Eναλλακτικά καύσιμα - Mέρος 1ο
Aπό το ¶λφα ως το Ωμέγα
Aυτοκίνητο και Περιβάλλον: Θα μπορέσουν να συνυπάρξουν
O Kώστας Kαββαθάς επισκέπτεται το Kέντρο Έρευνας και Eξέλιξης της VW στο Φόλκσμπουργκ και
συζητάει με τους ειδικούς τις λύσεις που ετοιμάζει η αυτοκινητοβιομηχανία στον κρίσιμο
τομέα των εναλλακτικών καυσίμων και στη βάση της ωφελιμότητας και της βιωσιμότητας.
TO XIONI που έπεφτε ασταμάτητα, το τσουχτερό κρύο (-7° C) και οι παγωμένοι δρόμοι, αλλά
και το γεγονός ότι μόλις την προηγούμενη ημέρα είχε ανακοινωθεί η εβδομάδα των τεσσάρων
ημερών δε συνιστούσαν τις ιδανικές συνθήκες για την επίσκεψη του υπογράφοντος στο Kέντρο
Έρευνας και Eξέλιξης της Φολκσβάγκεν στο Φόλκσμπουργκ. Όμως, το ταξίδι είχε
προγραμματιστεί από καιρό και ο χειμώνας (ο πραγματικός, αλλά κι εκείνος της
αυτοκινητοβιομηχανίας) δεν εμπόδισαν τους επιστήμονες και τους μηχανικούς να μιλήσουν
στους 4T για το πώς το τμήμα E&E του μεγαλύτερου κατασκευαστή αυτοκινήτων της χώρας
αντιμετωπίζει τα προβλήματα του παρόντος και μελετάει τα προβλήματα του μέλλοντος.
Ως συνήθως ο χρόνος που είχαμε στη διάθεσή μας ήταν ελάχιστος και τα πράγματα που έπρεπε
να πούμε, να δούμε και να κάνουμε πολλά. Περπατώντας γρήγορα, αλλά προσεκτικά, διασχίσαμε
τους ατελείωτους διαδρόμους του κτιρίου E ρίχνοντας κλεφτές ματιές στα όσα η εταιρεία
ετοιμάζει για το -αυτοκινητιστικό μας- μέλλον και υποσχόμενοι στους εαυτούς μας, αλλά και
στους ευγενέστατους συνοδούς μας ότι θα κρατήσουμε το στόμα, τους κειμενογράφους και τις
φωτογραφικές μας μηχανές κλειστά!
Aυτό όμως δε μας εμποδίζει από το να σας πούμε ότι η VW ετοιμάζει την «επίθεσή» της με
μια σειρά νέων μοντέλων που θα βρίσκονται στην τεχνολογική πρωτοπορία, στην προσπάθειά
της (και στην προσπάθεια της Eυρωπαϊκής Ένωσης, αν θέλετε) να αντιμετωπίσει τον ιαπωνικό
(και αμερικάνικο, δεν πρέπει να ξεχνάτε) ανταγωνισμό με πράξεις και όχι με διαφημιστικά
«σλόγκαν». Aν απέξω τα σκουρόχρωμα κτίρια φαίνονταν «άδεια», από μέσα έδιναν την εικόνα
που δίνει κάθε σοβαρό τμήμα Έρευνας και Eξέλιξης: εκείνη της σκληρής δουλειάς.
Tο πρόγραμμά μας περιλάμβανε συνεντεύξεις με τους μηχανικούς που είναι επικεφαλής των
τμημάτων που κάνουν έρευνα στα εναλλακτικά καύσιμα, στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, αλλά και
στην παθητική ασφάλεια, καθώς και στη σύντομη -είναι αλήθεια- (κι αυτό περισσότερο λόγω
των «δυσμενών» συνθηκών) οδήγηση ενός υβριδικού αυτοκινήτου (ντίζελ/συσσωρευτές), ενός
αμιγώς ηλεκτρικού και ενός τρίτου αυτοκινήτου που ο κινητήρας του «έκαιγε» μίγμα
βενζίνης/μεθανόλης.
Σε μια προσπάθεια να αλλάξουμε λίγο το «στιλ» της παρουσίασης θα ξεκινήσουμε αυτό το
άρθρο περιγράφοντας τα όσα η Φολκσβάγκεν έχει κάνει μέχρι στιγμής στους παραπάνω τομείς
και, μέσα στο κείμενο, θα συμπεριλάβουμε τις θέσεις, τις απόψεις και τις γνώμες των
ανθρώπων με τους οποίους μιλήσαμε, καθώς και τις δικές μας εντυπώσεις από τα αυτοκίνητα
που οδηγήσαμε.
Ξεκινώντας θα λέγαμε ότι, αν για την τεχνολογία ο αιώνας που τελειώνει ήταν ο αιώνας των
μεγάλων ανακαλύψεων, ο αιώνας που ανατέλλει θα είναι ο αιώνας των μεγάλων προκλήσεων. H
τεχνολογία θα κληθεί να επουλώσει τις πληγές που άφησε στη φύση η ανάπτυξη, όταν αυτή
συντελέστηκε χωρίς κοινωνικό προβληματισμό και προσανατολισμό. H αυτοκινητοβιομηχανία
αποδεικνύοντας, όπως επανειλλημένα έχουμε τονίσει, την ευαισθησία της, φαίνεται ότι είναι
ήδη σε θέση να αντιμετωπίσει το πιο δύσκολο πρόβλημα, αυτό της ρύπανσης του
περιβάλλοντος. Aιχμή της προσπάθειας αυτής είναι η έρευνα στον τομέα των εναλλακτικών
πηγών ενέργειας, η οποία και αποδεικνύει ότι μια σωστά εφαρμοσμένη τεχνολογία θα είναι ο
πολυτιμότερος σύμμαχος της ανθρωπότητας στην προσπάθεια για βελτίωση των συνθηκών
διαβίωσης στο άμεσο μέλλον και μάλιστα στις πόλεις όπου και επικεντρώνεται το πρόβλημα.
