Przyszłość motoryzacji: samochody elektryczne

Autor: Krzysztof Lis

Dzisiejsza motoryzacja niemal całkowicie oparta jest o silniki spalinowe, korzystające z benzyny i oleju napędowego. Powoli miejsce na rynku paliw zajmują biopaliwa, przy wysokich cenach ropy naftowej i ulgach podatkowych nawet całkiem sensownie wycenione. Dużo mówi się o wodorze, paliwach płynnych produkowanych z węgla (CTL — Coal To Liquid) czy biomasy (BTL — Biomass To Liquid), ale tak naprawdę przyszłość motoryzacji to samochody elektryczne.

Samochody spalinowe są fajne ze względu na kilka czynników. Po pierwsze, korzystają z bardzo łatwo dostępnych i relatywnie tanich (póki co) paliw ropopochodnych. Benzyna i olej napędowy w niewielkiej objętości magazynują dość dużo energii chemicznej, są w miarę bezpieczne w produkcji, transporcie, magazynowaniu i użytkowaniu. Do tego są dość tanie w produkcji, i to nie tylko w przeliczeniu na złotówki czy petrodolary, ale również na nakład energetyczny potrzebny do wydobycia ropy i jej przetworzenia.

Z innymi alternatywnymi paliwami czy sposobami napędu pojazdów nie jest już tak kolorowo.

Biopaliwa wymagają sporego nakładu energii na wyprodukowanie. Trzeba zużyć gaz ziemny do wytworzenia nawozów sztucznych, paliwo do napędu maszyn rolniczych, potem paliwo na transport surowca do przetwórni, no i energia na przetworzenie surowca na paliwo. Jeśli przerabiamy rzepak na biodiesel, energii nie potrzeba zbyt dużo. Gorzej, gdy mówimy o produkcji bioetanolu — który wymaga mnóstwo energii na destylację.

Biopaliwa mają jedną istotną zaletę — praktycznie nadają się do dzisiejszych samochodów. Można więc dystrybuować je z wykorzystaniem istniejącej infrastruktury paliwowej (składy paliwowe, stacje paliw), ich użycie nie wymaga wymiany floty samochodowej. Podobnie jest z paliwami z technologii BTL i CTL a także GTL (Gas To Liquid — tu przerabia się gaz ziemny). Do produkcji też wymagają energii, część energii zawartej w surowcu jest tracona podczas jego przemiany w paliwo.

Co z wodorem? Wodór nie jest paliwem przyszłości głównie dlatego, że nie jest źródłem energii. Przynajmniej nie na naszym globie, gdzie złóż czystego wodoru nie ma — a jego produkcja z wody w procesie elektrolizy czy z gazu ziemnego przez reforming parowy wymaga dostarczenia energii z innego surowca energetycznego. Dlatego wodór może być tylko nośnikiem energii — wcale nie najwygodniejszym w użyciu. Ma bardzo niską gęstość, więc nawet w skroplonej postaci (wymagającej kriogenicznego zbiornika) zawiera magazynuje kilka razy mniej energii niż benzyna. Do spalania w silnikach spalinowych nie nadaje się zbyt dobrze (do dzisiejszych silników nie nadaje się prawie wcale), ale w ogniwach paliwowych “spalany” jest z całkiem niezłą sprawnością.

Czy opłaca się produkować kłopotliwy w użyciu wodór z prądu? Czy może lepiej byłoby ten prąd po prostu “tankować” do samochodów elektrycznych? Większy sens energetyczny ma magazynowanie energii elektrycznej w akumulatorach niż pod postacią wodoru. Proces:
energia elektryczna -> akumulator -> silnik elektryczny -> napęd kół
ma wyższą sprawność niż cykl
energia elektryczna -> wodór -> magazynowanie wodoru -> ogniwo paliwowe -> silnik elektryczny -> napęd kół.

I dlatego uważam, że przyszłość leży w samochodach elektrycznych.

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.
numer seryjny:53160d2f-caec-438c-94e9-2c215bef4303

Tags: