openscience

Το να αφήσουμε τα αυτοκίνητα μας στο γκαράζ και να ανέβουμε στο ποδήλατο για να πάμε στη δουλειά θα μπορούσε να είναι μια ευνοϊκή πρόταση για το περιβάλλον. Δεδομένου όμως του σύγχρονου τρόπου ζωής δεν θα ήταν και η καλύτερη λύση για την καθημερινότητα μας. Τα καλά νέα είναι ότι δεν χρειάζεται να επιλέγουμε τέτοιες ακραίες λύσεις για να ησυχάσουμε την περιβαλλοντική μας συνείδηση. Η οικολογική πρόταση του παρόντος λέγεται υβριδικό αυτοκίνητο και είναι ήδη εδώ.

Το πρώτο υβριδικό από τον Ferdinard Porsche

Το πρώτο υβριδικό αυτοκίνητο το εφηύρε ο Ferdinard Porsche το 1900, ο ιδρυτής της γνωστής Γερμανικής εταιρείας κατασκευής σπορ αυτοκινήτων. Όμως χρειάστηκε να περάσουν εκατό χρόνια, μέχρι το υβριδικό αυτοκίνητο να μπει για τα καλά στη γραμμή παραγωγής και να διεκδικεί μέρος της αγοράς, προσφέροντας μια οικολογικότερη τεχνολογία κίνησης.

Το 1997 η Toyota λανσάρισε στην αγορά το Prius, το πρώτο υβριδικό αυτοκίνητο μαζικής παραγωγής. Εκείνη την εποχή ο Ιαπωνικός κολοσσός έμοιαζε με Δον Κιχώτη. Γιατί να απασχοληθεί η γραμμή παραγωγής με μια τεχνολογία που όλοι οι άλλοι έχουν μόνο στο εργαστήριο; Αρχικά οι πωλήσεις που σημείωσε ανά τον κόσμο ήταν ελάχιστες. Όμως η Ιαπωνική εταιρεία απέκτησε τεχνογνωσία και προηγήθηκε. Δέκα χρόνια μετά οι πωλήσεις υβριδικών αυτοκινήτων αναμένεται να ξεπεράσουν τις 500.000 μόνο στις Η.Π.Α. Το 2007 πρόκειται να είναι το έτος κατά το οποίο η Toyota γίνεται η Νο1 αυτοκινητοβιομηχανία παγκοσμίως. Ο λόγος;

Το Prius! Σήμερα κάθε εταιρεία έχει επιδοθεί σε αγώνα δρόμου προσπαθώντας να φτιάξει τα δικά της υβριδικά, ώστε να μη χάσει το τρένο. Η εκδίκηση των οικολόγων είναι εδώ!

Και πως λειτουργεί;

Το υβριδικό αυτοκίνητο συνδυάζει και χρησιμοποιεί δύο πηγές ενέργειας. Τη θερμοδυναμική που προέρχεται από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης και την ηλεκτρική που προέρχεται από τον ηλεκτροκινητήρα. Για τη συνδυασμένη λειτουργία είναι απαραίτητη η ύπαρξη μπαταριών, γεννήτριας και μετασχηματιστή. Ένα υβριδικό αυτοκίνητο μπορεί να κινείται είτε με τον έναν από τους δύο κινητήρες είτε με το συνδυασμό τους. Ο ηλεκτροκινητήρας αναλαμβάνει τη κίνηση σε κάθε ξεκίνημα (στην κίνηση των μεγαλουπόλεων είναι πολλά και συχνά) και σε πορεία χαμηλής ταχύτητας ενώ σε ανοιχτό δρόμο τον κύριο λόγο έχει ο βενζινοκινητήρας. Όταν όμως απαιτείται η μέγιστη ισχύς όπως σε ένα προσπέρασμα ή σε μια ανηφόρα αυτή εξασφαλίζεται από τη συνδυασμένη λειτουργία και των δύο.

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες θα μπορούσαν να αποτελούν εδώ και χρόνια τη λύση από μόνοι τους, αλλά ένα σχεδόν ανυπέρβλητο εμπόδιο τους σταματά: Η πηγή ενέργειας που χρησιμοποιούν είναι οι μπαταρίες και αυτές δεν μπορούν να πάνε το αυτοκίνητό μας μακριά. Η αυτονομία τους είναι μικρή για ένα μέσο αυτοκίνητο και αν προσπαθήσουμε να τη μεγαλώσουμε θα χρειαστούν μεγαλύτερες και υπερβολικά βαρύτερες μπαταρίες, τόσο που θα έχουμε ένα πολύ δυσκίνητο όχημα. Επιπλέον η φόρτιση των μπαταριών αυτών διαρκεί κάποιες ώρες (!) ενώ κάθε συνηθισμένο αυτοκίνητο γεμίζει το ρεζερβουάρ του σε ένα βενζινάδικο με μια πεντάλεπτη στάση.

