Hλεκτρικά θέματα (Πόσο κοντά, πόσο μακριά)
TEXNIKA ΘΕΜΑΤΑΗΛΕΚΤΡΙΚΑ AYTOKINHTA
Πόσο κοντά, πόσο μακριά;
Απομένουν λιγότερο από δύο χρόνια μέχρι το 1998, οπότε, σύμφωνα με τη
νομοθεσία της πολιτείας της Καλιφόρνιας, οι αυτοκινητοβιομηχανίες θα πρέπει
να είναι σε θέση να διαθέσουν στην αγορά τουλάχιστον 70.000 οχήματα
μηδενικών ρύπων ή ZEV.
Καθώς αυτή τη στιγμή τα μόνα αυτοκίνητα που καλύπτουν αυτή την απαίτηση
είναι τα ηλεκτρικά, η αγορά της Καλιφόρνιας θα πρέπει να είναι έτοιμη να
υποδεχτεί τα πρώτα από αυτά. Είναι όμως έτσι η πραγματικότητα;
Της Αλεξανδρινής Πέτρου
H ΑΛΗΘΕΙΑ EINAI ότι η κατάσταση δεν είναι τόσο ρόδινη όσο θα περίμενε
κανείς. Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα αποτελούν τον πόλο έλξης των εκθέσεων
αυτοκινήτων, σηματοδοτούν την εξέλιξη της τεχνολογίας, αλλά μόλις σβήσουν
τα φώτα της σκηνής αποσύρονται ξανά στα εργαστήρια των εταιριών.
Όσα ?ελάχιστα? κυκλοφορούν γύρω μας, είναι μάλλον βαριά και δυσκίνητα, η
αυτονομία τους δεν ξεπερνά εύκολα τα 100 χιλιόμετρα, οι μπαταρίες τους
καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο διαθέσιμο χώρο και τέλος πάντων είναι καλά μόνο
για συγκεκριμένες εργασίες σε μικρές αποστάσεις.
Όσον αφορά τη φόρτισή τους, αυτή είναι χρονοβόρα και απαιτεί ιδιαίτερες
εγκαταστάσεις οι οποίες επί του παρόντος και για τα επόμενα 10 χρόνια
απέχουν πολύ από το να συγκριθούν με το αντίστοιχο δίκτυο διανομής καυσίμων
που έχουμε συνηθίσει μέχρι σήμερα.
Διπλό λοιπόν το πρόβλημα της ηλεκτροκίνησης και καθώς φαίνεται δεν
περιορίζεται στην τεχνολογία των ίδιων των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, αλλά
επεκτείνεται και στον τομέα της υποδομής που προαπαιτείται, για να
μπορέσουν τα αυτοκίνητα αυτά να εμφανιστούν μαζικά στους δρόμους των
πόλεων.
Ας δούμε λοιπόν σε ποιο στάδιο εξέλιξης βρίσκονται σήμερα τα ηλεκτρικά
αυτοκίνητα και τι θα έπρεπε να περιμένουμε στα επόμενα χρόνια.
Συσσωρευτές...
Υπάρχουν διάφοροι τύποι συσσωρευτών που χρησιμοποιούνται στα σημερινά
ηλεκτρικά αυτοκίνητα και είναι λογικό ότι ο καθένας έχει τα πλεονεκτήματα
και τα μειονεκτήματά του.
Κοινό και βασικό μειονέκτημα όλων είναι ότι δεν έχουν τη δυνατότητα
αποθήκευσης μεγάλης ποσότητας ενέργειας σε μονάδες με? λογικές διαστάσεις.
Για παράδειγμα, ο όγκος μιας συστοιχίας συσσωρευτών μολύβδου/οξέως, για
αυτονομία 80-100 χιλιόμετρα, φτάνει τα 500 λίτρα!
Εκτιμάται ότι στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα του μέλλοντος το βάρος των
συσσωρευτών θα φτάνει το 20-40% του συνολικού βάρους, μειώνοντας σημαντικά
το διαθέσιμο φορτίο του αυτοκινήτου και κάνοντάς το εξαιρετικά δυσκίνητο.
Όσο όμως επεκτείνεται η χρήση τους, εμφανίζεται άλλο ένα πρόβλημα, αυτό της
ανακύκλωσής τους μετά το τέλος της διάρκειας ζωής τους. Και αυτό γιατί οι
συσσωρευτές αυτοί αντέχουν έναν αριθμό φορτίσεων και μετά θα πρέπει να
πεταχτούν ή να γίνουν κάτι άλλο.
