NOVE ENERGIJE

Pripremio: Mićo Tatalović

„Čisti” automobili

Sunce, struja, vetar, vazduh, vodonik…

Stalna poskupljenja naftnih derivata, u kombinaciji sa eko-osvešćavanjem ljudi i povećanom brigom zbog sve ubrzanijeg globalnog otopljavanja delom prouzrokovanog emisijama ugljendioksida (CO2) ponovo su oživele razmišljanja o tzv. ‘čistim automobilima'. Električni automobili se već naziru, ali oni nisu jedini. Postoje različite tehnologije za pogon vozila

Električni automobili

Prvi električni auto, 1828. godine

Prvi model električnog auta izradio je Mađar Anjoš Jedlik, 1828. godine. Do kraja 19. veka električna vozila su obarala ondašnje brzinske rekorde i čak su korišćena kao taksi vozila u Njujorku. Glavna konkurencija električnim vozilima su ubrzo postala vozila na parni pogon a potom na benzin. Iako su to bila bučna vozila koja su zagađivala vazduh, bila su jeftinija i imala su veći domet kretanja od električnih automobila koji su bili ograničeni trajanjem baterija. Uskoro, benzinci su preuzeli celo tržište. Od tada je narastala automobilska industrija koja se temelji na nafti od koje se dobija benzin. Ali, pošto je postajalo sve jasnije da su automobili jedan od velikih krivaca za zagađivanje atmosfere, sve više ljudi zagovaraju zaboravljene električne automobile kao zdravu alternativu.

U dokumentarnom filmu iz 2006. “Ko je ubio električni auto?” (Who killed the electric car?) režiser Kris Pejn opisuje kako su automobilska i naftna industrija zagušile taj prvi talas eko-osvešćivanja. U najmnogoljudnijoj američkoj državi, Kaliforniji, izglasan je devedesetih godina zakon o čistom vazduhu kojim je stimulisana proizvodnja električnih automobile. Ali, takvi automobili ne donose industriji zaradu kao automobili na gorivo. Električni automobile su tehnički jednostavniji, zahtevaju manje održavanja i nemaju toliko delova koji se mogu pokvariti da bi se potom kupovali novi delovi od proizvođača, a i troškovi vožnje su znatno manji - više ne mora da se kupuje gorivo pošto se auto prosto uključi kod kuće na mnogo jeftiniju struju... Budući da to znači ogromne gubitke za automobilsku i naftnu industriju, naftni lobi uspeo je da promeni zakon u Kaliforniji. Svi električni automobili proizvedeni do tada, uključujući popularni EV-1, o kojemu su vozači rekli sve najbolje - uništeni su i pretvoreni u otpad.

Amerika nije jedina zemlja u kojoj su shvaćene prednosti električnog automobila. Tokom poslednje decenije, električna kola su polako prešla iz kategorije nečeg čudnog u nešto moderno i poželjno. Sada većina velikih proizvođača automobila, pa i GM koji je u 1990. ‘ubio' svoj odlični EV1, imaju bar jedan električni model koji bi trebalo da se nađe na tržištu u sledećih par godina. Primera radi, u fabrici “Reno” izradili su niz takvih modela. Čak i Kris Pejn snima novi film: Osveta električnog auta (Revenge of the electric car) koji bi trebalo da završi 2011. godine.

„Venturi“ - ecletic

Električni automobili su tradicionalno mali, kao što je to G-Wiz, popularan na londonskim ulicama a noviji, skuplji modeli kao što je kalifornijski tesla roadster konkurišu izgledom i snagom najboljim sportskim automobilima na gorivo. Osim malih nezavisnih fabrika koje su uvidele manjak električnih automobila na trzištu dok potražnja za njima raste - kao što su norveška “Think Global” sa ox-om ili, kalifornijska “Aptera” sa istoimenim električnim vozilom, hrvatska fabrika “Dok-Ing” sa nedavno najavljenim prvim svojim električnim autom - i velike automobilske fabrike shvatile su da je automobilima na gorivo odzvonilo. Od “GM”-ovog chevrolet volta, do “Micubiši”-jeovog iMiEVa električni automobili polako postaju stvarnost.

