Ekosamochody

NAPĘD NA PĘDY

Szczęśliwe czasy motoryzacji minęły bezpowrotnie. Dziś producenci mniej mówią o mocy silników i urodzie nowych aut, a więcej o globalnym ociepleniu i kryzysie paliwowym. Żeby przetrwać – samochód musi się radykalnie zmienić. Ale jak?

Pierwszego dnia tegorocznego Tokyo Motor Show, największej japońskiej wystawy samochodowej, przy stoisku Toyoty panował ścisk nie do opisania. Wszyscy oczekiwali na zapowiadane pojawienie się Katsuaki Watanabe, szefa największego koncernu samochodowego na świecie. Jakie nowości pokaże Toyota?

Prezes zaskoczył wszystkich. Na scenę wjechał czymś, co przypominało elektryczny wózek inwalidzki. Dostojnie przejechał wzdłuż i wszerz, wykonał kilka efektownych piruetów, zręcznie operując umieszczonymi w podłokietnikach dwoma małymi joystickami. Wreszcie wysiadł i zakomunikował radośnie, że oto najnowsze dziecko koncernu – osobisty środek transportu o nazwie i-Real. Na razie pojazd koncepcyjny, jeszcze nieprodukowany seryjnie, ale w przyszłości takimi wózkami wszyscy będziemy podróżowali. On przynajmniej w to wierzy. Zresztą nie tylko on, bo wkrótce potem na stoisku Suzuki pojawił się kolejny, zaskakująco podobny futurystyczny wózek, znów przedstawiony jako przyszłość motoryzacji.

Inteligentny metr kwadratowy

Elektryczny fotel na kółkach? Kogo skusi taka wizja, nawet jeśli konstruktorzy zapewniają, że to pojazd inteligentny, rozpoznający nastrój kierowcy, zmieniający położenie w zależności od prędkości jazdy (im szybciej, tym bardziej się obniża i wydłuża), mogący na drodze łączyć się w grupy (pierwszy prowadzi kierowca, następne same podążają za nim). Osobisty środek transportu jest jednak próbą zmierzenia się z realnymi (być może stąd nazwa i-Real) problemami naszej cywilizacji: starzeniem się społeczeństwa, rosnącą liczbą osób żyjących samotnie, zatłoczeniem ulic. W Tokio widać to w sposób szczególny. Na ulicach nieustanny tłok, a znalezienie kilku metrów kwadratowych wolnej przestrzeni do zaparkowania auta w mieście, w którym przeciętne mieszkanie ma 17 m kw., stanowi nie lada wyzwanie. Pojazd, który po zaparkowaniu zajmie metr kwadratowy – dla Japończyka to już może być poważny argument.

Na szczęście tradycyjne auta, takie na czterech kołach, z kierownicą, nie odchodzą jeszcze do lamusa. Wprawdzie niektóre propozycje szokują kształtem, sama kierownica zaś coraz częściej zastępowana jest czymś, co przypomina lotniczy wolant albo komputerowy joystick, ale przecież wciąż są to pojazdy zbliżone do tego, który wymyślił sto lat temu Karl Benz.

Zabawy z formą samochodu nie przysłonią jednak dramatycznych problemów, jakie trapią światowy przemysł samochodowy. Czym napędzać auta w sytuacji, gdy zagląda nam w oczy kryzys naftowy? Co zrobić, by były mniej uciążliwe dla środowiska i nie spotykały się z zarzutem, że są sprawcami globalnego ocieplenia klimatu? Dlatego dziś każdy szef koncernu motoryzacyjnego słowo „ekologia” powtarza nieustannie niczym mantrę. Presję wywierają rządy, zaostrzając wymagania dotyczące czystości spalin, recyklingu zużytych aut itd. Rosną też wymagania klientów kierujących się wskazówkami dotyczącymi odpowiedzialnej konsumpcji. Informacje dotyczące ilości emitowanego przez auto do atmosfery dwutlenku węgla, niegdyś interesujące wąskie grono specjalistów, dziś stają się ważnym argumentem marketingowym.

Silnik na wszystko

Dlatego rośnie popularność samochodów o napędzie hybrydowym. Niegdyś była to ciekawostka prezentowana na wystawach, a dziś kolejne firmy wprowadzają do swej handlowej oferty pojazdy kryjące pod maską silnik elektryczny i spalinowy (benzynowy, a od niedawna także wysokoprężny). Toyota, która jest promotorem tej koncepcji, sprzedała już milion hybryd. W Polsce nabywców znalazło się kilkuset. Jednym z nich okazał się Waldemar Pawlak. Publicznie wyraził dla tej konstrukcji uznanie, co stało się ostatnio powodem medialnego zamieszania. Hybrydy są wciąż dla nas czymś dziwacznym, choć tak naprawdę spora część Polaków jeździ pojazdami hybrydowymi, tyle tylko, że napędzanymi nie dwoma silnikami, ale dwoma rodzajami paliwa – benzyną i gazem LPG.