Γι? αυτό στο σχεδιασμό των συσσωρευτών του μέλλοντος λαμβάνεται υπ? όψιν
και η δυνατότητα ανακύκλωσης που θα πρέπει να παρουσιάζουν.
Οι πιο κοινές μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σήμερα σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα
είναι οι μολύβδου/οξέως.
H αφθονία των πρώτων υλών, η διαδεδομένη παραγωγική διαδικασία και το
σχετικά χαμηλό τους κόστος είναι τα κύρια πλεονεκτήματα τους. Από την άλλη
όμως παρουσιάζουν τη χαμηλότερη πυκνότητα ενέργειας, μόλις 50 W*h/Kg κάτι
που σημαίνει ότι για τα 25 KW*h που χρειάζεται ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο
(για αυτονομία 80-100 χιλιομέτρων) το βάρος των συσσωρευτών φτάνει τα? 500
κιλά! Επίσης βγάζουν ρεύμα χαμηλής έντασης, με αποτέλεσμα τα αυτοκίνητα που
τις χρησιμοποιούν να μην μπορούν να αντιμετωπίσουν δύσκολες συνθήκες
κίνησης, όπως ανηφόρες ή να μεταφέρουν μεγάλα φορτία.
H διάρκεια ζωής ενός τέτοιου συσσωρευτή φτάνει τα 130.000 χιλιόμετρα, ή
γύρω στους 500 κύκλους φόρτισης, κάτι που σημαίνει ότι θα χρειαστεί
τουλάχιστον μία αντικατάσταση στη διάρκεια ζωής του αυτοκινήτου. Είναι όμως
εύκολα ανακυκλώσιμος με καθαρά μηχανικούς τρόπους, σε ποσοστό που φτάνει το
95%, καλύπτοντας έτσι ένα πολύ μεγάλο ποσοστό της παραγωγής, ενώ και οι
ενεργειακές του απαιτήσεις για την ανακύκλωσή του είναι σχετικά χαμηλές
(πίνακας 1).
Οι ειδικοί όμως πιστεύουν ότι οι συσσωρευτές αυτού του τύπου σύντομα θα
ξεπεραστούν από άλλους όπως, διαφόρων τύπων νικελίου (νικελίου/ υδριδίου
μέταλλου ή καδμίου), νατρίου/θείου ή λιθίου.
Οι τύπου νικελίου/καδμίου χρησιμοποιούνται ήδη στη βιομηχανία, αυτοί όμως
που θα χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα διαφέρουν ελαφρώς.
H διάρκεια ζωής τους υπολογίζεται γύρω στα 6-10 χρόνια και μπορούν να
επαναφορτιστούν μέχρι και 2.000 φορές. Αποδίδουν ρεύμα υψηλής έντασης,
παρέχοντας έτσι τη δυνατότητα στο αυτοκίνητο να κινηθεί αρκετά γρήγορα. Το
βασικό τους μειονέκτημα είναι το κόστος, καθώς τα δύο βασικά υλικά, το
κάδμιο και το νικέλιο είναι αρκετά ακριβά και επιβαρύνουν σημαντικά το
τελικό κόστος κατασκευής. Εκτός αυτού το κάδμιο είναι αρκετά τοξικό, ενώ
ακόμα δεν έχει εξελιχθεί η τεχνολογία ανακύκλωσής τους.
Οι μικρές μπαταρίες νικελίου/ υδριδίου μέταλλου είχαν εμφανιστεί σε
ηλεκτρονικές συσκευές από το 1987, οι πρώτες όμως για ηλεκτρικά αυτοκίνητα
θα εμφανιστούν στην αγορά μέσα στο 1996. Παρουσιάζουν τις καλύτερες
προοπτικές λόγω της υψηλής χωρητικότητας ενέργειας που διαθέτουν, γύρω στα
75W*h/Kg, κάτι που σημαίνει ότι μια μπαταρία 25kW*h θα ζυγίζει γύρω στα 330
κιλά. Με την υπάρχουσα τεχνολογία η χωρητικότητά τους θα μπορούσε να φτάσει
τις 120 W*h/Kg, ενώ με τη χρήση εξελιγμένων υλικών τα 500 W*h/Kg!