Stari problemi ovih vozila bili su da je baterija skupa, što je uvećavalo cenu auta, i mali domet, zbog čega baterija mora često da se puni, po celu noć, oko 8 sati. Kupac takvog auta mora se bojati da će ostati bez struje ili da će zaboraviti da napuni bateriju, iako sve ukazuje na to da preko 80% svih ljudi u gradu vozi na malim udaljenostima koje većina električnih automobila može da pokrije samo jednim punjenjem… Nova generacija električnih automobile ima znatno efikasnije baterije kojima se pređe preko 300 km jednim punjenjem. Novije baterije će se navodno puniti za desetak minuta - recimo na parkingu dok vozač ode na kafu. Novije baterije su i lakše tako da moderni električni automobili više nisu mali i nezgrapni, već mogu biti velika porodična vozila.

Da bi osigurali stalan prihod od vozača električnih automobila, neki su već smislili plan za novo doba automobilizma - umesto prodaje baterija s autom, prodavaće vozila a baterije iznajmljivati. Kada ponestane struje, jednostavno će za minut-dva promeniti bateriju na novim ‘benzinskim' pumpama gde će umesto benzina prodavati struju. To je ideja Šaja Agasija, mladoga vlasnika fabrike “Bolje mesto” (Better Place) koji već testira ovu ideju u nekim zemljama kao što su Izrael i Holandija.

Solarni pogon

Solarni pogon automobila bi mogao postati dobra opcija naročito za vozače u osunčanim zemljama. Reč je o vozilima koja se mogu napajati iz solarnih ploča postavljenih na krovu i drugim delovima auta. Do sada su takva vozila uglavnom bili dizajnirana kao trkački automobili koji nisu dovoljno razvijeni da bi postali komercijalna vozila. To su do sada uglavnom concept-vozila i prototipovi… Ali pošto solarne ploče postaju sve efikasnije i fleksibilnije, možda će uskoro i ta tehnologija postati moguća za pokretanje automobila. Već sada neki modeli (hibridni “Tojotin” Solarni Prius, električni Pininfarinin BlueCar, električni Think O, hibridni Antro Solo iz Madžarske) imaju solarne ploče na krovu s kojima napajaju klima uređaj a višak struje mogu da prenesu u pomoćnu bateriju koja omogućava dalju vožnju na istom punjenju baterije. Prototip ultracommuter fabrike “HybridAuto Pty Ltd” sa Novog Zelanda navodno već sada vozi do 60 km na dan samo na sunčev pogon.

Možda će najveća prepreka solarnim automobilima biti činjenica da bi to bila vozila koja ne bi trošili baš ništa za pogon pa ne bi bila isplativa automobilskoj industriji. Mnogi vide budućnost solarnog auta ne doslovce sa solarnim pločama na vozilu već metaforički: nabolji način za solarni pogon je imati električni auto i puniti ga strujom iz solarnih ploča postavljenih na vlastitoj kući ili na obližnjoj solarnoj elektrani.

Pogon vetra

Windmobile «kopnena jahta za autoput» na naslovnoj strani časopisa Popular Science u 1976.

U martu 2009. britansko vozilo greenbird sa pogonom na vetar postavilo je novi brzinski rekord za takvo vozilo od 202.9 km/h. Vozilo je finasirala energo fabrika „Ecotricity“ čiji vlasnik, Dale Vinči želi da izgradi električni sportski auto koji bi se napajao iz mreže strujom proizvedenom vetrenjačama. Vinči kaže da je sve počelo željom da kupi auto koji ne bi zagađivao okolinu. Ali izbor električnih automobila na tržištu je toliko loš da je odlučio da finansira proizvodnju dvadesetak sportskih auta namenjenih poznatim osobama kako bi inspirisao fabrike da krenu u proizvodnju ekoloških vozila. Postojeći sportski električni auto Tesla roadster tada još postojao u Europi, gde je počep da se prodaje tek prošle godine.

