FORD RESEARCH & ADVANCED ENGINEERING
Code GreenΤο μέλλον της αυτοκίνησης είναι αναμφίβολα πιο... πράσινο. Επισκεπτόμαστε το ευρωπαϊκό κέντρο έρευνας της Ford στο ¶αχεν, όπου οι άνθρωποι της εταιρείας μάς αποκαλύπτουν τα χαρτιά τους.
ΚΕΙΜΕΝΟ: ΜΙΧΑΛΗΣ ΣΤΑΥΡΟΠΟΥΛΟΣ
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ: FORD
ΛΙΓΟΙ είναι εκείνοι οι τυχεροί που μπορούν να διαβούν την πύλη του κέντρου έρευνας κι εξέλιξης μιας αυτοκινητοβιομηχανίας, αφού εκεί, κάτω από καθεστώς άκρας μυστικότητας, δημιουργούνται και αναπτύσσονται όλες οι νέες τεχνολογίες που θα εφαρμοστούν στα αυτοκίνητα παραγωγής τα χρόνια που θα ακολουθήσουν. Και αυτός ακριβώς ήταν ο σκοπός της επίσκεψής μας στο ευρωπαϊκό κέντρο Research & Advanced Engineering της Ford στο ¶αχεν: να πάρουμε μια γεύση από τη μορφή που θα λάβει αύριο η μορφή της αυτοκίνησης. Ούτε λίγο ούτε πολύ, δέκα τέτοια κέντρα διαθέτει η «μαμά» Ford ανά τον κόσμο. H απόφαση για τη δημιουργία του κέντρου του ¶αχεν ελήφθη στα τέλη της δεκαετίας του ’80, ενώ οι εγκαταστάσεις εγκαινιάστηκαν το 1994. Σήμερα απασχολεί 150 υπαλλήλους 25 εθνικοτήτων, ανάμεσά τους και Έλληνες. Όπως θα περίμενε κανείς, τα ευρωπαϊκά κέντρα έρευνας ρίχνουν το βάρος τους σε διαφορετικούς τομείς σε σχέση με εκείνα της Αμερικής. Έτσι, η πετρελαιοκίνηση, η δυναμική συμπεριφορά των οχημάτων και τα ηλεκτρονικά αποτελούν περισσότερο αντικείμενα έρευνας στην... από δω πλευρά του Ατλαντικού.
Από την άλλη, τα ζητήματα που έχουν να κάνουν με την προστασία του περιβάλλοντος αποτελούν κοινό στόχο όλων των ερευνητικών κέντρων. Είναι εντυπωσιακό ότι, αν παρατηρήσει κανείς τα τελευταία 15 χρόνια την εξέλιξη των εκπομπών ενός κινητήρα, θα διαπιστώσει πως όλοι οι ρύποι έχουν περιοριστεί σχεδόν στο ένα τέταρτο, με εξαίρεση το «ακίνδυνο» διοξείδιο του άνθρακα (που ευθύνεται και για την αύξηση της θερμότητας του πλανήτη), οι τάσεις του οποίου είναι μάλλον αυξητικές.
Στο δρόμο για καθαρότερο περιβάλλον, η Ford ακολουθεί βασικά τέσσερις διαφορετικές προσεγγίσεις: την πετρελαιοκίνηση, το σύστημα Flexifuel, την υβριδική τεχνολογία και την υδρογονοκίνηση.
Πετρελαιοκίνηση
Θα έλεγε κανείς ότι η Ford έχασε το πρώτο «boom» της πετρελαιοκίνησης. Mετά το ’97 πήρε δύο σημαντικές αποφάσεις: η μια είχε να κάνει με τη συνεργασία με την Peugeot, αρχικά για την προμήθεια κινητήρων ντίζελ 1,4 και 1,6 λίτρων. Η δεύτερη -που είχε και μεγαλύτερη σημασία- ήταν να δημιουργήσει στο ¶αχεν ένα ειδικό τμήμα για την εξέλιξη πετρελαιοκινητήρων, συγκεντρώνοντας τα καλύτερα μυαλά του χώρου. Επικεφαλής του τμήματος των κινητήρων ντίζελ (όσο κι αν φαίνεται αντιφατικό) είναι σήμερα ένας... Έλληνας, ο Βαγγέλης Καρβούνης. Πλέον, η συνεργασία των δύο εταιρειών έχει επεκταθεί στην από κοινού εξέλιξη κινητήρων μέχρι 3,5 λίτρα, με τη Ford να έχει εξειδικευτεί στους μεγαλύτερους. «Ο 6κύλινδρος ντίζελ της Jaguar S-Type είναι ο πρώτος που βγήκε από το ¶αχεν. Θα υπάρξει και μια 8κύλινδρη παραλλαγή του για το Range Rover, με κυριολεκτικά βελούδινη λειτουργία» μας λέει με υπερηφάνεια ο Βαγγέλης και υπογραμμίζει ότι τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει άλματα στον τομέα των καυσαερίων. Η μεγάλη αυτή εξέλιξη των πετρελαιοκινητήρων oφείλεται στα συστήματα έγχυσης, που είναι ωστόσο κι ένα από τα ακριβότερα τμήματά τους. Η Ford θεωρεί ότι η επόμενη γενιά των πετρελαιοκινητήρων θα είναι ιδιαίτερα φιλική προς το περιβάλλον, ακόμα πιο πολιτισμένη στη λειτουργία, με το πλεονέκτημα της χαμηλής κατανάλωσης να αποτελεί την άμεση λύση για τον περιορισμό του CO2. Η μεγαλύτερη πρόκληση που έχουν να αντιμετωπίσουν τώρα οι μηχανικοί δεν αφορά τόσο τις προδιαγραφές του ντίζελ, όσο τη συμπίεση του κόστους κατασκευής του.