Zresztą, na pytanie, czym będą napędzane auta w najbliższej przyszłości, zanim jeszcze nastanie wyczekiwana epoka paliwa wodorowego, konstruktorzy odpowiadają: wszystkim. Trwają zaawansowane prace nad silnikami spalinowymi wielopaliwowymi. Dwulitrowy silnik prototypowego Volvo Multi-Fuel zdolny jest na przykład spalać benzynę, gaz LPG, sprężony gaz ziemny, hythane (mieszanka wodoru z metanem), biopaliwa w postaci czystej i mieszanek z benzyną. Sam rozpoznaje paliwo i w zależności od potrzeb odpowiednio zmienia parametry pracy. Problemem jest jedynie konieczność rozmieszczenia w aucie kilku zbiorników na różne rodzaje paliwa, co sprawia, że taki system raczej nie sprawdzi się w małych autach miejskich. Użytkownik może stosować ten typ paliwa, który jest najbardziej opłacalny albo akurat dostępny. Czyżby zwiastun nadchodzących ciężkich czasów? W chwili, gdy cena baryłki ropy zbliża się do 100 dol., takie pytanie wydaje się bardzo na czasie.

Niespełnionym marzeniem pozostaje wciąż energia elektryczna. Ma same zalety, zwłaszcza ekologiczne, i tylko jedną wadę: wciąż nie udaje się rozwiązać problemu jej magazynowania. Wprawdzie powstają nowe typy akumulatorów (litowo-jonowe, niklowo-wodorkowe), mniejsze, lżejsze i bardziej pojemne, ale są drogie i gromadzą zbyt mało energii, by zapewnić samochodowi użyteczność porównywalną z tą, jaką oferuje silnik spalinowy. A na dodatek wymagają czasochłonnego ładowania. Choć prezes Watanabe oczami wyobraźni widzi nas wszystkich, jak mkniemy w elektrycznych fotelach na trzech kółkach, to optymalna koncepcja napędu dla tego pędu wciąż pozostaje nieznana.

Hybryda w gniazdku

Dlatego hybrydy stanowią dziś rodzaj protezy wspierającej elektryczną ekologiczność spalinową funkcjonalnością. Tak naprawdę są to jednak wciąż tradycyjne samochody, tyle że z elektrycznym wspomaganiem. To wspomaganie odbywa się wprawdzie w istotnych z punktu widzenia ekologii momentach: podczas ruszania albo wolnej jazdy w korku, kiedy silnik spalinowy emituje dużo spalin. Ale to wszystko na dość krótkich odcinkach. Na więcej nie starcza energii.

Toyota Prius, najpopularniejszy samochód hybrydowy, na akumulatorach jest w stanie przejechać zaledwie 10 km. Na pozostałą część trasy musi otrzymać wsparcie silnika spalinowego, który nie tylko będzie napędzał samochód, ale także doładuje akumulatory, co zwiększa emisję spalin. Dlatego Japończycy postanowili zmodyfikować swój samochód, umożliwiając doładowanie akumulatorów z elektrycznego gniazdka. Założenie jest proste: przeciętny miejski użytkownik pokonuje w ciągu dnia kilkadziesiąt kilometrów. Przez noc auto stoi. Jeśli więc w tym czasie podłączy się je do kontaktu (zwykłego, na 220 V), to zapas energii zostanie odbudowany taniej (zwłaszcza jeśli kierowca korzysta z tańszej nocnej taryfy) i bez spalania benzyny. Prius Plug-in będzie więc autem tańszym w użytkowaniu i w większym stopniu elektrycznym. Ten pomysł podsunął Japończykom pewien Amerykanin, który na własną rękę zaczął przerabiać użytkowane na tamtym rynku hybrydy.

Japończycy są tak zafascynowani tym typem napędu, że ostatnio postanowili udowodnić nie tylko jego ekologiczność, ale także zalety… sportowe. Specjalnie przygotowana hybrydowa Toyota Supra HV-R w dwudziestoczterogodzinnym wyścigu na torze Tokashi pokonała tradycyjnych spalinowych rywali.

Nie wszyscy podzielają jednak fascynację hybrydami. Koncern Renault-Nissan jest ich radykalnym przeciwnikiem. Zarzuca Toyocie, że wmawiając ekologiczne zalety swoich aut hybrydowych, wymusza na rządach wielu krajów niezasłużone ulgi i przywileje podatkowe. W rzeczywistości ekologiczne zalety tego typu aut mają charakter pozorny. – Nie uwzględniają choćby szkodliwych emisji towarzyszących produkcji, a potem utylizacji akumulatorów – wyjaśnia Alice de Brauer, wiceprezes Renault odpowiedzialna za problemy ekologii.