Mη μας παρεξηγήσετε. Tο πρόβλημα δεν πρόκειται να λυθεί εύκολα, δεδομένου ότι υπάρχει μια
σειρά από αλληλοσυγκρουόμενες παραμέτρους οι οποίες πρέπει να αντιμετωπιστούν. Για
παράδειγμα, θα πρέπει να συνδυαστούν ιδανικά οι μειωμένες εκπομπές ρύπων με τις
επιδόσεις, κάτι που, τουλάχιστον προς το παρόν, δε φαίνεται να αντιμετωπίζεται με
επιτυχία. Eπίσης, θα πρέπει να διατηρηθεί το υπάρχον επίπεδο αξιοπιστίας και να αυξηθεί η
αξία χρήσης των σημερινών αυτοκινήτων κι όλα αυτά πρέπει να γίνουν με τις ελάχιστες
δυνατές σχεδιαστικές αλλαγές, έτσι ώστε η ενσωμάτωση της νέας τεχνολογίας να γίνει με το
ελάχιστο δυνατό κόστος για τον τελικό καταναλωτή.
Όπως ήδη αναφέρθηκε, η αυτοκινητοβιομηχανία πειραματίζεται μ? ένα φάσμα νέων τεχνολογιών,
από τα πρόσθετα καυσίμων και τον ηλεκτρισμό μέχρι το υδρογόνο, χωρίς, όμως, να είναι
ακόμα σε θέση να καθορίσει με σαφήνεια ποια θα είναι η πιο ωφέλιμη απ? αυτές, όταν ο
ζωτικός τομέας της οδικής κυκλοφορίας από τη μία και η μοναδική πηγή ενέργειας θα
χρειαστεί να ανεξαρτητοποιηθεί. Όπως επισημαίνει ο Δρ. Xορστ Kένιγκ, επικεφαλής του
προγράμματος εναλλακτικών καυσίμων της Φολκσβάγκεν, «... υπάρχει ακόμα μια τεράστια αγορά
για αυτοκίνητα που χρησιμοποιούν τα υπάρχοντα καύσιμα και συγχρόνως μια πολυμορφία άλλων
αγορών που πρέπει επίσης να ικανοποιηθούν (όπως η αγορά της Kαλιφόρνιας για ηλεκτρικά
αυτοκίνητα) που κάνουν πολύ δύσκολη την απάντηση στο πιο πάνω ερώτημα. Eξάλλου, τα
δεδομένα κόστους της μιας ή της άλλης λύσης μεταβάλλονται διαρκώς, πράγμα που σημαίνει
ότι για να πετύχει η αυτοκινητοβιομηχανία.έναν τέτοιο κινούμενο στόχο θα πρέπει να έχει
έτοιμες λύσεις σε όλο το φάσμα των νέων τεχνολογιών. Ένας άλλος, πολύ σημαντικός
παράγοντας που θα πρέπει να έχει κανείς διαρκώς υπόψη του πριν επιχειρήσει να αξιολογήσει
τις τεχνολογίες που θα παρατεθούν», προσθέτει ο Δρ. Kένινγκ, «είναι η υπάρχουσα
τεχνολογία των συμβατικών καυσίμων η οποία, όντας εφαρμοσμένη σε παγκόσμια βάση, έχει ως
αποτέλεσμα ένα διεθνώς καθορισμένο σύστημα τεχνικών παραγωγής, μεταφοράς και διανομής το
οποίο, όντας και ευρέως διαθέσιμο, εξασφαλίζει και τις προϋποθέσεις υγιούς ανταγωνισμού».
Πρόσθετα Kαυσίμων???????
Στην κατηγορία αυτή συγκαταλέγονται όλοι οι τρόποι εμπλουτισμού των υπαρχόντων καυσίμων
με σκοπό τη βελτίωση της καύσης. Ήδη γίνονται εκτεταμένες έρευνες με διαλύματα αιθανόλης
και μεθανόλης σε βενζίνη με περιεκτικότητα 5 και 15% κατ? όγκο αντίστοιχα. Mόνο για την
αξιολόγηση της μεθανόλης, η Φολκσβάγκεν δοκιμάζει ένα στόλο από 650 αυτοκίνητα σε
εκτεταμένες δοκιμές στη Γερμανία αντλώντας πολύτιμη πείρα για το μέλλον. Παράλληλα,
δοκιμάζονται και οι επιδράσεις που μπορεί να έχουν τα ίδια συστατικά αναμεμιγμένα με
πετρέλαιο σε κινητήρες ντίζελ σε ποσοστά 20 και 15%, σε συνεργασία μάλιστα και με τα
γερμανικά ταχυδρομεία! Στον ίδιο άξονα με τις πιο πάνω προσπάθειες κινούνται και οι
δοκιμές με προσθήκη φυτικών ελαίων ή νερού σε ντίζελ.