Στο υβριδικό αυτοκίνητο όμως οι μπαταρίες φορτίζονται από μία γεννήτρια η οποία λειτουργεί χάρη στον βενζινοκινητήρα. Πιο αναλυτικά η χημική ενέργεια του καυσίμου μετατρέπεται με το βενζινοκινητήρα σε κινητική ενέργεια. Η κινητική ενέργεια μετατρέπεται με τη σειρά της σε ηλεκτρική από τη γεννήτρια. Η ηλεκτρική ενέργεια διοχετεύεται στον ηλεκτροκινητήρα που τη μετατρέπει ξανά σε κινητική ενέργεια κινώντας τους τροχούς. Η περισσευούμενη ηλεκτρική ενέργεια αποθηκεύεται στις μπαταρίες. Έτσι έχετε σχεδόν όλα τα πλεονεκτήματα του ηλεκτροκινητήρα με τη μεγάλη αυτονομία της βενζίνης.

Και κάποιος μπορεί να ρωτήσει: "Γιατί τόση φασαρία; Στο κάτω - κάτω πάλι βενζίνη καίμε. Ποίο λοιπόν το περιβαλλοντικό όφελος;"

Η απάντηση είναι απλή. Η χρήση του συνδυασμού των δύο κινητήρων εξασφαλίζει οικονομικότερη κίνηση. Ο βενζινοκινητήρας είναι πιο αποδοτικός όταν λειτουργεί σε συγκεκριμένες στροφές δίνοντας ενέργεια στη γεννήτρια. Αντίθετα σε ένα συμβατικό αυτοκίνητο έχουμε υψηλή κατανάλωση στον βενζινοκινητήρα λόγω της απαίτησης να λειτουργεί σε μεγάλο εύρος στροφών προκειμένου να ικανοποιήσει όλες τις ανάγκες της κίνησης.

Ο ηλεκτροκινητήρας λειτουργεί με χαμηλή κατανάλωση προσφέροντας κάθε στιγμή τεράστια ροπή (απαραίτητη για το ξεκίνημα ενός σταματημένου αυτοκινήτου) και την απαιτούμενη ισχύ εφόσον αυτή είναι σε χαμηλά επίπεδα (δηλαδή για ταχύτητες μικρότερες των 50 km/h). Λύνει δηλαδή το πρόβλημα της υπερβολικής κατανάλωσης του σταμάτα - ξεκίνα μέσα στις πόλεις και υποβοηθείται από το βενζινοκινητήρα στον ανοιχτό δρόμο και σε περιπτώσεις απαίτησης υψηλότερης ισχύος. Με αυτό τον τρόπο γίνεται βέλτιστη χρήση των πλεονεκτημάτων κάθε κινητήρα και άρα της ενέργειας που παράγεται.

Γιατί να επιλέξω υβριδικό και όχι συμβατικό;

Ένα υβριδικό αυτοκίνητο συνδυάζοντας με βέλτιστο τρόπο τους δύο τύπους κινητήρα δεν υστερεί σε απόδοση από ένα συμβατικού τύπου αυτοκίνητο. Επιπλέον επιτυγχάνει μείωση της καταναλισκόμενης ενέργειας έως 40% με 50%. Αυτό σημαίνει οικονομία στα καύσιμα και σημαντική μείωση στις εκπομπές ρύπων.

Αυτό το γεγονός δικαιολογεί και τα κίνητρα που δίνει το κράτος στους κατόχους υβριδικών. Στην Ελλάδα για παράδειγμα μπορείτε να μπαινοβγαίνετε κάθε μέρα στο δακτύλιο, να μην πληρώνετε κάθε χρόνο τέλη κυκλοφορίας για το αυτοκίνητό σας και να μη σας ανεβαίνει η πίεση, όταν η επόμενη κρίση στον Περσικό κόλπο εκτοξεύσει τις τιμές του πετρελαίου.

Η περιβαλλοντική λύση για την αυτοκίνηση στο παρόν ήρθε και πωλείται στην αντιπροσωπεία της γειτονιάς σας. Όσο για το μέλλον; Μάλλον η φράση που έρχεται στα χείλη όλων είναι «κυψέλες καυσίμου» και μάλιστα με υδρογόνο! Για αυτά όμως θα τα πούμε μια άλλη φορά...