Τη μεγαλύτερη χωρητικότητα ενέργειας την έχουν σήμερα οι συσσωρευτές
νατρίου/θείου, γύρω στα 100 W*h/Kg, οπότε το βάρος του τυπικού συσσωρευτή
των 25kW*h φτάνει τα 250 κιλά ενώ και η ισχύς τους είναι αρκετά υψηλή με
150 W/Kg. Το βασικό τους μειονέκτημα είναι ότι λειτουργούν σε θερμοκρασίες
300-350 ?C, κάτι που μεταφράζεται σε μεγάλες απαιτήσεις θερμομόνωσης ή
εξωτερικής θέρμανσης, ενώ και τα ενεργά συστατικά τους είναι εκρηκτικά και
διαβρωτικά.
Οι συσσωρευτές λιθίου θεωρούνται από τους ειδικούς η ιδανική λύση για τα
ηλεκτρικά αυτοκίνητα, όχι μόνο από τεχνολογικής πλευράς, αλλά και από
άποψης κόστους. Με μεγάλη χωρητικότητα ενέργειας, 100 kW*h/Kg, υψηλή
χωρητικότητα ισχύος, 300 W/Kg, έχουν επίσης μεγάλη διάρκεια ζωής ενώ δεν
παρουσιάζουν το φαινόμενο της «μνήμης».
Από το 1990 που παρουσιάστηκαν από τη SONY έχουν βρει ευρεία εφαρμογή σε
φορητές συσκευές όπως βιντεοκάμερες, φορητούς υπολογιστές κ.λπ.
Ειδικά οι συσσωρευτές ιόντων λιθίου, που παρουσιάστηκαν πρόσφατα, έχουν και
το επιπλέον πλεονέκτημα της γρήγορης φόρτισης. Για πλήρη φόρτιση
χρειάζονται 2,5 ώρες, για φόρτιση στο 80% μία ώρα και για 50% μόλις 30
λεπτά.
Σήμερα τα μεγαλύτερα κονδύλια έρευνας απορροφούν οι συσσωρευτές
νατρίου/θείου, νικελίου/ υδριδίου μετάλλου και τρεις διαφορετικοί τύποι
μπαταριών λιθίου. Είναι μάλλον αμφίβολο αν οι τύποι παρουσιαστούν σε μαζική
παραγωγή πριν από το 2.000, ενώ ειδικά για τους συσσωρευτές, λιθίου η
ημερομηνία αυτή μετατίθεται προς το 2.010.
Υποδομή? (μου βάζετε, σας παρακαλώ, 5 κιλοβατώρες)
Εδώ έχουμε μια έννοια αρκετά γενική η οποία δεν περιλαμβάνει μόνο τους
σταθμούς φόρτισης, αλλά και την οικιακή φόρτιση των μπαταριών και
γενικότερα την τεχνολογία υποστήριξης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Και ενώ
τα σημερινά πρατήρια είναι το αποτέλεσμα της εξέλιξης των τελευταίων 90
χρόνων, τα? «ηλεκτράδικα» του μέλλοντος (?κατά το βενζινάδικα) θα πρέπει
ουσιαστικά να δημιουργηθούν σχεδόν «εν μία νυκτί» ή τέλος πάντων σε όσο
χρόνο μας μένει μέχρι τα πρώτα ηλεκτροκίνητα αρχίσουν να κυκλοφορούν
μαζικά.
H διαδικασία δημιουργίας των σταθμών φόρτισης περιλαμβάνει την καθιέρωση
προτύπων μεθόδων και συσκευών φόρτισης, είτε στο σπίτι, είτε σε
συγκεκριμένους σταθμούς, είτε ακόμα και σε μεγάλες αποστάσεις, καθώς και
μέσων προστασίας, εκπαίδευση των καταναλωτών-οδηγών, καθιέρωση διαδικασίας
ανακύκλωσης των μπαταριών, και φυσικά καθιέρωση ειδικού τιμολογίου για το
ηλεκτρικό ρεύμα που προορίζεται για κίνηση.
Στον κυκεώνα αυτό θα πρέπει να εμπλακούν εταιρίες, οργανισμοί, δημόσιες
υπηρεσίες, ώστε να δημιουργηθεί η υποδομή που απαιτείται μέσα σε εύλογο
χρονικό διάστημα. Αυτή τη στιγμή όλα αυτά βρίσκονται ακόμα στο στάδιο της
μελέτης.
Είναι προφανές, λοιπόν, ότι οι καταναλωτές δεν πρόκειται να αγοράσουν τα
ηλεκτρικά αυτοκίνητα χωρίς την ύπαρξη υποδομής, η δημιουργία της οποίας
όμως απαιτεί την ύπαρξη αυτοκινήτων στους δρόμους. Φαύλος κύκλος!