Još u sedamdesetih godina proizveden je jedan od prvih automobila koji je mogao da se kreće isključivo na pogon vetra. Windmobile (vetromobil) «kopnena jahta za autoput» prikazan je na naslovnoj strani časopisa Popular Science u 1976. To vozilo je moglo da se kreće samo snagom vetra, ali je imalo i električni motor i bateriju, tako da je vetar mogao da smanji korišćenje struje iz baterije. Baterija je bila neophodna za sam start i, kada bi auto dostigao određenu brzinu, ako je vetar duvao dovoljno jako, mogao je da se kreće samo na pogon vjetra. Postojali su planovi za igradnju porodičnog auta na vetar; ali, kada se cena goriva spustila posle prve velike naftne krize, nestala je i inicijativa za razvoj takvih vozila tako da je futuristički windmobile pao u zaborav.

Iako na većini puteva, naročito u gradovima, nema dovoljno vetra za pokretanje takvog vozila, postavljanjem metalnog jedra na vozilo mogao bi se koristiti vetar kada ga ima, time smanjiti potrošnja goriva i povećati daljina koju auto može preći sa jednim rezorvoarom goriva ili punjenjem baterije do 40%. Sličan princip je i korišćenje vetra koji udara u vozilo pri brzom kretanju: taj vetar bi se mogao usmeriti prema turbinama koje bi proizvodile struju koja bi potom napajala baterije. Na taj način bi se mogao nadoknaditi deo energije izgubljen u vožnji zbog trenja sa vazduhom, kao što se to dešava sa regenerativnim kočenjem u nekim modelima hibridnih i električnih auta. Iako postoji nekoliko patenata ove tehnologije, do sada se nije koristila. Nedavno su dva studenta iz SAD osnovali fabriku „RoarMaxx“ i proizveli koncept električno vozilo formula AE koji bi povećao efikasnost tako što bi imao solarne ploče na krovu ali i usmeravao vetar prema turbinama smeštenim u unutrašnjosti auta koje bi regenerisale energiju iz vetra. Prema njihovim proračunima time bi se povećali domet i efikasnost vozila za čak 25%. Princip je sličan regeneracijskom kočenju, pri kojem se energija koja bi inače bila izgubljena vraća u bateriju električnog auta.

Trka Racing Aerolus koja se održava u Holandiji

U Holandiji se održava trka Racing Aerolus, na kojoj se takmiče razna koncept vozila pokretana na vetar. Ali, da li će takva vozila ikad naći put do tržišta? Možda, kao i sa solarnim automobilima, rešenje je u proizvodnji običnih električnih auta, koji bi se napajali iz mreže u kojoj struja potiče iz vetrenjača. Ili direktno iz struje proizvedene kod kuće, iz solarnih ploča ili malih vetrenjača na krovu.

Vinči kaže da njegovi stručnjaci već rade na vetrenjačama koje bi bili kompaktne i lagane za instalaciju kod kuće: «Mogli biste napuniti baterije kod kuće, sa jednom ili dve mini-vetrenjače na krovu, i time biti sami svoja ‘benzinska stanica'.» Sličan pogon već postoji za francuski auto fabrike „Venturi“ - ecletic je električni auto koji dolazi sa solarnim pločama na krovu i sa svojom malom vetrenjačom koja se može postaviti na auto kada auto miruje i tako dopunjavati baterija.

Snaga vetra bi se svakako mogla iskoristiti za povećanje efikasnosti električnih automobila, a i za stvaranje struje kojom bi se oni punili. Ipak, auto na vetar zadugo nećemo videti. Ako zbog ničeg drugog onda zbog ekonomske neisplativosti proizvođačima.