Ο Βαγγέλης Καρβούνης ζει στο εξωτερικό εδώ και 16 χρόνια. Yπήρξε φανατικός αναγνώστης των 4Τροχών («η μητέρα μου ακόμα φυλάει τα παλιά τεύχη...») και σήμερα βρίσκεται πίσω από τους πετρελαιοκινητήρες της Ford.
Οχήματα Flexifuel
Τα οχήματα Flexifuel της Ford μπορούν να λειτουργούν με καύσιμο Ε85 (85% βιοαιθανόλη, 15% βενζίνη), μόνο με βενζίνη ή με οποιαδήποτε αναλογία αυτών των καυσίμων. Πρόκειται για τα Focus και Focus C-MAX, που ήδη διατίθενται σε Σουηδία, Νορβηγία, Γερμανία, Αυστρία, Γαλλία, Ισπανία, Ολλανδία, Μ. Βρετανία και Ιρλανδία. Η βιοαιθανόλη δεν είναι τίποτα άλλο από οινόπνευμα που παράγεται από την καλλιέργεια φυτών. Η τροποποίηση των κινητήρων ώστε να μπορούν να χρησιμοποιούν ως καύσιμο τη βιοαιθανόλη δεν είναι ιδιαίτερα περίπλοκη και, κατά συνέπεια, δεν είναι και δαπανηρή. Στο Focus των 1,8 λίτρων (σ.σ.: είχαμε την ευκαιρία για μια σύντομη δοκιμή και δε θα μπορούσαμε να το ξεχωρίσουμε από ένα συμβατικό Focus, αν δεν έφερε τα ανάλογα διακριτικά) το κόστος του τροποποιημένου κινητήρα υπολογίζεται μόλις στα 300 ευρώ. Το αυτοκίνητο θα μπορούσε επίσης να κινηθεί καίγοντας Ε100 (100% βιοαιθανόλη), αλλά ίσως αντιμετώπιζε κάποια προβλήματα στην εκκίνηση κάτω από ιδιαίτερα χαμηλές θερμοκρασίες, κάτι που είναι προς αποφυγή, αν σκεφτεί κανείς ότι η βασική αγορά του αυτοκινήτου στην Ευρώπη είναι η Σουηδία, όπου από το 2001 έχουν πουληθεί πάνω από 22.000 Ford Flexifuel. Γιατί στη Σουηδία; Πολύ απλά, γιατί αυτή η χώρα αποφάσισε να απεξαρτηθεί από τα ορυκτά καύσιμα μέχρι το 2020! Έτσι, έδωσε συγκεκριμένα κίνητρα (μεταξύ των οποίων και δωρεάν στάθμευση στο κέντρο της πόλης) στα οχήματα που καίνε Ε85, η τιμή του οποίου κάθε άλλο παρά υψηλή είναι (0,74 έως 0,99 ευρώ/λίτρο, ανάλογα με τη χώρα διάθεσης). Παρ’ ότι οι εκπομπές CO2 του Focus Flexifuel μπορεί να είναι οριακά υψηλότερες σε σύγκριση με του αμιγώς βενζινοκίνητου Focus, αν λάβει κανείς υπόψη την απορρόφηση του συγκεκριμένου ρύπου από τις καλλιέργειες που απαιτούνται για την παραγωγή της βιοαιθανόλης, τότε η εν λόγω λύση αποδεικνύεται συγκλονιστικά φιλικότερη για το περιβάλλον. Η Ford σκοπεύει να επεκτείνει την γκάμα των διαθέσιμων Flexifuel οχημάτων στην αγορά της Ευρώπης αλλά και της Β. Αμερικής, στην οποία θα διατεθούν τέσσερα νέα μοντέλα.