Με αυτές λοιπόν τις σκέψεις και σε μια προσπάθεια να καταγράψει τις
προοπτικές της αγοράς ηλεκτρικών αυτοκινήτων αλλά και τα προβλήματα που
μπορεί να εμφανιστούν με τη χρήση τους, η General Motors πραγματοποίησε
έρευνα σε 12 διαφορετικές πόλεις των Η.Π.Α.
Με την ονομασία GM PrEViewDrive η εταιρία διέθεσε σε επιλεγμένους οδηγούς
15 ηλεκτρικά αυτοκίνητα Impact EV, ενώ ειδικά στο Los Angeles
χρησιμοποιήθηκαν πέντε από αυτά. Μέχρι την ολοκλήρωση του προγράμματος
?μέσα στο 1996? οι 800 οδηγοί θα έχουν διανύσει πάνω 640.000 χιλιόμετρα με
τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα.
Τα πρώτα όμως συμπεράσματα από την εφαρμογή του προγράμματος στο L.A. είναι
ήδη διαθέσιμα και ιδιαιτέρως ενδιαφέροντα.
Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα κάλυψαν κατά 80% τις ανάγκες των οδηγών τους για
τις μετακινήσεις τους, αν και οι περισσότεροι αναγκάστηκαν να αλλάξουν
αυτοκίνητο για τις μακρινές μετακινήσεις ή να μειώσουν τις αποστάσεις που
διανύουν. Όμως το βασικό πρόβλημα των χρηστών δεν ήταν η περιορισμένη
αυτονομία, αλλά ο χρόνος και η μέθοδος φόρτισης, καθώς και η διαθεσιμότητα
σταθμών φόρτισης.
Αρχίζοντας από τη δυνατότητα φόρτισης στο σπίτι, οι άνθρωποι της GM
διαπίστωσαν ότι η κατάσταση δεν είναι τόσο απλή. Για τη φόρτιση των
μπαταριών απαιτείται ειδικός φορτιστής, του οποίου η εγκατάσταση μπορεί να
είναι αρκετά περίπλοκη και δαπανηρή. Το μέσο κόστος μιας τέτοιας
εγκατάστασης είναι γύρω στα $900 (230.000 δραχμές περίπου), αν και σε
ορισμένα σπίτια όπου τα ηλεκτρολογικά ήταν κάπως μπερδεμένα το κόστος
εγκατάστασης έφτασε τις αρκετές χιλιάδες δολάρια.
H μεγαλύτερη όμως απαίτηση των καταναλωτών ήταν η γρήγορη φόρτιση των
μπαταριών, μέσα σε λίγα λεπτά της ώρας, και όχι σε? μερικές ώρες που
χρειάζονται οι τωρινές μπαταρίες. Και φυσικά απαιτούν μεγάλο αριθμό σταθμών
φόρτισης, κατά το παράδειγμα των πρατηρίων υγρών καυσίμων. Σήμερα υπάρχουν
διάσπαρτα περί τα 8.000 βενζινάδικα στην περιοχή της Καλιφόρνιας.
Πέρα όμως από το πρόβλημα των πρατηρίων και των μεθόδων φόρτισης υπάρχει
και ένα κάπως μικρότερο το οποίο είναι η διαθεσιμότητα των φορτιστών. Οι
εταιρίες που τους κατασκευάζουν δε δείχνουν ιδιαίτερα διατεθειμένες να
επενδύσουν στην έρευνα και εξέλιξη των απαραίτητων φορτιστών. H τεχνολογία
και η εξέλιξή τους είναι ιδιαίτερα ακριβή και το μέλλον της αγοράς
ηλεκτρικών αυτοκινήτων αβέβαιο.
Το μεγάλο ερώτημα τελικά είναι το ποιος θα αναλάβει τελικά το κόστος της
δημιουργίας της υποδομής της ηλεκτροκίνησης. H πολιτεία της Καλιφόρνιας
υποχρεώνει τις αυτοκινητοβιομηχανίες να διαθέσουν στην αγορά ηλεκτρικά
αυτοκίνητα (για να έχουν το δικαίωμα να πουλάνε και τα συμβατικά
βενζινοκίνητα), από την άλλη όμως δε θα έπρεπε να παρέχει και στους χρήστες
τη δυνατότητα και να τα χρησιμοποιούν;
H γνώμη των ειδικών για το μέλλον? (δηλαδή, γιατρέ μου;)
H μάλλον θολή εικόνα που παρουσιάζει το μέλλον της ηλεκτροκίνησης δεν
μπορεί σε καμία περίπτωση να ανατρέψει τις εκπληκτικές προοπτικές και
δυνατότητες της.
