Gdy w 1997 roku Toyota wprowadziła do sprzedaży hybrydowego Priusa, zdawało się, że przyszłość jest przesądzona. Niestety, po 12 latach już wiemy, że jest to swego rodzaju półśrodek, ale trzeba też przyznać, że koncerny nie zasypiają gruszek w popiele i efekty ich pracy już widać. Przynajmniej na targach motoryzacyjnych.

Układy hybrydowe

Najprościej rzecz ujmując, jest to współpraca dwóch rodzajów silników w ramach jednego napędu. Najczęściej spotykane rozwiązanie to połączenie silnika spalinowego i silnika elektrycznego.

Sposób pracy silników może być różny. W niektórych modelach, np. Honda Civic IMA, zamontowany silnik elektryczny oferuje dodatkową moc podczas wyprzedzania i zapewnia oszczędność paliwa. Układ taki jak w Toyocie Prius daje możliwość jazdy wyłącznie przy użyciu silnika elektrycznego. Najbardziej bezkompromisowe rozwiązanie zastosowano seryjnie w chińskim aucie BYD F3DM. Tu zasadniczym silnikiem jest ten elektryczny o mocy ok. 70 koni, zasilany z akumulatorów. Litrowy silnik spalinowy ma za zadanie ich ładowanie, a w przypadku gwałtownego zapotrzebowania na moc (wyprzedzanie) może on też wspomagać główny silnik i awaryjnie przejąć jego rolę. Dużą zaletą pojazdu jest system plug-in, czyli możliwość ładowania akumulatorówprosto z gniazdka. A stąd już tylko krok do napędów elektrycznych.

Napędy elektryczne

To w nich eksperci widzą przyszłość motoryzacji. Silnik elektryczny (wykorzystywany przecież także w hybrydach) zapewnia wysoką sprawność, maksymalny moment obrotowy w całym zakresie obrotów, nieporównywalną z silnikami tłokowymi kulturę pracy, niski poziom hałasu, a przede wszystkim zerową emisję spalin. Dlaczego więc najpopularniejszymi pojazdami elektrycznymi są tramwaje? Otóż największym problemem jest stworzenie wydajnego, trwałego, lekkiego i - co najważniejsze - taniego źródła zasilania. Współczesne akumulatory są zbyt ciężkie, a zasięg pojazdu wyposażonego w akumulatory nieograniczające jego funkcjonalności wynosi maksymalnie 200 km. Wyjątkiem może tu być sportowy Tesla Roadster, którego zasięg (na jednym ładowaniu) określono na niemal 400 km.

Własna elektrownia

W wodorowych ogniwach paliwowych, wodór w obecności katalizatora ulega rozpadowi na elektrony oraz jony. Wskutek różnicy potencjałów między anodą i katodą płyną elektrony, a więc prąd, który służy do napędu silnika. Jedynym produktem ubocznym układu jest woda. Taki układ wykorzystywany jest w Hondzie FCX. Ogniwo waży nieco ponad 60 kg i produkuje 100 kW energii, a 171 litrów wodoru wystarcza na przejechanie blisko 600 kilometrów.

Wodór można też wykorzystywać w sposób konwencjonalny - spalając go w silnikach tłokowych. Tak napędzane jest m.in. BMW 7 Hydrogen, którego sześciolitrowy, 256-konny silnik zasilany wodorem (auto ma także zbiornik benzyny) nie emituje poza parą wodną żadnych spalin. Jest jednak jedno ale. W obydwóch wyżej opisanych przypadkach, największą wadą są problemy związane z magazynowaniem i dystrybucją wodoru. Na razie jest dużo prościej i taniej magazynować sprężone powietrze. Powietrze i para Dziś jeżdżą już pojazdy zasilane powietrzem. Airpod, skonstruowany przez hinduski koncern Tata i francuską firmę MDI może przejechać 200 km. W zbiorniku paliwa mieści się do 90 m3 sprężonego powietrza. Maksymalna prędkość pojazdu to 110 km/godz. Silnik pneumatyczny działa na zasadzie tłokowego silnika parowego. Jeżeli już o silniku parowym mowa, to czemu by go nie wskrzesić i nie wykorzystać ponownie w samochodach? Pod koniec ubiegłego roku zespół naukowców współpracujących z uniwersytetem w Southampton przeprowadził udaną próbę objeżdżenia samochodu, który ma pobić rekord prędkości pojazdów z napędem parowym i osiągnąć prędkość ok. 270 km/h. Woda podgrzewana jest w dwunastu dosyć nietypowych kotłach za pomocą gazu LPG. Wytworzona para napędza turbinę, osiągającą nawet 13 000 obr./min, i wytwarza moc maksymalną około 360 KM.

Tniemy koszty

Ponieważ opracowanie i dopracowanie nowych źródeł zasilania naszych pojazdów potrwa jeszcze jakiś czas, a zanim nie zostanie podjęta produkcja masowa nie mamy co liczyć na atrakcyjną cenę, musimy sobie jakoś radzić. Dlatego przez najbliższe lata polski przemysł gazowy raczej nie będzie narzekać na brak klientów. Gaz LPG i jego bliski kuzyn gaz ziemny CNG stanowią i nadal będą stanowić dobrą alternatywę dla paliw płynnych. Ceny instalacji oraz samego medium są atrakcyjne, infrastruktura zadowalająca (szczególnie LPG), a bilans ekonomiczny użytkowania jak najbardziej dodatni. No, chyba że znowu ktoś zakręci kurek.

Powietrzna hybryda

Do powstania hybrydy wcale nie jest potrzebny silnik spalinowy. Świadczy o tym stworzony przez firmę Energine Corporation silnik, który jako paliwo wykorzystuje sprężone powietrze. Z silnikiem tym sprzężony jest silnik elektryczny, który włącza się wtedy, gdy samochód uzyska określoną prędkość. Powietrze sprężane jest przez napędzany elektrycznie kompresor. Tak jak silnik elektryczny napędzający koła, zasilany jest on z akumulatora. Nadwyżki sprężonego powietrza magazynowane są w zbiorniku i wykorzystywane, gdy samochód potrzebuje więcej energii, np. podczas przyspieszania.

Michelin Active Wheel

Podczas salonu motoryzacyjnego w Paryżu, w październiku 2008 r. zaprezentowane zostały dwa pierwsze pojazdy wykorzystujące technologię Michelin Active Wheel. System łączy w sobie oponę, felgę, elektryczny silnik napędowy, układ hamulcowy i elektryczne zawieszenie.

Zdaniem eksperta

Ryszard Michałowski, Pełnomocnik ds. Projektów Energetycznych, Gazownia Wrocławska:

Myślę, że następnym krokiem, jaki musi zostać zrobiony, jest CNG. Zakładam, że potrwa to ok. 15 lat. Następnie po 15-20 latach trzeba będzie sięgnąć po wodór. Mamy więc 20 lat na to, by porządnie zagospodarować tę dziedzinę. Ponadto, zgromadzimy trochę zapasów paliwa podstawowego, jakim jest paliwo płynne. Wydłuży się również czas użytkowania i eksploatacji złóż ropy. Nie wiadomo, czy nie będą nam one jeszcze potrzebne.