Dla firm motoryzacyjnych ekologia jest coraz ważniejsza, gdyż ich produkty są uważane za wyjątkowo naturze nieprzychylne. Samochody obarcza się odpowiedzialnością za zanieczyszczenie powietrza, wyczerpywanie naturalnych złóż ropy naftowej, nadmierny hałas, góry niebezpiecznych śmieci (zużyte opony, akumulatory, żarówki, olej, w końcu - wycofane z ruchu auto). Dla przykładu, samo spalanie ropy (głównie benzyny i olejów napędowych) wprowadza rocznie do atmosfery miliony ton CO2, CO oraz innych szkodliwych substancji.

Nawet gdyby producenci samochodów nie chcieliby dbać o środowisko z własnej woli, to zmuszą ich do tego międzynarodowe przepisy. Komisja Europejska pilnuje, aby nowe auta emitowały coraz czystsze spaliny. Prawnie określona jest też liczba części wykorzystanych do budowy auta, nadających się do ponownego użycia lub recyklingu surowców. Koncerny samochodowe mają także obowiązek stworzyć sieć recyklingu wycofanych z eksploatacji pojazdów.

Diesle - oszczędne i czyste

Odkąd w latach 90. świat obiegła informacja, że zasoby ropy naftowej, starczą zaledwie na ok. 40-50 lat, temat paliw alternatywnych i odnawialnych źródeł energii ponownie, po kryzysach paliwowych w 1973 i 1979 r., nabrał dużego znaczenia. Wyzwaniem było również ograniczanie spalania tradycyjnych silników. Auto stało się dla nas konkurentem w dostępie do tlenu. W ciągu godziny jeden samochód zamienia w spaliny tyle tlenu, ile zużywa go 200 osób. Koncerny motoryzacyjne zaczęły inwestować w badania i rozwój silników przyszłości.

Dzięki pracom inżynierów byliśmy świadkami ogromnego skoku technologicznego w silnikach Diesla w drugiej połowie lat 90., kiedy w seryjnej produkcji pojawiły się auta z jednostkami opartymi na technologii common rail (pierwszy samochód z tym rozwiązaniem to Alfa Romeo 156, kolejnym był Mercedes Klasy C). Dzięki wysokociśnieniowemu układowi wtryskowemu, opartemu na wspólnej szynie, poprawiła się wydajność spalania, obniżyła emisja zanieczyszczeń i poziom hałasu. Pogardliwie traktowane wcześniej diesle zaczęły zyskiwać na popularności. Jak podaje firma Bosch, od początku lat 90. udział pojazdów z silnikami wysokoprężnymi w ogólnej liczbie nowo rejestrowanych pojazdów zwiększył się niemal trzykrotnie: z poniżej 15% w roku 1991 do ponad 40% w chwili obecnej. W 2003 r. weszła trzecia już generacja systemów common rail Boscha, wyposażonych we wtryskiwacze piezokrystaliczne. Silniki dzięki temu są jeszcze cichsze, osiągają większą moc, a emisja szkodliwych substancji powstających w procesie spalania zmniejsza się nawet o 20%.

Ważnym krokiem w stworzeniu ekologicznego diesla było także wprowadzenie przez francuską Grupę PSA silnika HDi z filtrem cząstek stałych FAP, który eliminuje około 95% szkodliwych substancji, a emisja CO2 jest mniejsza o blisko 20% niż w przypadku silnika benzynowego. Zastosowany po raz pierwszy w samochodach Peugeota i Citroëna filtr cząstek stałych pojawia się w coraz większej liczbie aut różnych marek. Wyjątkowo czystym silnikiem wysokoprężnym jest jednostka Toyoty o pojemności 2,2 litra z katalizatorem D-CAT (Diesel Clean Advanced Technologies - zaawansowany technologicznie czysty silnik wysokoprężny). Dzięki katalizatorowi emisja tlenków azotu i cząstek stałych jest odpowiednio o 50% i 80% niższa, niż określa to norma Euro 4.

Znaną technologią oczyszczającą spaliny jest wykorzystywany w ciężarówkach Mercedesa BlueTec. Technologia ta polega na selektywnej redukcji katalitycznej (SCR - Selective Catalytic Reduction), która pozwala eliminować tlenki azotu. Podstawowa zasada systemu SCR w technologii BlueTec polega na zamianie tlenków azotu w nietoksyczne substancje - azot i parę wodną.