Είναι παλιά αυτή η... κολόνια
Η χρησιμοποίηση βιοαιθανόλης σε κινητήρα εσωτερικής καύσης δεν είναι κάτι καινούργιο. Το T Model των αρχών του 20ού αιώνα μπορούσε να κινηθεί με βιοαιθανόλη που παραγόταν από καλαμπόκι! Επίσης, η Βραζιλία, λόγω της μεγάλης αγροτικής της παραγωγής, είχε από καιρό δώσει κίνητρα για την κυκλοφορία αυτοκινήτων που θα χρησιμοποιούν βιοαιθανόλη. Έτσι, μόνο η Ford την τελευταία δεκαετία παρήγαγε 1,5 εκατ. τέτοια οχήματα.
Υβριδικές τεχνολογίες
Η Ford εργάζεται σε μια ποικιλία υβριδικών τεχνολογιών τόσο για βενζινοκινητήρες όσο και για ντίζελ, ανάλογα με τις οδηγικές και αγοραστικές ανάγκες της εκάστοτε αγοράς. Η αρχή έγινε στην Αμερική με το Escape, όπως αποκαλείται εκεί το Maverick, το οποίο διατίθεται και σε μια καθαρά υβριδική παραλλαγή. Η Ford θεωρεί ότι στην Ευρώπη, όπου είναι διαδεδομένοι οι κινητήρες ντίζελ -οι οποίοι επιτυγχάνουν πολύ μικρή κατανάλωση και χαμηλότερες τιμές CO2-, τα αμιγώς υβριδικά αυτοκίνητα δεν προσφέρουν κάποιο ανταγωνιστικό πλεονέκτημα, ενώ, όταν αυτά κινούνται στον αυτοκινητόδρομο, η κατανάλωσή τους είναι υψηλότερη από τα πετρελαιοκίνητα μοντέλα. Ως πιο πρόσφορη λύση θεωρεί εκείνη των Micro Hybrid, που διαθέτουν ένα σύστημα stop/start σε συνδυασμό με δυνατότητα ανάκτησης της ισχύος στη διάρκεια της επιβράδυνσης για τη φόρτιση της μπαταρίας. Το κέντρο έρευνας του ¶αχεν εξελίσσει μια τέτοιου τύπου υβριδική παραλλαγή ενός Fiesta 1.4, το οποίο είχαμε την ευκαιρία να το οδηγήσουμε πέριξ του ερευνητικού κέντρου. Η βασική αρχή ενός Micro Hybrid είναι η εξοικονόμηση βενζίνης από το σβήσιμο του κινητήρα, όταν το όχημα ακινητοποιείται στην κίνηση. Όσο κι αν φαίνεται εντυπωσιακό, η μείωση της κατανάλωσης με ένα τέτοιο σύστημα ξεκινά από 5% και φτάνει στο 15%, ανάλογα με τις συνθήκες οδήγησης. Το σύστημα διαθέτει μια σειρά από αισθητήρες στα πεντάλ, μια πιο ανθεκτική μπαταρία στις συνεχείς φορτίσεις και αποφορτίσεις και μια γεννήτρια που φορτίζει την μπαταρία κατά την επιβράδυνση. Βασικό μέλημα των μηχανικών (ώστε η λειτουργία του αυτοκινήτου να μη γίνεται δυσάρεστη) ήταν η πραγματοποίηση της διαδικασίας σβησίματος κι εκκίνησης χωρίς κραδασμούς. Η ομαλή λειτουργία του Fiesta Micro Hybrid ήταν κάτι που από την αρχή διαπιστώσαμε όταν καθίσαμε πίσω από το τιμόνι του. Ίσως αναρωτηθείτε γιατί ένα τόσο απλό στη θεωρία σύστημα δεν έχει βρει ευρεία εφαρμογή. Αυτό συμβαίνει διότι το κόστος των επιπλέον εξαρτημάτων αυτήν τη στιγμή ανέρχεται κοντά στα 1.000 ευρώ, ποσό όχι ευκαταφρόνητο για ένα προσιτό μοντέλο της κατηγορίας του Fiesta, που όμως θα μπορούσε να περιοριστεί σημαντικά, ανάλογα με τον όγκο παραγωγής.