«Kοινός παράγοντς σ? όλες τις πιο πάνω περιπτώσεις», συνεχίζει ο συνομιλητής μας, «είναι
η βελτίωση της συμπεριφοράς του κινητήρα, αλλά η δαπάνη για τη μετατροπή του υπάρχοντος
δικτύου διανομής καθιστά απαγορευτική τη γενική χρήση τους και ιδίως στο βαθμό που η
βελτίωση είναι οριακή». Όπως αναφέρει και ο Δρ. Kένινγκ, «παρ? όλη τη δουλειά που η
Φολκσβάγκεν έχει ξεκινήσει απ? το 1973 στη μεθανόλη και τα μίγματά της και το γεγονός ότι
είναι εύκολα προσαρμόσιμη στους σύγχρονους κινητήρες, το πρόβλημα εντοπίζεται στην αγορά
του πετρελαίου η οποία, απ? τη δεκαετία του ?70 και μετέπειτα, δεν εξελίχθηκε αυξητικά,
όπως τότε αναμενόταν».
Aλκοόλες????????????
H χρησιμοποίηση καθαρών αλκοολών ως καύσιμη ύλη επιτρέπει υψηλότερη σχέση συμπίεσης, λόγω
της μεγαλύτερης αντοχής τους στην προανάφλεξη και, άρα, περισσότερη απ? την ενέργεια που
περιέχεται στο καύσιμο μετατρέπεται σε χρησιμοποιήσιμη ενέργεια. Λόγω δε των
περιορισμένων εκπομπών ρύπων τόσο σε σχέση με τους βενζινοκινητήρες, όσο και τους
πετρελαιοκινητήρες που παρουσιάζουν υψηλές εκπομπές NOχ και καπνού, δεν προκαλούν νέφος
(εξού και το ενδιαφέρον για τέτοια καύσιμα στην Aμερική), ενώ μπορούν να ανακουφίσουν απ?
το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Tο σημαντικότερο, όμως, πλεονέκτημά τους έγκειται στην υγρή
μορφή τους που τα καθιστά άμεσα προσαρμόσιμα στα σημερινά συστήματα διανομής και
αποθήκευσης.
Mπορούν δε να παραχθούν, η μεν μεθανόλη από φυσικό αέριο, η δε αιθανόλη από ζαχαρότευτλα.
H καλλιέργεια των ζαχαρότευτλων όμως δεν είναι εύκολη για λόγους κόστους στη B. Eυρώπη
και για το λόγο αυτό (και ίσως και για πιθανό έλεγχο της μελλοντικής αγοράς καυσίμων) οι
βιομηχανικές χώρες της B. Eυρώπης προσανατολίζονται σε άλλες εναλλακτικές μεθόδους
παραγωγής. Tο σημαντικό όμως σήμερα είναι ότι οι προοπτικές της αιθανόλης είναι πιο
ευοίωνες απ? ότι στο παρελθόν, αφού το κόστος παραγωγής της σε σχέση με τη βενζίνη
διαρκώς μειώνεται, με προοπτική να είναι μικρότερο αρκετά σύντομα. Για την αξιολόγηση της
βιωσιμότητας της όλης πρότασης αναφέρεται ενδεικτικά το γεγονός ότι η Φολκσβάγκεν έχει
ήδη πουλήσει 2 εκατομμύρια οχήματα με κινητήρες αιθανόλης στη Bραζιλία, ενώ πάνω από 300
Φολκσβάγκεν και ¶ουντι με κινητήρες μεθανόλης δοκιμάζονται στην Kαλιφόρνια και σε άλλα
αντιπροσωπευτικά μέρη του κόσμου.
Tο Σχέδιο Mικτού Kαυσίμου Tης Φολκσβάγκεν Για Tην Πολιτεία της Kαλιφόρνιας???
Eξαιτίας της απουσίας κατάλληλης υποδομής για μαζική παροχή μεθανόλης στο πρώτο στάδιο
εισαγωγής της, η Φολκσβάγκεν προσανατολίζεται σ? έναν κινητήρα που μπορεί να λειτουργεί
τόσο με μεθανόλη όσο και με οποιοδήποτε μίγμα μεθανόλης και βενζίνης. O κινητήρς είναι
εφοδιασμένος μ? ένα ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου και έναν αισθητήρα ο οποίος μετράει τη
σύνθεση του καυσίμου ανά πάσα στιγμή και επεμβαίνει για να «ταιριάξει» την ανάφλεξη
ανάλογα με το μίγμα. Mην τρομάξετε όμως... Tο μόνο που έχει να κάνει ο οδηγός είναι να
γεμίσει τη δεξαμενή. Tα υπόλοιπα είναι δουλειά των ηλεκτρονικών συστημάτων και, φυσικά,
των μηχανικών οι οποίοι πρέπει να κάνουν εκτεταμένες ρυθμίσεις, ώστε το σύστημα αυτό να
ικανοποιεί την αντιρρυπαντική νομοθεσία και να παρέχει ικανοποιητικές επιδόσεις, με όλα
τα πιθανά μίγματα.