Trochę na prąd, trochę na paliwo

Do 2012 roku koncerny motoryzacyjne mają zredukować średnią emisję spalin CO2 w nowo produkowanych samochodach do 120 g/km. Już wiadomo, że przy obecnym tempie zmian technologicznych nie jest to możliwe. Rozwiązaniem tych problemów mogą okazać się silniki hybrydowe, szczególnie te, które będą wykorzystywały jednostki elektryczne i wysokoprężne.

Silnik hybrydowy bazuje na wykorzystaniu dwóch źródeł napędu, zasilanych różnymi rodzajami paliwa. Najczęściej są to dwa współpracujące ze sobą silniki - spalinowy i elektryczny. Pomysł pojazdu hybrydowego pojawił się ponad wiek temu. W roku 1899 Ferdynand Porsche zaprezentował auto o łączonym napędzie elektrycznym i spalinowym. Silnik spalinowy zasilał generator, który wytwarzał prąd dla elektrycznych silników napędowych umieszczonych w bębnach przednich kół. Zapoczątkowana przez wybitnego konstruktora droga została zaniechana na sto lat.

Niektóre firmy, np. Audi, Citroën, próbowały tworzyć auta hybrydowe w latach 80. Jednak zainteresowanie tą technologią było wówczas śladowe. Los uśmiechnął się do hybryd dopiero w 1997 roku, kiedy rozpoczęła się sprzedaż Toyoty Prius. Auto to napędzane było dwoma silnikami: benzynowym o pojemności 1,5 l i mocy 58 KM (43 kW) i elektrycznym o mocy 40 KM (30 kW). Wyjątkowość takiego pojazdu polega na tym, że nie marnotrawi on energii wytwarzanej podczas hamowania, ale magazynuje ją w akumulatorach. W momencie przyśpieszania następuje pobieranie zgromadzonej wcześniej energii. Gdy stoimy w korku czy na światłach, przy prędkościach poniżej 50 km/h - pracuje tylko silnik elektryczny. Silnik spalinowy włącza się, gdy potrzeba więcej mocy.

Zaawansowane prace nad silnikami hybrydowymi prowadzą też inni producenci aut. Hybrydowa Honda Civic już dawno przestała być prototypem i weszła do sprzedaży. W zeszłym roku wprowadzono nową wersję modelu, w którym zastosowano także nową hybrydę. Nowy napęd ma o 20% większą moc, przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia paliwa oraz poziomu emisji spalin. Już za rok Toyota z kolei zacznie stosować nowy - tańszy i mniejszy - system hybrydowy, dzięki czemu produkcja aut tego typu wzrośnie w japońskim koncernie do poziomu około 600 tys. egzemplarzy rocznie. Koncern stosuje swoją technologię również w autach matki Lexus.

Wyzwaniem dla konstruktorów jest także tworzenie hybryd w oparciu o silnik elektryczny i wysokoprężny. Nowoczesne jednostki wysokoprężne są zwykle bardziej wydajne i emitują mniej CO2 niż benzynowe, więc połączenie ich z motorem elektrycznym jeszcze poprawiłoby te parametry. Powstają już pierwsze prototypy takich samochodów. Koncern PSA Peugeot-Citroën zaprezentował dwa prototypy (Peugeota 307 i Citroëna C4) zasilane takimi silnikami. Emisja CO2 każdego z nich nie przekracza 90 g/km. Również Mercedes zamontował hybrydę z dieslem w S-Klasie. Ford planuje wprowadzenie 2-litrowej hybrydy wysokoprężnej w modelu C-Max w 2008. Nad tworzeniem aut hybrydowych pracują nawet Chińczycy. Pod koniec zeszłego roku na salonie samochodowym w Pekinie firma Chery zaprezentowała pierwszy chiński samochód hybrydowy. Firma Bosch szacuje, że w 2010 roku na rynku będzie ok. 50 modeli samochodów z napędem hybrydowym, a udział takich aut na światowym rynku będzie wynosił wówczas 1%. Przewidywania zakładają, że przez kolejne lata udział ten będzie się zwiększał i w 2025 roku wyniesie 5%, co oznacza wzrost do 4 mln sztuk.