Υδρογονοκίνηση
Είναι κοινή παραδοχή ότι το υδρογόνο σε αέρια ή υγρή μορφή (υπό ψύξη) θα αποτελέσει το καύσιμο του μέλλοντος. Αν και, προς το παρόν, η παραγωγή του προέρχεται από τα ορυκτά καύσιμα, στο μέλλον αναμένεται ότι θα είναι 100% καθαρό, αφού θα μπορεί να παράγεται από την ηλεκτρόλυση του νερού, χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Φυσικά, υπάρχουν πολλά σημαντικά ζητήματα που πρέπει να επιλυθούν, όπως η διαμόρφωση της σχετικής υποδομής για τη διάθεση του υδρογόνου. Για τη διευθέτηση των θεμάτων αυτών έχει συσταθεί το CEP (Clean Energy Partnership Berlin), που δεν είναι τίποτε άλλο από τη συνέργεια μιας ομάδας εταιρειών υπό την αιγίδα της γερμανικής κυβέρνησης. Μεταξύ των συνεργαζόμενων εταιρειών περιλαμβάνονται οι Aral, BMW, DaimlerChrysler, Ford, GM/Opel, Linde και Total. H Ford προσεγγίζει την υπόθεση «υδρογόνο» τόσο μέσα από τη βραχυπρόθεσμη λύση ενός τροποποιημένου κινητήρα εσωτερικής καύσης που καίει υδρογόνο όσο και με τις ενεργειακές κυψέλες, που διαθέτουν πολύ υψηλότερη απόδοση, αλλά, για την ώρα, το κόστος τους είναι έξω από κάθε λογική παραγωγής. Όσον αφορά την πρώτη λύση, η Ford τροποποίησε ένα C-MAX 2,3 λίτρων. Το υδρογόνο αποθηκεύεται σε τρία ρεζερβουάρ συνολικής χωρητικότητας 119 λίτρων υπό πίεση 350 bar. Η πίεση περιορίζεται στα 5,5 bar στην εισαγωγή του κινητήρα. Ένας μηχανικός υπερσυμπιεστής φροντίζει ώστε οι επιδόσεις του αυτοκινήτου να είναι ανάλογες της βενζινοκίνητης έκδοσης, ενώ η αυτονομία του υδρογονοκίνητου C-MAX φτάνει τα 200 χλμ.
Σε ό,τι αφορά τις ενεργειακές κυψέλες, ως πλατφόρμα εξέλιξης έχει χρησιμοποιήσει η Ford τα τελευταία χρόνια ένα 4θυρο Focus προηγούμενης γενιάς, αμερικανικών προδιαγραφών. Στην πιο πρόσφατη εκδοχή του (την οποία επίσης είχαμε την ευκαιρία να οδηγήσουμε) χρησιμοποιεί μια συστοιχία της Ballard που αποδίδει 92 ίππους. Οι ενεργειακές κυψέλες δεν αποτελούν μοναδική πηγή ενέργειας, αφού στη φάση της επιτάχυνσης συνεισφέρουν και οι συσσωρευτές του αυτοκινήτου, εξασφαλίζοντας επιπλέον 25 ίππους. Οι μοναδικές εκπομπές που ελευθερώνει το αυτοκίνητο στην ατμόσφαιρα είναι σε μορφή υδρατμών, ενώ στην οδήγηση δε διαφέρει από ένα αυτόματο αυτοκίνητο. Προς το παρόν, το όλο σύστημα, πέρα από πανάκριβο, είναι και ιδιαίτερα ογκώδες, με τον τεράστιο χώρο αποσκευών του συγκεκριμένου μοντέλου να επιτρέπει πρακτικά τη μεταφορά ενός μεγάλου χαρτοφύλακα. Με κάθε γενιά εξέλιξης, όμως, οι ενεργειακές κυψέλες μικραίνουν σε μέγεθος και καθίστανται πιο προσιτές.
Σχεδιάζοντας για το μέλλον
Λίγο πολύ, οι διαθέσιμες τεχνολογίες που θα κυριαρχήσουν στο χώρο της αυτοκίνησης τα επόμενα χρόνια είναι γνωστές. Οι μεγάλες εταιρείες ξοδεύουν τεράστια ποσά, προκειμένου να κατακτήσουν ηγετική θέση όταν και όποτε λάβει χώρα η μετάβαση από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης σε μια απόλυτα φιλική προς το περιβάλλον πηγή ισχύος. Αυτό θα ξεκινήσει σε πέντε με δέκα χρόνια και μπορεί να χρειαστεί περί το μισό αιώνα για να ολοκληρωθεί. Στο μεταξύ, καθήκον όλων των κρατών και της καθεμίας κυβέρνησης ξεχωριστά είναι να αναζητήσουν μια λύση όχι μόνο πιο καθαρή από τις υφιστάμενες τεχνολογίες, αλλά κι εκείνη που περιορίζει την εξάρτησή μας από το μαύρο χρυσό. Και οι προτεινόμενες λύσεις μάλλον απέχουν από τον (πριμοδοτούμενο από την ελληνική νομοθεσία) κλασικό βενζινοκινητήρα._ Μ. Σ.
«Είμαι πεπεισμένος ότι το υδρογόνο και το οξυγόνο, τα δύο συστατικά του νερού, μια μέρα, μαζί ή ξεχωριστά, θα αποτελέσουν τις ανεξάντλητες πηγές θέρμανσης και φωτισμού.»
Ιούλιος Βερν, 1874