Παρά το υψηλό κόστος που έχει η εφαρμογή τους, αυτή τη στιγμή είναι η μόνη
δυνατότητα για οικολογικά μέσα μεταφοράς.
Ιδιαίτερα στις μεγαλουπόλεις ο μόνος τρόπος διατήρησης του επίπεδου του
όζοντος στον αέρα και η μείωση των ατμοσφαιρικών ρύπων είναι η αποκλειστική
χρήση ηλεκτρικών ή υβριδικών αυτοκινήτων, γι? αυτό και η χρήση τους θα
γίνει, μάλλον, υποχρεωτική μετά το 1998.
Μοχλοί για την ανάπτυξη της τεχνολογίας των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και την
εξάπλωσή τους αποτελούν δύο παράγοντες:
α) η ανάπτυξη της αγοράς των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και η δημιουργία
προοπτικών με τις οποίες οι αυτοκινητοβιομηχανίες θα προχωρήσουν σε
επενδύσεις στο χώρο. Αυτή τη στιγμή οι αυτοκινητοβιομηχανίες προβλέπουν ότι
ο χώρος της ηλεκτροκίνησης δε θα τους αποφέρει κέρδη, τουλάχιστον
βραχυπρόθεσμα, γι? αυτό και δεν επενδύουν σημαντικά ποσά στην έρευνα για τα
ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Αυτός τελικά είναι ένας φαύλος κύκλος από τον οποίο
δύσκολα θα βγούνε.
β) οι πολιτικές επιλογές των κυβερνήσεων, οι οποίες «σπρώχνουν» έμμεσα τις
αυτοκινητοβιομηχανίες να μπουν στο χορό των ηλεκτρικών αυτοκινήτων,
προκειμένου να αντισταθμίσουν έτσι τη δική τους απροθυμία να ενεργήσουν
καταλυτικά και κυρίως να επενδύσουν εκταμιεύοντας δημόσιο χρήμα. Θα
μπορούσαν, για παράδειγμα, είτε με την παροχή κινήτρων είτε υποχρεωτικών
μέτρων, να δημιουργήσουν μια τεχνητή ζήτηση ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Όπως,
για παράδειγμα, η κυβέρνηση της πολιτείας της Καλιφόρνιας που υποχρεώνει,
διά νόμου, τις αυτοκινητοβιομηχανίες να διαθέτουν και ηλεκτρικά αυτοκίνητα
(σε ποσοστό 2%) για να μπορούν να διαθέτουν και αυτά με τους κινητήρες
εσωτερικής καύσης. Από την άλλη σε πολλά ευρωπαϊκά κράτη σε λίγο καιρό θα
επιτρέπεται η κυκλοφορία στα κέντρα των πόλεων μόνο σε οχήματα μηδενικών
ρύπων, δηλαδή σε ηλεκτρικά.
Έχοντας λοιπόν να παραπάνω υπόψη, εύλογο είναι το ερώτημα για τις
προοπτικές των ηλεκτρικών αυτοκινήτων τα επόμενα 20 χρόνια.
Αυτό προσπαθεί να απαντήσει μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε πρόσφατα στις
Η.Π.Α. με βάση ένα ερωτηματολόγιο που συντάχθηκε από το Society of
Automotive Engineering το οποίο ουσιαστικά συγκέντρωνε τις εκτιμήσεις τους
για τις προοπτικές της ηλεκτροκίνησης.
Στάλθηκε σε 500 περίπου πολίτες, εκπροσώπους της παγκόσμιας
αυτοκινητοβιομηχανίας, της κυβέρνησης των Η.Π.Α. και ακαδημαϊκούς.
H ανάλυση των απαντήσεων δημιουργεί μια πρώτη εικόνα των αναγκών της αγοράς
και των μελλοντικών εξελίξεων.
Πρώτα-πρώτα οι ειδικοί ιεράρχησαν τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά των
ηλεκτρικών αυτοκινήτων τα οποία είναι:
- η αυτονομία
- ο χρόνος επαναφόρτισης
- τα διαστήματα συντήρησης
- η επιτάχυνση από στάση στα 50 χλμ./ώρα
- η κλίση (εδάφους) την οποία μπορεί να ανέβει ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο με
ταχύτητα 75 χλμ/ώρα
Οι εκτιμήσεις τους για την εξέλιξη των χαρακτηριστικών αυτών φαίνονται στα
σχετικά διαγράμματα.
