Największe pojazdy też muszą być oszczędne

Maszyny budowlane i transport to sektory gospodarki gwałtownie poszukujące oszczędności. Firma Boeing testuje samoloty zasilane biopaliwem. Niekiedy oszczędności paliwa przybierają formy karykaturalne. Jedna z firm lotniczych nakazała pilotom latanie na minimalnym zapasie paliwa. Piloci zaprotestowali, twierdząc, że taki pomysł naraża pasażerów na niebezpieczeństwo.

Jednym ze sposobów na oszczędności i ograniczenie emisji spalin jest napęd hybrydowy. To połączenie silnika spalinowego i elektrycznego. Mogą pracować na przemian lub jednocześnie, np. w mieście – elektryczny, za miastem – spalinowy. Silnik elektryczny może pełnić także funkcję prądnicy i podczas hamowania doładowywać akumulator. W ten sposób można odzyskiwać część energii.

Samochody osobowe z napędem hybrydowym produkowane są już od ponad dziesięciu lat. Najbardziej popularnym modelem tego typu auta jest Toyota Prius, ale są także hybrydowe hondy civic i lexusy. Największe korzyści z napędu hybrydowego można osiągnąć w pojazdach, które często zatrzymują się i ruszają: w autobusach miejskich, wozach służb komunalnych, np. do wywożenia śmieci.

– Czy to transport wodny, kolejowy, miejski czy drogowy, praktycznie w każdej części tego sektora można zastosować rozwiązania hybrydowe – powiedział Tim Richter, główny inżynier ds. systemów hybrydowych z GE Global Research. Nasze osiągnięcia w dziedzinie dużych maszyn można będzie przenieść do segmentu samochodów osobowych.

Firma GE przedstawiła gigantyczną wywrotkę z napędem spalinowo-elektrycznym przeznaczoną do pracy w kopalniach odkrywkowych.

Rozwiązania hybrydowe można stosować w każdym rodzaju transportu: wodnym, kolejowym i drogowym

Do realizacji tego projektu przyczyniła się nie tylko moda na proekologiczne samochody, ale konieczność oszczędzania ciągle drożejącego paliwa. W tym i innych projektach finansowo uczestniczy amerykański Departament Energii. Zaangażowanie rządu USA świadczy o powadze sytuacji. Technologia hybrydowa, choć znana już od dawna i stosowana między innymi w okrętach podwodnych, zdobywa nowe obszary: gotowy jest także zestaw do napędu holowników portowych.

Biura projektowe GE przedstawiły już pierwszą lokomotywę z napędem hybrydowym Evolution Hybrid. Pojazdy wyruszą na trasy w 2009 roku.

Wywrotka gigant to specjalistyczny sprzęt przeznaczony do transportu urobku w kopalniach odkrywkowych. Specyfika pracy powoduje, że pojazd porusza się głównie w górę i w dół. Do napędu kół służą potężne silniki elektryczne prądu zmiennego, które razem z systemem przekładni umieszczone są w tylnej osi pojazdu.

Energii tym silnikom dostarczają alternator napędzany silnikiem dieslowskim oraz akumulatory. Pełna moc wykorzystywana jest podczas jazdy w górę. Kiedy wywrotka jedzie w dół, hamowanie w takim kolosie pochłania mnóstwo energii. W tradycyjnych spalinowych ciężarówkach kopalnianych służą do tego mokre tarcze hamulcowe, pozwalające odprowadzić olbrzymią ilość wytwarzanego w tym momencie ciepła. W pojeździe hybrydowym podczas hamowania silniki wykorzystywane sąjako prądnice. Moc wytwarzana przez te silniki-prądnice oddawana jest w postaci ciepła za pomocą dużej, chłodzonej powietrzem skrzyni opornikowej. Układ hybrydowy przechwytuje tę energię, a następnie magazynuje ją w akumulatorach do późniejszego wykorzystania. Przydaje się podczas podjazdu, kiedy kierowca musi podnieść moc.

Rz: Czy jest szansa na zastąpienie ropy naftowej jako głównego źródła energii?

Carlos Härtel, dyrektor GE Global Research: Jeśli spojrzeć na problem realistycznie, to udział źródeł energii innych niż ropa naftowa, takich jak węgiel, gaz, energia nuklearna czy źródła odnawialne jeszcze przez pewien czas pozostanie na takim poziomie jak dzisiaj. Niektórzy wróżą renesans energetyki nuklearnej. Ja uważam jednak, że prawdziwy potencjał tkwi w źródłach energii odnawialnej, na przykład wiatru, energii słonecznej czy wód: rzek i niewykorzystywanych dotychczas oceanów.

A źródła energii w transporcie?

To poważne zadanie do wykonania. Po pierwsze zwiększenie efektywności systemów opartych na węglowodorach oraz dalszy rozwój systemów hybrydowych i wreszcie autonomicznego pojazdu elektrycznego.Jeśli przyjrzymy się zachowaniu kierowców, to się okaże, że większość z nich podróżuje w obrębie miast, a jeśli poza nimi, to na krótkich dystansach. Mogliby więc używać samochodów elektrycznych. Przeciwnicy argumentują: elektryczne pojazdy mają za mały zasięg. Moim zdaniem niebawem będziemy obserwować stały wzrost liczby użytkowników samochodów elektrycznych. Stopniowo będą zastępowały auta napędzane paliwem pochodzącym z ropy naftowej. Z czasem auta elektryczne z systemami bateryjnymi zupełnie zastąpią samochody na benzynę. Niektórzy wierzą, że źródłem energii stanie się na przykład wodór. Nie sądzę jednak, żeby wykorzystanie tego źródła energii było szybko możliwe. Nie ze względów technicznych, ale ekonomicznych. Baterie to na pewno tańsza opcja.

Na czym koncentrujecie swoje prace badawcze?

Interesuje nas odzyskiwanie energii, w tej dziedzinie mamy wiele do zrobienia, zarówno w przemyśle, jak i w transporcie. Pracujemy więc nad systemami hybrydowymi. Taki rodzaj napędu znajdziemy nie tylko w samochodach osobowych, ale także w lokomotywach czy holownikach portowych, które dla GE są bardzo ważnym produktem. Technologię hybrydową znajdziemy także w samochodach terenowych. Około 50 proc. prac, jakie wykonujemy w naszym centrum w Monachium, koncentruje się wokół problemu odzyskiwania energii.

masz pytanie, wyślij e-mail do autora