorów w samochodach z napędem elektrycznym doprowadziłaby do niebywałego wzrostu emisji gazów cieplarnianych, przedostających się do atmosfery z obecnych i nowo wybudowanych elektrowni. Problemem jest też ograniczony zasięg samochodów elektrycznych. Ale z początku motoryzacja szła właśnie w tym kierunku. Jeszcze w 1900 roku więcej było samochodów elektrycznych niż spalinowych. Być może napęd elektryczny, czy to w wydaniu samodzielnym, czy też hybrydowym, ma przyszłość - ale w transporcie lokalnym, zwłaszcza miejskim, gdzie niezwykle cenna jest możliwość bezgłośnego i czystego poruszania się. Volvo na przykład, znane z odważnego promowania ekologicznych technologii, zamierza produkować od 2009 roku hybrydowe ciężarówki. Mają to być pojazdy służące do dystrybucji towarów w centrach miast, nieuciążliwe dla mieszkańców. Silnik spalinowy, ładujący akumulatory, będzie pracował dopiero po wyjechaniu z dzielnic, w których obowiązują ograniczenia.

Powrót do korzeni

becnie obserwuje się zdecydowany zwrot ku biopaliwom, i to w wymiarze globalnym. Uniezależnienie się od producentów konwencjonalnych paliw nie oznacza jednak, że w kieszeniach kierowców zostanie więcej pieniędzy. Wszystko zależy od zastosowanych technologii i regulacji finansowych w poszczególnych krajach. Czy skorzysta na tym środowisko naturalne, wcale nie jest takie oczywiste, na pewno jednak biopaliwa mają jedną niezaprzeczalną zaletę - każdy kraj może je wytwarzać we własnym zakresie lub kupować z dowolnie wybranego zakładu, czyli uniezależnić się od potentatów dysponujących złożami ropy naftowej. Tak wielka dywersyfikacja utrudnia ponadto tworzenie światowego lobby, mogącego dyktować ceny lub sterować produkcją.

Nie wyklucza to jednak tworzenia się lokalnych biomafii. Na początku tego roku, z powodu drastycznego wzrostu cen żywności wskutek wykorzystywania kukurydzy do produkcji bioetanolu, tysiące Meksykanów wyszło w proteście na ulicę. Producenci kukurydzy, stanowiącej w tym kraju podstawę wyżywienia, robią kokosowe interesy. Cena tego produktu wzrosła od 2006 roku o 100%, a ceny pszenicy są najwyższe od 10 lat. Jednocześnie szybko maleją zapasy produktów przydatnych w produkcji biokomponentów. Jak zatem będzie wyglądać w przyszłości przechodzenie masowej motoryzacji na nowy rodzaj paliw?

Biopaliwa to w pewnym sensie powrót do korzeni - pierwsze silniki spalinowe nie korzystały z paliw kopalnych. Pionierskie konstrukcje Karla Benza z lat 1875-1885 pracowały na spirytusie, a wysokoprężny silnik Rudolfa Diesla, pokazany na wystawie paryskiej w 1900 roku, wykorzystywał olej arachidowy. Legendarny Ford T miał silnik przystosowany do zasilania benzyną, alkoholem lub mieszanką tych dwóch paliw. Współczesne jednostki napędowe nie mogą pracować na czystym bioetanolu lub biodieslu. Własności fizyczne i chemiczne tych paliw mogą prowadzić do uszkodzeń układu paliwowego i głowicy. Ewentualne przeróbki nie są jednak skomplikowane, obejmują nowe uszczelnienia, twardsze gniazda zaworowe, płynną regulację zapłonu, instalację grzewczą głowicy z gniazdem zewnętrznym (wykorzystywaną przy temperaturach poniżej 15 °C). Podwyższa to cenę auta o około 300 euro. Kilkuprocentowe domieszki biokomponentów do tradycyjnych paliw są tolerowane bez żadnych problemów. Czteroprocentowy dodatek alkoholu etylowego do benzyn stosuje się już od 15 lat. Specjaliści Volkswagena i Mercedesa oceniają, że graniczna, bezpieczna domieszka etanolu do benzyny to 10%.

Obecnie chodzi jednak o wprowadzenie do powszechnej dystrybucji paliw, w których biokomponenty mają znacznie większy udział - biodiesla i E85, stanowiącego mieszaninę bioetanolu (85%) i benzyny (15%). Europa już dziś jest największym na świecie producentem biodiesla i wiele europejskich silników toleruje 100-procentowy udział tego paliwa w układzie zasilania. Ameryka i Azja stawiają z kolei na E85. Z uwagą obserwuje się działania Stanów Zjednoczonych, będące ważnym wyznacznikiem dla całego przemysłu motoryzacyjnego.