Αρχίζοντας από την υψηλή τιμή τους, η γνώμη των περισσοτέρων ήταν ότι αυτό
οφείλεται στο μικρό μέγεθος της αγοράς σήμερα, στην πολυπλοκότητα και το
υψηλό κόστος των μπαταριών και των τμημάτων μετάδοσης της κίνησης. Το EV1
της General Motors που θα κυκλοφορήσει σύντομα στην αγορά της Καλιφόρνιας
θα κοστίζει 35.000 δολάρια (γύρω στα 8,5 εκατομμύρια), ποσό μάλλον υψηλό
συγκρινόμενο με το κόστος αγοράς ενός συμβατικού αυτοκινήτου των ιδίων
δυνατοτήτων.
Βραχυπρόθεσμα το συνολικό κόστος (αγοράς και συντήρησης) των ηλεκτρικών
αυτοκινήτων προβλέπεται να μείνει μειωθεί μέχρι το 2.020, σε αντίθεση με
αυτό των αυτοκινήτων με κινητήρες εσωτερικής καύσης το οποίο προβλέπεται να
αυξηθεί σημαντικά.
Ύστερα από 25 χρόνια η άνοδος των τιμών των καυσίμων θα κάνει το κόστος
συντήρησης των συμβατικών συγκρίσιμο με αυτό των ηλεκτρικών αυτοκινήτων.
Έτσι, οι αισιόδοξοι πιστεύουν ότι μέχρι το 2020 το ποσοστό των ηλεκτρικών
στην αγορά των αυτοκινήτων θα φτάνει το 10-14%, ενώ ανάλογο θα είναι και το
ποσοστό των υβριδικών μοντέλων.
Όσον αφορά τις μπαταρίες οι ειδικοί πιστεύουν ότι το μεγάλο μέγεθος τους θα
δημιουργήσει προβλήματα απόρριψης μετά τη διάρκεια ζωής τους. Αυτό σημαίνει
ότι ένας σημαντικός παράγοντας για την επιλογή ενός είδους μπαταρίας θα
είναι η ανακυκλωσιμότητά της και η φιλικότητά της προς το περιβάλλον.
Σήμερα οι μπαταρίες μολύβδου/οξέως ανακυκλώνονται ευκολότερα από τις άλλες,
ενώ οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δυσκολότερα, αυτό όμως δεν είναι κάτι
απόλυτο, μια και η έρευνα γύρω από τις μπαταρίες λιθίου βρίσκεται ακόμα σε
αρχικό στάδιο.
Στον τομέα της ασφάλειας τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν ακόμα πολύ δρόμο να
διανύσουν για να φτάσουν το επίπεδο των σημερινών συμβατικών. Και αυτό
γιατί ακόμα δεν υπάρχει σημαντική έρευνα για τα προβλήματα που θα μπορούσαν
να παρουσιαστούν σε συγκρούσεις ηλεκτρικών αυτοκινήτων, ούτε για τις
μεθόδους προφύλαξης (την παθητική ασφάλεια μ? άλλα λόγια) των επιβατών
τους.
Στα πρωτότυπα των εκθέσεων τα ελαφρά υλικά, όπως κεραμικά, σύνθετα, και
άλλα, μπορεί να αποτελούν το βασικό συστατικό της δομής των ηλεκτρικών
αυτοκινήτων, κατά πάσα πιθανότητα όμως τα υλικά που θα κυριαρχήσουν στα
μελλοντικά ηλεκτρικά αυτοκίνητα παραγωγής, θα είναι ο πολύ κοινός, φτηνός
αλλά και βαρύς ανοξείδωτος χάλυβας.
Ναι, μεν, αλλά? (αντίλογος αντί επιλόγου)
Όπως είναι φανερό από τα παραπάνω, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν πολύ δρόμο
να διανύσουν ακόμα μέχρι τα γκαράζ μας, ώστε να αποτελέσουν μια σοβαρή
εναλλακτική λύση απέναντι στα σημερινά επιβατικά με τους κινητήρες
εσωτερικής καύσης. Και αυτό γιατί ο σημερινός χρήστης αυτοκινήτου δε
φαίνεται διατεθειμένος να αλλάξει τις συνήθειές του και να συμβιβαστεί με
τις περιορισμένες δυνατότητες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων (γιατί θα έπρεπε,
άλλωστε;).