W Polsce zainteresowanie samochodami hybrydowymi jest znikome. W sprzedaży, co prawda, dostępne są Prius i Civic z takimi rodzajami napędu, ale ich cena (rzędu 100 tys. zł) na nasze warunki jest wysoka. Klienci nie są także w żaden sposób zachęcani przez prawo do kupowania przyjaznych środowisku aut. Brakuje ulg podatkowych czy zmniejszenia opłat związanych z posiadaniem takich pojazdów.

Ani na benzynę, ani na ropę

Napędy hybrydowe pozwalają znacznie ograniczać spalanie paliwa, ale wciąż je wykorzystują, a - zdaniem ekspertów - zasobów ropy starczy do 2070 roku. Skłania to do szukania innych sposobów napędzania aut. Już w roku 1900 Rudolf Diesel na światowym pokazie w Paryżu zaprezentował nowatorski projekt silnika, który zasilany był olejem z orzeszków ziemnych. Do dziś naukowcy znaleźli wiele alternatywnych rodzajów napędu. W laboratoriach trwają prace nad uzyskaniem energii z wodoru, słońca, alkoholu, a starania koncernów owocują powstawaniem prototypów ekologicznych samochodów. Coraz częściej na drogach pojawiają także auta napędzane sprężonym gazem ziemnym (CNG).

Duże nadzieje na nowe paliwo pokłada się w wodorze. Pojazd wodorowy napędzany jest energią elektryczną, jaka powstaje w wyniku reakcji wodoru z tlenem. Wodór magazynowany jest w ogniotrwałych butlach i doprowadzany za pomocą specjalnych przewodów do ogniwa paliwowego, gdzie zachodzi reakcja. Produktem ubocznym procesu jest para wodna. Ogniwa paliwowe nie produkują zanieczyszczeń jak tlenki azotu i tlenki siarki. Ograniczeniami samochodów na wodór jest ich waga i wysoka cena. Pytania pojawiają się również w kwestii bezpieczeństwa z uwagi na ryzyko wybuchu. Producenci aut, mimo problemów, nie poddają się. Rozwój tej technologii wspomagany jest też przez rząd USA, który na konstrukcję napędów wodorowych przeznacza ok. 40 mln dolarów rocznie.

Zdecydowanie łatwiej niż wodór jest pozyskać bioetanol. Produkowany jest on z różnych roślin (np. trzcina cukrowa, kukurydza). Stosowanie tego paliwa przyczynia się w znacznej mierze do ograniczenia emisji dwutlenku węgla. Podczas spalania bioetanolu do atmosfery trafia bowiem taka sama dawka CO2, jaką podczas swego wzrostu usuwają w procesie fotosyntezy rośliny, z których zrobiono to paliwo. W zależności od zasobów wykorzystywanych do produkcji bioetanolu i procesu jego wytwarzania, stosowanie tego typu paliwa przyczynia się więc do zmniejszenia emisji CO2 aż do 90% w porównaniu z tradycyjną benzyną. Technologię tę wykorzystuje np. koncepcyjny Saab BioPower, który na dodatek jest samochodem hybrydowym (czyli ma także silnik elektryczny). Podobne rozwiązanie wdrożyła także Honda, która rynek zbytu takich samochodów upatruje m.in. w Brazylii, gdzie bioetanol jest bardzo popularny. Innym pomysłem na cichy i niezatruwający środowiska spalinami samochód jest auto na prąd, ładowane z gniazdka elektrycznego. Takie auto - Chevrolet Volt - zaprezentował ostatnio Generals Motors w Detroit. Aby naładować litowo-jonowe baterie (z sieci, prądem o napięciu 110 woltów) potrzeba 6 godzin. Zasięg auta w jeździe miejskiej wynosi 65 kilometrów. Niejednokrotnie podejmowano też próby wyprodukowania samochodu, którego akumulatory ładowane byłyby energią słoneczną. Wiele z tych prób było udanych, tyle że nie wychodziły one poza etap prototypu.