Pogon na kompresovani vazduh

Pogon na vazduh zvuči malo neozbiljno, ali vazduh pod pritiskom pokreće i automobile na gorivo – gorenjem goriva nastaje vreo vazduh pod pritiskom koji pokreće motor - tako da je ovo samo drugačiji način za ostvarivanje zraka pod pritiskom. Francuska fabrika „Motor Development International“ (MDI) dizajnirala je auto koji vozi na rezervoar vazduha pod pritiskom. Sam mehanizam rada motora je sličan konvencionalnim motorima, ali ovaj auto koristi i ispušta kroz auspuh samo čist vazduh. Trenutno ovaj auto doseže 50km/h koristeći za pogon vazduh tako da je idealan za sporu vožnju gradom. Rezervoar se puni vazduhom za samo nekoliko minuta, pomoću posebne pumpe, a može se puniti i tako što se uključi u struju kod kuće pri čemu dodatak motoru koristi struju da kompresuje vazduh u rezervoar. Na neki način to je modifikacija električnog auta, s tim da se struja koristi ne za napajanje baterije već za kompresovanje vazduha u rezervoar koji potom pokreće auto. Za sada su električni automobili znatno efikasniji od ovoga pa se čini da nema potrebe za njim.

Pogon na vodonik

Vozila na pogon vodonikom su jedno vreme izgledali kao glavna konkurencija električnom autu u trci za novu generaciju „čistih vozila“, ali sada kao da gube utrku. Takvi automobili još nisu tehnološki spremni za put, kao što su to električni automobili. Vozila na pogon vodonikom, kao sto je „Honda“ FCX clarity, neće ići u prodaju bar do 2015. pošto su još uvek u fazi prototipa.

Već i sama proizvodnja vodonika je pod znakom pitanja: može biti skupa, a ako se proizvodi od prirodnog gasa, onda nije mnogo ekološki prihvatljivija od direktnog korišćenja fosilnih goriva. Ako se proizvodi elektrolizom vode, zahteva korišćenje energije da bio bio proizveden. A potom gubi od te energije jer pretvaranje za pogon automobila nije savršeno: vodonik nije izvor energije već tzv. nosilac energije (engl. energy carrier) i zbog toga ima puno problema vezanih za njegovu upotrebu. Vozila se mogu pokretati vodonikomna dva načina: unutrašnjim sagorevanjem vodonika umesto fosilnih goriva (tzv. ICE, engl. Internal Combustion Engine), što stvara određene količine gasova i zagađivača vazduha kao što je NO, i na gorivu ćeliju (engl. fuel cell). Automobili na gorive ćelije proizvode samo vodenu paru kao nusproizvod, koja je takođe staklenički gas.

Problemi sa pogonom na vodonik idu i dalje - bilo bi potrebno izgraditi novu infrastrukturnu potporu takvim vozilima, dakle nove ‘benzinske' pumpe za vodonik. Pri tome, vodonik koji bi se proizvodio i prevozio na veliko često bi bežao u atmosferu gde bi mogao uticati na uništavanje ozona i proizvodnju metana, još jednog gasa staklene bašte. „Ford“ i „Reno-Nisan“ su nedavno odustali od svog programa razvijanja auta na pogon vodonikom da bi se usredsredili na električna vozila, a Britanska akademija inženjeringa (National Academy of Engineering) je 2004. objavila studiju u kojoj kaže da postoje ogromne prepreke na putu do vizije automobilske ekonomije zasnovane na vodoniku. Iako se mnogi bave razvijanjem ove tehnologije, koja bi bila najsličnija sadašnjoj tehnologiji fosilnih goriva jer bi se vodonik koristio umesto goriva, ne treba očekivati automobile na pogon vodonikom tako skoro.

Mićo Tatalović