Εξάλλου στην όλη ιδέα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων υπάρχει και αντίλογος, ο
οποίος συνδέεται με τον τρόπο παραγωγής της απαιτούμενης ηλεκτρικής
ενέργειας. Μπορεί οι σημερινοί κινητήρες εσωτερικής καύσης να ρυπαίνουν το
περιβάλλον, το ίδιο όμως δε συμβαίνει με πολλές μονάδες παραγωγής ρεύματος,
οι οποίες χρησιμοποιούν καύσιμα; Βέβαια στις μονάδες αυτές το πρόβλημα της
ρύπανσης είναι πιο εύκολα ελεγχόμενο, π.χ. με ειδικά φίλτρα, οι ειδικοί
όμως πιστεύουν ότι η αύξηση της ζήτησης τελικά θα αυξήσει και τις εκπομπές
διοξειδίου του θείου και σωματιδίων.
H αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικού ρεύματος με τη διάδοση των ηλεκτρικών
αυτοκινήτων θα οξύνει το πρόβλημα της παραγωγής του και θα επιβάλλει την
αναζήτηση άλλων, ριζικών λύσεων.
Σήμερα μόνον η πυρηνική ενέργεια αποτελεί μια πρακτική λύση, καθώς οι
εναλλακτικές πηγές ενέργειας, π.χ. η αιολική, η γεωθερμία, κ.ά. δεν μπορούν
να καλύψουν τις αυξανόμενες ανάγκες.
Υπομονή λοιπόν! Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης θα συνεχίσουν να μας
προσφέρουν αγόγγυστα τις υπηρεσίες τους αρκετό καιρό ακόμα..._Α.Π.
Ενεργειακές κυψέλες ? η πρόταση της Mercedes-Benz
EINAI ΠΡΟΦΑΝΕΣ ότι το μέλλον της ηλεκτροκίνησης εξαρτάται άμεσα από την
εξέλιξη των μπαταριών, της κύριας πηγής ενέργειας σε ένα ηλεκτρικό
αυτοκίνητο.
Οι έρευνες των επιστημόνων όμως δεν περιορίζονται στη δημιουργία πιο μικρών
και ισχυρών μπαταριών, αλλά και στην εξέλιξη εναλλακτικών μορφών ενέργειας
όπως οι ενεργειακές κυψέλες.
Οι ενεργειακές κυψέλες παράγουν ηλεκτρική ενέργεια ακολουθώντας την
αντίστροφη πορεία της ηλεκτρόλυσης: αέριο υδρογόνο ενώνεται με οξυγόνο και
παράγει ηλεκτρική ενέργεια και νερό, ό,τι καλύτερο δηλαδή, από
περιβαλλοντική άποψη.
Όσο απλό ακούγεται, όμως, τόσο δύσκολο είναι να εφαρμοστεί στην πράξη,
καθώς τα πιο σημαντικά εμπόδια είναι η τρόπος με τον οποίο θα γίνει η ένωση
αυτή και η μέθοδος με την οποία η ενέργεια αυτή θα είναι εκμεταλλεύσιμη.
Το Μάρτιο του 1994 το ερευνητικό τμήμα της Daimler-Benz παρουσίασε το
NeCar, ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο του οποίου οι ενεργειακές κυψέλες
αποτελούσαν την πηγή ενέργειας.
Βέβαια το αυτοκίνητο αυτό έμοιαζε περισσότερο με έναν ...αυτοκινούμενο
ηλεκτρικό σταθμό, παρά με ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο το οποίο θα μετέφερε
ανθρώπους.
Το «εργοστάσιο» καταλάμβανε όλο το χώρο φόρτωσης του μικρού βαν αφήνοντας?
γενναιόδωρα χώρο μόνον για τον οδηγό και συνοδηγό. Δύο χρόνια αργότερα οι
μηχανικοί της εταιρίας παρουσιάζουν το NeCar II, ένα νέο ηλεκτρικό όχημα με
ενεργειακές κυψέλες, το οποίο έχει τις ίδιες δυνατότητες με το Ne Car,
διαθέτει όμως επιπλέον και τρεις σειρές καθισμάτων!
Αυτό έγινε δυνατό μειώνοντας τον όγκο της μονάδας παραγωγής ενέργειας στο
ένα τέταρτο και το συνολικό βάρος κατά έναν τόνο, διατηρώντας όμως την
απόδοσή της στα 50 kW.