Nie tylko spaliny niszczą środowisko

Koncerny coraz częściej już na etapie budowy nowej fabryki lub projektowania samochodu starają się zaakcentować ich proekologiczny wizerunek. Producenci stosują ekologiczne części, np. zielone dywaniki czy zielony plastik, wykonane z żywicy pochodzenia roślinnego, w samochodach Mitsubishi lub opartą na surowcu roślinnym naturalną tkaninę obiciową opracowaną przez Hondę.

Nowo powstające fabryki, np. Kia w Żylinie na Słowacji, zostały niedawno okrzyknięte najbardziej ekologicznymi fabrykami w Europie spełniającymi restrykcyjne wymagania środowiskowe Unii Europejskiej. Sukcesy odnosimy także na własnym podwórku. Fabryka Toyoty w Wałbrzychu otrzymała już trzy wyróżnienia w dziedzinie ekologii, uzyskując w 2004 r. tytuły: Panteon Polskiej Ekologii i Przyjazna Firma, a rok temu za projekt "Zero odpadów na składowiska" także tytuł Firmy Przyjaznej Środowisku.

Odpady samochodowe to poważny problem nie tylko na etapie produkcji, ale także na etapie wycofania pojazdu z ruchu lub konieczności wymiany jego poszczególnych elementów. Volkswagen już w 1947 roku wprowadził w życie pomysł odnawiania używanych części samochodowych, by mogły być one ponownie wykorzystane jak części nowe. Proces ten po ponad pół wieku nie stracił nic na aktualności. Liczba elementów, które muszą się nadawać do ponownego użycia, jest nawet określona przez prawo. Od stycznia zeszłego roku poziom odzysku z pojazdów powinien wynosić 85% ich masy, z czego minimum 80% dzięki ponownemu użyciu części lub recyklingowi surowców. W roku 2015 progi te zostaną podniesione odpowiednio do 95% i 85%.

Wszyscy wiodący producenci samochodów angażują środki finansowe, wiedzę i czas w skonstruowanie auta możliwie najbardziej ekologicznego. Postępowanie takie to, wynikająca nie tylko z wymogów prawnych, ale i ze zdrowego rozsądku, konieczność, a niepodporządkowanie się tej tendencji to z kolei skaza na wizerunku. Choć w Polsce, która boryka się z wieloma gospodarczymi problemami, ekologia nie jest jeszcze znaczącym priorytetem, bez wątpienia to właśnie ona będzie wyznaczała kierunki rozwoju technologii we współczesnej motoryzacji.

Ekologia jest trendy

W Europie Zachodniej ekologia staje się coraz bardziej popularna. - Brytyjczycy jeszcze 5-6 lat temu, siedząc w pubie i rozprawiając z kolegami o samochodach, dyskutowali o mocy silników, przyspieszeniach, osiągach. Teraz każdy szczęśliwy użytkownik samochodu służbowego licytuje się z innymi, czyj samochód ma niższą emisję CO2 - relacjonuje John Lewis, szef Brytyjskiego Związku Wynajmu i Leasingu Pojazdów. Odpowiedni marketing, połączony z polityką podatkową państwa, sprawił, że wzrosło zainteresowanie klientów samochodami przyjaznymi środowisku. Ustalono nowy sposób naliczania podatku od samochodów firmowych, promujący firmy użytkujące samochody oszczędne. Wielka Brytania jest w ostatnich miesiącach przykładem histerycznego wręcz zainteresowania ekologią, ale podobny trend obserwuje się we Francji czy Niemczech.

Hybrydy szybko zyskują popularność w USA

Sprzedaż samochodów hybrydowych w USA w 2006 roku stanowi zaledwie 1% sprzedaży całkowitej, ale przewiduje się, że będzie ona szybko rosła. W 2005 roku tylko 9 350 osób zdecydowało się na kupno samochodu takiego typu, podczas gdy w pierwszych sześciu miesiącach 2006 roku ich liczba przekroczyła już 116 000 sztuk. Toyotą Prius jeździ, na przykład, Leonardo di Caprio. Tim Robbins i jego żona Susan Sarandon właśnie tym samochodem przyjechali na ceremonię rozdania Oscarów w 2004 roku, dlatego model ten szybko zyskał przydomek auta Hollywoodu.