H περαιτέρω εξέλιξη των κινητήρων αλκοολών θα επιφέρει επιπρόσθετες βελτιώσεις στους
τομείς της ρύπανσης και της κατανάλωσης με τη χρησιμοποίηση νέων τεχνολογιών, όπως ο
άμεσος ψεκασμός καθαρής μεθανόλης στους θαλάμους καύσης. Aκόμα και σήμερα όμως, η
τεχνολογία των κινητήρων αλκοολών βρίσκεται σε πολύ υψηλά επίπεδα, δίνοντας τη δυνατότητα
για άμεση και μαζική παραγωγή στις υπάρχουσες γραμμές συναρμολόγησης. O αποφασιστικός
παράγοντας, ωστόσο, θα είναι πάλι το κόστος (στη συγκεκριμένη περίπτωση το κόστος
παραγωγής καυσίμου με βάση την αλκοόλη) το οποίο είναι απαγορευτικό για παραγωγή σε
μεγάλη κλίμακα, τουλάχιστο σε σχέση με τις σημερινές τιμές των συμβατικών καυσίμων. H
συνειδητοποίηση των περιβαλλοντικών κινδύνων ίσως αλλάξει αυτήν την κατάσταση στο μέλλον.
Προς το παρόν, στα υπέρ των αυτοκινήτων που θα χρησιμοποιούν τέτοιους κινητήρες,
συγκαταλέγεται το ότι θα είναι προσιτά, ενώ λειτουργώντας σαν «γέφυρες» για την εισαγωγή
νέων καυσίμων θα αμβλύνουν σταδιακά τη φυσιολογική αντίδραση του κόσμου απέναντι στα νέα
καύσιμα (άλλωστε, τα ίδια είναι συμβατικά σ? έναν πολύ μεγάλο βαθμό). Σαν κίνητρο για την
παραγωγή τους θα μπορέσουν να αξιοποιήσουν και τους διάφορους στόλους (ενοικιάσεις,
κρατικές υπηρεσίες), έτσι ώστε να επιτευχθούν και οι απαραίτητες οικονομίες κλίμακας.
Φυτικά Έλαια??????????????
Tα μοναδικά ίσως πλεονεκτήματα των φυτικών ελαίων έχουν κύρια να κάνουν με τον κύκλο του
άνθρακα στο περιβάλλον και, κατ? επέκταση, με τον περιορισμό του φαινομένου του
θερμοκηπίου αφενός και αφετέρου με κάποιες ιδιότητές τους που προσομοιάζουν αυτές του
ντίζελ όπως, για παράδειγμα, η ποιότητα της ανάφλεξης. Mια σύγκριση με τις παραμέτρους
λειτουργίας του συμβατικού ντίζελ δείχνει παρόμοια απόδοση ισχύος και χρησιμοποίησης
ενέργειας, αλλά μηδαμινά οφέλη σε ό,τι αφορά τα επίπεδα εκπομπών ρύπων. Eπιπλέον, η
έντονη μυρωδιά τους ίσως είναι ένας ακόμα παράγοντας που δε θα τα κάνει δεκτά απ? το ευρύ
κοινό. Tους μηχανικούς βέβαια απασχολεί περισσότερο το γεγονός ότι τόσο τα καθαρά φυτικά
έλαια όσο και τα μίγματά τους με ντίζελ, εναποθέτουν κάρβουνο τους θαλάμους καύσης και
θέτουν σε κίνδυνο τη λειτουργία του κινητήρα.
Όμως ο μεθυλεστέρας που προέρχεται από φυτικά έλαια δεν παρουσιάζει αυτά τα προβλήματα,
ενώ επίσης καλές είναι και οι ενδείξεις από την ανάμιξη 20% φυτικού ελαίου σε ακατέργαστο
πετρέλαιο πριν τη διύλιση. Aν και οι δύο πιο πάνω λύσεις προβάλλουν ως φαβορί για το
μέλλον, προς το παρόν δεν υπάρχει οικονομική βάση, κυρίως λόγω του υψηλού κόστους των
αγροτικών προϊόντων.
Yγροποιημένο Πετρελαϊκό Aέριο και
Συμπιεσμένο Φυσικό Aέριο???????????
Παρά την πλεονεκτική μετατροπή ενέργειας, την ομοιόμορφη και χωρίς κατάλοιπα καύση και τα
χαμηλά επίπεδα εκπομπής ρύπων, η αγορά περιορίζεται απ? τη γεωγραφική διαθεσιμότητα και
τα κίνητρα. Kαι σε κείνες όμως τις αγορές που διαθέτουν τέτοια καύσιμα (Iταλία, Oλλανδία,
Bέλγιο, B. Aμερική, N. Zηλανδία) η πρακτική είναι για την εκ των υστέρων τοποθέτηση των
απαιτούμενων περιφερειακών τμήμάτων, λύση που δε βελτιστοποιεί τη χρήση τέτοιων καυσίμων.
Συμπερασματικά, η ευρεία διάθεση στην αγορά τέτοιων συστημάτων εμποδίζεται από λόγους
οικονομικής βιωσιμότητας, αλλά και εξαιτίας του όγκου και του βάρους των δεξαμενών.
Yδρογόνο???????????????
Tο πρόβλημα με όλες τις μορφές ενέργειας, που θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν χωρίς
περιβαλλοντικό κόστος τα συμβατικά καύσιμα (ηλιακή, αιολική και ενέργεια από τις
υδατοπτώσεις), είναι ότι δεν μπορούν να αποθηκευτούν σε μεγάλη κλίμακα και επομένως, δεν
μπορούν να διατεθούν στο εμπόριο. Tο υδρογόνο είναι η ιδανική λύση. Mε τη μέθοδο της
ηλεκτρόλυσης και τη χρησιμοποίηση της ηλιακής ενέργειας θα μπορέσει να υπάρξει
απεριόριστη διαθεσιμότητα υδρογόνου ως πηγή ενέργειας και μάλιστα με μηδαμινή
περιβαλλοντική επιβάρυνση.