Toyota RiN: w tym aucie wszystko ma być zdrowe. Nawet kolor szyb: został tak dobrany, by maksymalnie chronić przed promieniami ultrafioletowymi i podczerwonymi.

Ekoauto

Yoshitaka Asakura, szef działu pojazdów hybrydowych Toyoty, gorąco broni zalet ekologicznych tego typu pojazdów. Przyznaje jednak, że w rachunkach wykazujących ogromną redukcję emisji CO2 uwzględniono jedynie spalanie paliwa, a nie ekologiczne skutki wytwarzania akumulatorów.

Renault przekonuje do własnej koncepcji samochodu ekologicznego, który ma być jak najmniej uciążliwy dla środowiska od chwili produkcji przez okres użytkowania aż po utylizację. Program nazywa się Eco2 i zakłada m.in., że auto nie może emitować więcej niż 140 g CO2 na kilometr, 95 proc. elementów musi nadawać się do powtórnego przetworzenia, a 5 proc. ma być wykonane z materiałów pochodzących z recyklingu. Sposobem na zmniejszenie zużycia paliwa i ograniczenie emisji CO2 jest m.in. zmniejszanie pojemności silnika, a jednocześnie wyciskanie z niego coraz większej mocy poprzez stosowanie nowoczesnych technologii (wtrysk bezpośredni, turbosprężarka itd.). Podobne prace prowadzi większość dużych koncernów motoryzacyjnych. Trwa ekologiczny wyścig, a każdy stara się chwalić osiągnięciami. Poszczególne marki wprowadzają własne znaki wyróżniające modele o ekologicznych zaletach, m.in. Blue Motion (Volkswagen), ECOnetic (Ford), Airdream (Citröen), ECOflex (Opel), Eco2 (Renault).

Logikę koncepcji Renault potwierdzają eksperci z uniwersytetu Cardiff, którzy sporządzili ranking samochodów najmniej uciążliwych dla środowiska. Brali pod uwagę zużycie paliwa, emisję CO2 i tlenku azotu, a także ekologiczne koszty produkcji auta oraz jego utylizacji. Wygrał maleńki Smart, w towarzystwie innych małych aut miejskich (w tym m.in. Fiata Panda). Hybrydowa Toyota Prius zajęła dopiero 12 miejsce. Cztery pozycje wyżej znalazła się za to Toyota Yaris.

Jazda na słomie

Przemysł samochodowy w swej ekologicznej gorliwości przekonał się też do biopaliw. Pojawiają się kolejne modele przystosowane do spalania paliw roślinnych w czystej postaci, jak i mieszanek. Wszyscy zdają sobie jednak sprawę, że obecnego modelu produkcji biopaliw nie da się utrzymać.

Dziś do ich wytwarzania stosuje się rośliny jadalne (zboża, rzepak, trzcinę cukrową), co już destabilizuje światowy rynek żywnościowy i prowadzi do wzrostu cen. A przecież biopaliwa stosowane są wciąż na niewielką skalę.

Pojawiają się więc głosy, że bogata i najedzona północ weźmie głodem resztę świata, spalając żywność w bakach swoich samochodów. Dlatego trwają pośpieszne badania nad biopaliwami wytwarzanymi z roślin niejadalnych. Japończycy wiele sobie obiecują po technologii wykorzystującej słomę ryżową. Mało kto jednak wierzy dziś, że paliwa roślinne zdołają zastąpić te tradycyjne z ropy naftowej.

Dlatego wszyscy z nadzieją czekają na wodór. Każdy liczący się producent ma już testowe modele samochodów na ogniwa paliwowe zasilane wodorem. Są w pełni funkcjonalne i można byłoby je wprowadzić do produkcji, gdyby nie ich wysoki koszt. No i gdybyśmy mieli wodór. Ten najpowszechniejszy pierwiastek Wszechświata nie występuje w postaci czystej. Trzeba go wyprodukować. Najtaniej z paliw kopalnych – metanu, ropy, węgla. Najdrożej z wody. W każdym przypadku produkcja wiąże się z uciążliwościami dla środowiska. Producenci samochodów liczą jednak, że trudności uda się pokonać, a wsparcie najbogatszych krajów pozwoli stworzyć infrastrukturę dla technologii wodorowej. Dziś bowiem na świecie jest zaledwie kilka eksperymentalnych stacji paliwowych sprzedających wodór. Jakieś paliwo musi się przecież znaleźć, bo trudno sobie wyobrazić, byśmy mieli dobrowolnie zrezygnować z własnego, napędzanego czymś innym niż ludzkie mięśnie, środka transportu. Nawet jeśli będą to elektryczne wózki prezesa Watanabe.

Adam Grzeszak z Tokio

Tekst opublikowany w tygodniku „Polityka” (46/2007) 
Fot. materiały prasowe