Το μυστικό πίσω από αυτό το κατόρθωμα είναι η νέα δομή των ενεργειακών
κυψελών. Σχηματισμένες με τη μορφή «σάντουιτς», αποτελούνται από δύο
πλάκες, τα ηλεκτρόδια, ανάμεσά τους υπάρχουν δύο πλάκες καταλύτη και στη
μέση μια λεπτή μεμβράνη, που παίζει το ρόλο του ηλεκτρολύτη. Στην εσωτερική
πλευρά της κάθε πλάκας του ηλεκτροδίου υπάρχουν εδικά κανάλια που
κατευθύνουν το οξυγόνο, στη μία πλευρά και το υδρογόνο στην άλλη. H
μεμβράνη του ηλεκτρολύτη είναι διαπερατή από τα άτομα του υδρογόνου μόνο
όταν είναι φορτισμένα, και καθώς τα ιόντα του υδρογόνου περνούν από την
άλλη πλευρά του ηλεκτρολύτη ενώνονται με τα άτομα του οξυγόνου και
δημιουργούν νερό.
H ένωση αυτή είναι απόλυτα ελεγχόμενη και έτσι δεν υπάρχει υπερβολική
εκπομπή θερμότητας, αντίθετα δημιουργείται ένα αρνητικό φορτίο στη μία
πλευρά της μεμβράνης και ένα θετικό στην άλλη. H διάταξη τώρα
συμπεριφέρεται σαν μια μπαταρία, με τη διαφορά ότι οι ενεργειακές κυψέλες
παράγουν ενέργεια μόνον όταν απαιτείται, με την παροχή του υδρογόνου.
H βελτίωση της απόδοσης επιτεύχθηκε με την καλύτερη χάραξη των καναλιών των
ηλεκτροδίων για μεγαλύτερη εκμετάλλευση της διαθέσιμης επιφάνειας. Έτσι η
αναλογία βάρους/παραγόμενης ισχύος έπεσε από τα 21 κιλά/kW στα 6 κιλά/kW.
Το πρώτο βασικό πλεονέκτημα των ενεργειακών κυψελών είναι ότι διαχωρίζεται
η αποθήκευση της ενέργειας από την παραγωγή του ρεύματος. Επίσης «οι
μπαταρίες» γεμίζουν με υδρογόνο και όχι με ρεύμα μια διαδικασία η οποία
είναι πιο σύντομη από τη φόρτιση.
Οι δοκιμές του «Νe Car ΙΙ» το τελευταίο εξάμηνο στέφθηκαν με επιτυχία και
οι άνθρωποι της Daimler-Benz, έμειναν απόλυτα ευχαριστημένοι. Το πιο
σημαντικό στοιχείο ήταν ότι το αυτοκίνητο δεν υστερεί σημαντικά σε
επιδόσεις από τα συμβατικά, αποδεικνύοντας έτσι ότι μπορεί να αποτελέσει
μια βιώσιμη εναλλακτική πρόταση._Α.Π.
σ.σ. Όλες οι παραπάνω εξελίξεις και ακόμα περισσότερες, καθώς και μια σειρά
πειραματικών ηλεκτρικών και υβριδικών οχημάτων, θα εμφανιστούν στην Αθήνα
από τις 16-18 Μαΐου στη διάρκεια του 1ου Συνεδρίου για τα Καθαρά Αυτοκίνητα
και του 1ου ΟΙΚΟ-Ράλι (1st European Conference on Clean Cars and 1st
Eco-Rally). Όσοι διαβάζετε προσεκτικά τον Αντίλογο θα το έχετε ήδη
πληροφορηθεί, αλλά, αν το βλέπετε πρώτη φορά, ρίξτε μια ματιά στις σελίδες
μας στο Ίντερνετ στη διεύθυνση http://www.techlink.gr. Το Συνέδριο, στο
οποίο υπάρχουν ήδη 30 συμμετοχές από Πανεπιστήμια, περιβαλλοντικές
οργανώσεις και εργοστάσια, οργανώνεται από το Ε.Μ.Π με τη συμμετοχή του
Πανεπιστημίου Πατρών, το Δημόκριτο, Το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος, το
Κ.Α.Π.Ε και την ΕΛΠΑ, σε συνεργασία με το περιοδικό 4TPOXOI (που είχε και
την ιδέα!) και υπό την αιγίδα του ΥΠ.Ε.ΧΩ.ΔΕ._Κ.Κ.