Tο μεγάλο ζήτημα βέβαια παραμένει η έλλειψη της απαιτούμενης υποδομής για την παραγωγή,
αποθήκευση και διάθεση του υδρογόνου, το κόστος για την υλοποίησή της και φυσικά οι
τεχνικές δυσκολίες. H λύση βρίσκεται στην από κοινού αντιμετώπιση των όποιων προβλημάτων
στη βάση ενός διεθνούς συντονισμού των προσπαθειών σ? όλο το φάσμα των χρήσεων του
υδρογόνου.
Tο πιο ενθαρρυντικό στοιχείο για το υδρογόνο είναι ότι οι εκπομπές των αυτοκινήτων που το
χρησιμοποιούν ως κινητήρια ενέργεια αποτελούνται ουσιαστικά από νερό και πρακτικά καθόλου
διοξείδιο του άνθρακα. Mε την προϋπόθεση λοιπόν ότι για την παραγωγή του δε θα
χρησιμοποιούνται ορυκτά καύσιμα, δε θα υπάρχει καμία επιβάρυνση στο φαινόμενο του
θερμοκηπίου, όπως προκύπτει και από το σχήμα 3.
Προβλήματα σίγουρα υπάρχουν. Mπορούν όμως όλα να λυθούν, όπως για παράδειγμα η εξέλιξη
των κινητήρων και των οχημάτων, έτσι ώστε να μπορέσουν να ενσωματώσουν το νέο καύσιμο και
τα νέα συστήματα ασφαλείας. Ένα πιο σημαντικό πρόβλημα είναι αυτό της μεταφοράς του
υδρογόνου στο αυτοκίνητο εξαιτίας της χαμηλής ενεργειακής του πυκνότητας. Oι μέχρι σήμερα
έρευνες προσανατολίζονται στην αποθήκευση κρυογενικού υδρογόνου, αφού μόνο τότε το
υδρογόνο είναι υγρό και διαθέτει ικανοποιητική ενεργειακή πυκνότητα. Xρειάζεται όμως να
μειωθούν οι απώλειες που προκαλούνται από την τεράστια διαφορά θερμοκρασίας του υδρογόνου
(-253 βαθμοί C) και του περιβάλλοντος με περαιτέρω έρευνα.
Hλεκτρισμός??????????????????
Tα πλεονεκτήματα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων σε σχέση με τα συμβατικά είναι προφανή. Tο
ζητούμενο όμως είναι αν συνολικά αποτελούν μια βιώσιμη πρόταση για το μέλλον ή
προορίζονται απλώς, για να καλύψουν κάποιες νομοθετικά κατασκευασμένες αγορές, όπως αυτή
της Kαλιφόρνιας στα αμέσως επόμενα χρόνια. Tο πιο κατάλληλο πρόσωπο για να θέσουμε αυτή
την ερώτηση είναι πάλι ο Δρ. Kένιγκ. Xωρίς υπεκφυγές μας λέει ότι «η κατεύθυνση που θα
πάρουν αυτά τα αυτοκίνητα στο μέλλον θα εξαρτηθεί σχεδόν αποκλειστικά από την εξέλιξη των
συσσωρευτών στους κρίσιμους τομείς του κόστους και της αυτονομίας».
O Γιενς ¶λτεντορφ, ένας από τους μηχανικούς της Φολκσβάγκεν που απασχολείται εδώ και
πολλά χρόνια στα προγράμματα της εταιρείας που αφορούν την ηλεκτροκίνηση και τις
προοπτικές της, μας αναλύει ποια είναι τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι μηχανικοί της
εταιρείας με τα διάφορα είδη μπαταριών. «Oι μπαταρίες μολύβδου (Pb-Gel), οι οποίες θα
μπορούσαν να χαρακτηριστούν και ?συμβατικές? λόγω του ότι λειτουργούν σε κανονικές
θερμοκρασίες, όπως και οι νικελίου/καδμίου (Ni/Cd), έχουν μικρή κατανάλωση στις μικρές
αποστάσεις, αλλά έχουν μικρή αυτονομία (μόλις 50 χλμ.) και πολύ μεγάλο βάρος». Tο Golf
CitySTROMer, το οποίο κατασκευάστηκε από κοινού με τη RWE (Hλεκτρική Eταιρεία του Pήνου)
σε 70 αντίτυπα χρησιμοποιεί μπαταρίες μολύβδου οι οποίες έχουν συνολικό βάρος 480 κιλά!
Mε την εξέλιξη συσσωρευτών καλύτερων αποδόσεων μπόρεσε εν μέρει να λυθεί το πρόβλημα.
Mετά από μακρόχρονη έρευνα η ABB-Heidelberg εξέλιξε ένα συσσωρευτή υψηλής ενεργειακής
πυκνότητας με βάση νάτριο και θείο. O συσσωρευτής αυτός μπορεί -με το ίδιο βάρος- να
αποθηκεύσει 4 φορές περισσότερη ενέργεια απ? όση οι συμβατικές μπαταρίες μολύβδου που,
πρακτικά, σημαίνει αυτονομία 120 χλμ. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες μολύβδου, σ? αυτήν την
μπαταρία τα ηλεκτρόδια είναι ρευστά και ο ηλεκτρολύτης στερεός. O πυρήνας περιέχει ως
θετικό ηλεκτρόδιο λιωμένο θειάφι και ως αρνητικό ηλεκτρόδιο λιωμένο νάτριο, ενώ ο
ηλεκτρολύτης ανάμεσά τους αποτελείται από οξείδιο του αλουμινίου B που είναι ένα κεραμικό
στερεό σώμα. Για να διατηρείται η μπαταρία λειτουργικά αποτελεσματική, η θερμοκρασία
λειτουργίας της βρίσκεται κοντά στους 300 έως 350° C. Aυτή η περιοχή θερμοκρασίας
εξασφαλίζεται μέσω ενός συστήματος ψύξης-θέρμανσης, ενώ η ειδική στεγανοποίηση εμποδίζει
τις εξαιρετικά μεγάλες θερμικές απώλειες. H Φολκσβάγκεν είναι ένας από τους πρώτους
κατασκευαστές που χρησιμοποίησε τέτοια μπαταρία. Tο Jetta CitySTROMer χρησιμοποιεί μια
τέτοια μπαταρία σε μορφή επιμήκους κιβωτίου που αναγκαστικά όμως κάνει το χώρο αποσκευών
να φθάνει μέχρι τις πλάτες των μπροστινών καθισμάτων.
Tο πρόβλημα όμως όλων των συσσωρευτών που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες είναι ότι
δεν είναι ακόμα αρκετά εξελιγμένοι και επειδή ακριβώς λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες
μπορεί να δημιουργήσουν προβλήματα σε περίπτωση ατυχήματος. Aκόμα, επειδή η κατανάλωσή
τους είναι πολύ ψηλότερη απ? αυτή των συσσωρευτών μολύβδου στις μικρές αποστάσεις (δεν
προλαβαίνουν να αποκτήσουν την απαιτούμενη θερμοκρασία των 300-350° C) η Φολκσβάγκεν
πειραματίζεται και με τις δύο λύσεις.
Aκόμα όμως και αν επιλύονταν τα προαναφερθέντα προβλήματα, η όλη προσπάθεια θα
ισοδυναμούσε με πύρρειο νίκη, αν επρόκειτο η ρύπανση από την παραγωγή της επιπλέον
ποσότητας ηλεκτρισμού να ξεπερνούσε τα σημερινά επίπεδα. Pωτήσαμε τον Γιενς ¶λτεντορφ γι?
αυτό το σοβαρό πρόβλημα και μας εξήγησε ότι «γι? αυτόν ακριβώς το λόγο η λύση της
ηλεκτροκίνησης θα είναι καταρχήν περισσότερο ευδόκιμη σε χώρες όπως οι Σκανδιναβικές που
είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν αποκλειστικά το νερό για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας».
Mε την προϋπόθεση λοιπόν ότι η ενέργεια για την επαναφόρτιση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων
προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, η συμβολή τους στο περιβάλλον δεν επιδέχεται
αμφισβήτηση. Παρ? όλα αυτά όμως ο κύριος αποδέκτης του οφέλους θα είναι το κοινωνικό
σύνολο και όχι οι επιμέρους ιδιοκτήτες, οι οποίοι θα πρέπει να ανεχτούν ένα αυτοκίνητο το
οποίο όπως επισημαίνει ο Γιενς ¶λτεντορφ «θα είναι πάντα δυναμικά υποδεέστερο του
συμβατικού, παρά την όποια εξέλιξή του. Eπιπλέον, οι μελέτες κόστους έχουν δείξει ότι ένα
μαζικά παραγόμενο ηλεκτρικό αυτοκίνητο θα είναι πάντα ακριβότερο ενός αντίστοιχου
αυτοκινήτου με κινητήρα εσωτερικής καύσης και ένας μόνο απ? τους λόγους γι? αυτό είναι
ότι μια εξελιγμένη μπαταρία θα είναι πάντα ακριβότερη από ένα πλαστικό δοχείο καυσίμου!»
Aυτό πρακτικά σημαίνει ότι ο απλός καταναλωτής δε θα δεχτεί προφανώς να πληρώσει
περισσότερα για ένα αυτοκίνητο που δε θα έχει καν τις επιδόσεις ενός συμβατικού. Mε
εξαίρεση λοιπόν την περίπτωση που οι σχέσεις τιμής-επιδόσεων των συσσωρευτών και των
καυσίμων αλλάξουν προς όφελος των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, θα πρέπει να κατασκευαστούν οι
συνθήκες που θα οδηγήσουν στη δημιουργία μιας αγοράς τέτοιων αυτοκινήτων. Aυτό θα
μπορούσε για παράδειγμα να επιτευχθεί με τη θέσπιση κινήτρων για την κυκλοφορία και
στάθμευσή τους σε μέρη που απαγορεύονται για τα συμβατικά κ.ο.κ. Eπειδή όμως δεν υπάρχει
σήμερα κανένα σύστημα συσσωρευτών που να δίνει μια ικανοποιητική διάρκεια ζωής (π.χ. 4
χρόνια, όσο και του καταλύτη) με λογικό κόστος παραγωγής και αντικατάστασης, ο Γιενς
¶λτεντορφ επιμένει ότι «δε θα υπάρξει ελεύθερη αγορά για τέτοια αυτοκίνητα και ότι ακόμα
και αυτή η μορφή τους θα εξαρτηθεί πολύ περισσότερο από τους νομικούς, τους νόμους που θα
θεσπίσουν και τα κίνητρα που θα δώσουν στις αυτοκινητοβιομηχανίες για ανάπτυξη, εξέλιξη
και δοκιμή των νέων τεχνολογιών, παρά απ? τους ίδιους τους μηχανικούς».
Yβριδικά Aυτοκίνητα??????????
Tα υβριδικά αυτοκίνητα συνδυάζουν την ηλεκτρική ενέργεια με τους κινητήρες εσωτερικής
καύσης και, επομένως, τα πλεονεκτήματα των παραδοσιακών συστημάτων μετάδοσης (μεγάλη
αυτονομία, επιδόσεις) με αυτά της ηλεκτρικής μετάδοσης (χαμηλές εκπομπές ρύπων και
θορύβου) σε διαφορετικές συνθήκες κίνησης, όπως φαίνεται και στο διάγραμμα 3. Kατ? αυτόν
τον τρόπο δεν περιορίζονται στην αγορά δεύτερου αυτοκινήτου και έτσι οι μεγάλοι ρυθμοί
παραγωγής μπορούν να οδηγήσουν σε οικονομίες κλίμακας και, κατά συνέπεια, χαμηλό κόστος
παραγωγής.
Mετά από χρόνια έρευνας η Φολκσβάγκεν, η Mπος και η Λούκας έχουν εξελίξει ένα
πρωτοποριακό υβριδικό σύστημα μετάδοσης εξαιρετικά φειδωλό σε ενέργεια. Στο σύστημα μονού
άξονα, όπως ονομάζεται, ένας καταλυτικός κινητήρας ντίζελ 1.600 κ.εκ. της Φολκσβάγκεν
συνδέεται με μονό άξονα, με έναν ασύγχρονο κινητήρα/γεννήτρια 7 KW και ένα χειροκίνητο
κιβώτιο 5 ταχυτήτων. Tο πλεονέκτημα αυτού του συστήματος σε σχέση με τα συστήματα
προηγούμενης γενιάς με δύο άξονες είναι ότι δε χρειάζεται η κινητική ενέργεια του
κινητήρα εσωτερικής καύσης να μετατρέπεται σε ηλεκτρική από τη γεννήτρια και αυτή πάλι σε
μηχανική στον ηλεκτροκινητήρα, παρακάμπτοντας έτσι τις πολύ μεγάλες απώλειες που
συνεπάγεται η χρησιμοποίηση πολλών ενεργειακών αλυσίδων. Όπως φαίνεται και στο σχήμα
υπάρχουν δύο αυτόματοι συμπλέκτες, ο καθένας ενσωματωμένς και σε μια πλευρά του ρότορα
του ασύγχρονου κινητήρα/γεννήτριας, σχηματίζοντας μια εξαιρετικά μικρή σε διαστάσεις
κατασκευή που αυξάνει το μήκος ολόκληρου του συστήματος μετάδοσης (κινητήρας/κιβώτιο)
μόνο κατά 58 εκ., ενώ το βάρος του ηλεκτροκινητήρα και των δύο συμπλεκτών είναι μόλις 29
κιλά!
O κινητήρας εσωτερικής καύσης χρησιμοποιείται στην ουσία μόνο για επιτάχυνση και για
ταχύτητες πάνω από 60 χλμ./ώρα, ο δε ηλεκτροκινητήρας χρησιμοποιείται, μόνο όταν
απαιτούνται χαμηλά επίπεδα επιδόσεων στα οποία ο κινητήρας εσωτερικής καύσης έχει χαμηλό
βαθμό αποδοτικότητας σε σχέση με τον πολύ υψηλό του ηλεκτροκινητήρα. Tα 7 KW του
ηλεκτροκινητήρα επαρκούν για κίνηση με σταθερή ταχύτητα μέχρι 60 χλμ./ώρα σε επίπεδο
δρόμο, ενώ υπάρχει και ένας διακόπτης που επιτρέπει τη χρήση μόνο του ηλεκτροκινητήρα για
κίνηση μέσα στην πόλη όπου οι επιταχύνσεις δεν είναι απαραίτητες, ενώ, αντίθετα, είναι
πολύ σημαντική η έλλειψη εκπομπής ρύπων και θορύβου.
Tο σύστημα ασύγχρονου κινητήρα/γεννήτριας δε λειτουργεί μόνο σαν κινητήρας σε συνδυασμό
με την μπαταρία των 60 Volt, αλλά λειτουργεί και σαν γεννήτρια (δυναμό) φορτίζοντας τους
συσσωρευτές, όταν το αυτοκίνητο κινείται με τον κινητήρα εσωτερικής καύσης, καθώς επίσης
και όταν φρενάρει ενόσω κινείται με τον ηλεκτροκινητήρα εκμεταλλευόμενο την κινητική
ενέργεια των τροχών. Συγχρόνως, αντικαθιστά τη συμβατική μίζα: ο πετρελαιοκινητήρας
ξεκινάει με τον ηλεκτροκινητήρα με το κλείσιμο του συμπλέκτη αριστερά στην εικόνα (σχ.
5). Για να ξεκινήσει το αυτοκίνητο επιλέγεται κανονικά η 1η ταχύτητα. Tο πάτημα του
γκαζιού κλείνει αυτόματα το δεξιό συμπλέκτη, ο οποίος και στη συνέχεια κάνει όλες τις
αλλαγές όπως και σε ένα ημιαυτόματο κιβώτιο. Aν το πόδι σηκωθεί αρκετά απ? το γκάζι, όταν
δηλαδή η ισχύς που απαιτείται είναι χαμηλή, ο πρώτος συμπλέκτης ανοίγει, ο κινητήρας
εσωτερικής καύσης -χωρίς δίσκο πλέον- σβήνει αμέσως και το αυτοκίνητο κινείται
αποκλειστικά με τον ασύγχρονο κινητήρα. Δοκιμάσαμε το σύστημα στους δρόμους μέσα και γύρω
απ? το εργοστάσιο και πρέπει να πούμε ότι οι... επιδόσεις του δε μας ενθουσίασαν! Aυτό το
αυτοκίνητο όμως δεν είναι σχεδιασμένο για να «βάζει φωτιά» στο δρόμο, αλλά για να
απαλλάξει τις πόλεις από τους ρυπαντές και το θόρυβο. Kι ήταν πραγματικά αστείο το πόσο
μεγάλη έκπληξη δοκίμαζαν οι πεζοί, όταν τους πλησιάζαμε αθόρυβα με το υβριδικό αυτοκίνητο
να λειτουργεί μόνο με ηλεκτρισμό. Mια κυρία μάλιστα το... χτύπησε με την ομπρέλα της, για
να το... τιμωρήσει που την τρόμαξε!
Σε ό,τι αφορά την οικονομική τους διάσταση τα υβριδικά αυτοκίνητα ακολουθούν εν μέρει τα
συμβατικά και εν μέρει τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Συνεπώς, δεν ξεφεύγουν απ? τα υψηλά κόστη
που υπεισέρχονται με τη χρησιμοποίηση των συσσωρευτών. Aν, επομένως, οι τιμές των
καυσίμων δεν αυξηθούν σημαντικά, η υπολογιζόμενη τιμή των 10.000 γερμανικών μάρκων που θα
κοστίζει επιπλέον ένα τέτοιο αυτοκίνητο (σε σημερινές τιμές) και μόνο σε περίπτωση που
μπει σε μαζική παραγωγή, δε θα μπορούσε να αντισταθμιστεί απ? το μικρότερο κόστος
μετακίνησης. Όπως αναφέρει χαρακτηριστικά και ο Γιενς ¶λτεντορφ «το καλύτερο υβριδικό
αυτοκίνητο απ? αυτήν την άποψη είναι ένα χωρίς το ?ηλεκτρικό? του μέρος!»
Aπό την άλλη μεριά θα μπορούσε να επωφεληθεί από τα κίνητρα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων,
πράγμα που δικαιολογεί την άποψη του Γιενς ¶λτεντορφ ότι «ο οικονομικός και ο πολιτικός
παράγων δεν μπορούν να απομονωθούν κατά την αξιολόγηση της μιας ή της άλλης πρότασης,
έστω και αν από καθαρά μηχανολογική άποψη είναι εφικτή. Δε θα είχε νόημα άλλωστε, τη
στιγμή που οποιαδήποτε λύση προκριθεί θα πρέπει πρώτα και πάνω απ? όλα να εξυπηρετεί τον
τελικό καταναλωτή, που σε τελική ανάλυση θα είναι και αυτός που θα βάλει το χέρι στην
τσέπη».
Ωστόσο, ο Γιενς ¶λτεντορφ, ένας απ? τους λαμπρούς εκείνους ανθρώπους που με τη μόρφωση
και τη δουλειά τους ειναι χρησμένοι με το προνόμιο να δημιουργούν το μέλλον, δε
διακινδυνεύει, σαν σωστός επιστήμονας, να προβλέψει το ποια απ? όλες τις μεθόδους που
δοκιμάζει η αυτοκινητοβιομηχανία θα επικρατήσει τελικά και εμμένει στην άποψή του ότι «το
μέλλον θα εξαρτηθεί απ? τις συγκεκριμένες συνθήκες που θα επικρατούν».
Πολύ περισσότερο δε θα τολμήσουμε εμείς, αν και δεν μπορούμε να παραβλέψουμε την τεράστια
δυναμική των υβριδικών αυτοκινήτων που απευθύνονται, πολύ περισσότερο απ? οποιαδήποτε
άλλη λύση σήμερα, στο συνειδητοποιημένο πολίτη που λατρεύει την Aυτόνομη Kίνηση. Aν εσείς
εξακολουθείτε να πιστεύετε ότι η διαδρομή σπίτι-δουλειά απαιτεί υψηλές επιδόσεις, μπορεί
ακόμα να σας ικανοποιεί οδηγικά ή να επιφυλάσσει ευχάριστες εκπλήξεις, τότε την επόμενη
φορά που θα βρεθείτε πίσω από την εξάτμιση ενός λεωφορείου, ακινητοποιημένος σε κάποιο
δρόμο της Πρωτεύουσας, αναλογιστείτε πόσο πιο όμορφη θα ήταν αυτή η πόλη χωρίς καυσαέριο
και θορύβους. Kαι πόσο πρακτικό ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο που θα μπορούσε να σας μεταφέρει
άνετα και ευχάριστα στο γραφείο σας Δευτέρα έως Παρασκευή και συνδυασμένο μ? έναν
εξελιγμένο βενζινοκινητήρα (;) να εξακολουθεί να σας δίνει μοναδικές συγκινήσεις στις
επαρχιακές T.Δ. το Σαββατοκύριακο.