Technika
Emisie - Zero Emission
Stano Cvengroš 24.06.2009 14:00
Nezvykli sme na tituly k článkom používať výrazy z angličtiny. Dnešný Zero Emission predstavuje výnimku. Znamená nulové emisie a táto väzba sa udomácnila vo všetkých európskych jazykoch vrátane francúzštiny.
Samozrejme, ide o vozidlá, ktoré neprodukujú žiadne exhaláty. Nemajú totiž výfukový systém, pretože sú poháňané elektrickou energiou. Nič nového pod slnkom, poviete si. Popri pohone zážihovým motorom sa hneď od začiatku stavali aj automobily na pohon elektromotormi, ktoré brali prúd z akumulátorov. Ba pri ďalšom pátraní sme sa dostali k zrodu elektromobilov ešte ďalej, až do obdobia, v ktorom sa samohybné vozidlá so spaľovacím motorom ešte vôbec nevyskytovali.
Cesta k nulovým exhalátom
Vari najstarším priekopníkom v tomto odbore bol nemecký inžinier Moritz Jacobi, ktorý v roku 1834 zostrojil v Petrohrade prvý elektromotor a použil ho na pohon člna. O rok Jacobiho elektromotor využil inžinier Sibrautus Straiting v Göttingene na pohon vozidla pouličnej dráhy. O ďalší rok Giuseppe Domenico Botto v Turíne zostrojil podobný elektromobil. Ale aj on mal problém s malou kapacitou galvanických článkov.V roku 1837 chemik John Frederic Daniell z Londýna objavil zinkovo-medený galvanický článok, ktorý vylepšil William Robert Grove. Tieto články použil aj Jacobi na pohon člna, ale ďalších pokusov sa napokon vzdal pre drahú prevádzku. Obrat nastal v roku 1881, keď Marcus Volk postavil v Anglicku prvý pojazdný elektromobil. Jeho poznatky využil francúzsky technik Jeantaud a skonštruoval elektricky poháňané vozidlo napájané 21 galvanickými článkami. V roku 1899 Belgičan Camille Jenatzy s elektromotorom vytvoril svetový rekord na vozidle La Jamais a ako prvý na svete prekonal rýchlosť 100 km/h výsledkom 105,876 km/h.
Možno napísať, že elektrické automobily v ich počiatkoch boli vážnymi súpermi vozidiel so spaľovacím motorom. Medzi rokmi 1896 až 1939 existovalo 565 rôznych výrobcov vrátane výrobcov parných automobilov, ktorí svojimi vozidlami konkurovali automobilom so spaľovacími motormi. Za prvý sériovo vyrábaný elektromobil možno považovať londýnske taxíky, ktoré sa vyrábali v rokoch 1897 až 1900. Poháňalo ich 77 akumulátorov, ktoré skonštruoval Walter Bersey. Boli však priveľmi ťažké na kolesách s tuhými gumovými obručami. Ich rýchlosť bola iba 12,7 km/h. V prvom roku ich výroby premávalo v Londýne 100 takýchto taxíkov. V tom čase v New Yorku a v Bostone premávali tiež elektrické taxíky, ale s lepšou konštrukciou a komerčne boli úspešnejšie než anglické.
Američan Thomas Alva Edison, známy vynálezca žiarovky, chcel dokázať, že benzínové motory pre hluk a smrad z výfukových plynov sú iba dočasnou záležitosťou a na pohon vozidiel sa bude využívať výhradne elektrická energia. Na začiatku 20. storočia začal intenzívne pracovať na zdokonalení akumulátorov. Navrhol niklovo-alkalické články. Boli síce perfektné, ale neposkytovali nijaké výhody oproti dovtedy používaným oloveným batériám s kyselinou. Takže automobily poháňané spaľovacím motorom boli stále v prevahe. V roku 1900 v USA bolo v premávke 4000 automobilov, z nich 40 % bolo parných a 22 % elektrických a 1872 poháňal benzínový motor. Mali však problémy so štartovaním a kľukový hriadeľ bolo treba roztáčať ručne. No krátko po tomto období počet elektricky poháňaných vozidiel rýchlo rástol. V USA až na 50 tisíc. Ľahko sa rozbiehali, boli nehlučné a neprodukovali zapáchajúce výfukové plyny. Na druhej strane spaľovacie motory sa technologicky stále zlepšovali a na cestách bolo čoraz viac automobilov so spaľovacím motorom. Najmä potom, čo dostali elektrické zapaľovanie. Navyše, benzín bol v tom čase veľmi lacný a začali ho predávať na čerpacích staniciach. Výroba elektrických automobilov sa na niekoľko desaťročí zastavila.
Urýchlený vývoj
Elektricky poháňané vozidlá znovu dostali zelenú až začiatkom deväťdesiatych rokov minulého storočia. Spôsobili to nielen sprísnené environmentálne predpisy, ale najmä zvyšujúca sa cena tekutých palív, ktorá sa až nehorázne zvyšovala. Napríklad v Kalifornii sa vyskytovalo na cestách až 23 miliónov motorových vozidiel a ovzdušie, napriek výrazne prísnym predpisom o exhalátoch v tomto štáte, nadobúdalo katastrofické množstvo škodlivín. Dospelo to až do takých rozmerov, že Úrad na ochranu vzduchu vydal nariadenie, že do roku 1998 sa musia exhaláty vo vzduchu znížiť o 2 percentá z novopredávaných vozidiel. Tieto opatrenia sa mali naďalej sprísňovať. Až tak, že na nové vozidlá prihlasované do evidencie sa bude vzťahovať zákon Zero emission. To prakticky znamenalo, že sa budú môcť predávať už iba elektricky poháňané vozidlá, alebo vozidlá spaľujúce vodík, a že cena nových vozidiel sa zvýši o 5000 dolárov oproti dovtedajším cenám za automobily. Lenže takéto automobily sa v USA vtedy nevyrábali, a preto sa prijal ďalší zákon, že minimálne 10 % z novovyrábaných automobilov v USA musí patriť do sektora Zero emission. To tvrdo prinútilo výrobcov Ford, GM a Chrysler urýchlene začať vyvíjať takýto druh automobilov. Pretože do Kalifornie bude treba dodať 10 % automobilov, teda 110 00 vozidiel s nulovými exhalátmi. Rovnaký zákon uplatnili aj parlamenty štátov New York a Massachusetts.
Počas našej nedávnej návštevy spoločnosti Nissan Motors v Tokiu sme sa dozvedeli, že aj tento známy výrobca osobných a ľahkých úžitkových automobilov vyvíja elektrický pohon a ich sériová výroba by sa mala začať v roku 2010. Videli sme nový model malej dodávky NV200 s elektrickým pohonom. Podľa denníka The Wall Street Journal z 19. decembra/prosince minulého roka sa obidvaja veľkí americkí výrobcovia General Motors a Ford spojili, aby spoločnými silami urýchlili sériovú výrobu elektrických vozidiel. Ich efektivita však bude závisieť od kvality, dostatočného výkonu a kapacity akumulátorových batérií. Ich vývoj sa však v USA skončil, pretože výroba sa zdala zbytočne nákladná. Dovoz akumulátorov z ázijských krajín bol lacný. V USA však vzniklo konzorcium štrnástich amerických technologických spoločností, ktoré spojili mozgy svojich vývojových inžinierov na vybudovanie voľkokapacitnej továrne na výrobu vysoko moderných a sofistikovaných akumulátorov s takými vlastnosťami, ktorými by sa podstatne zlepšili súčasné výkony a dojazdy elektromobilov. Pravdepodobne pôjde o zlepšenie lítiovo-iónovej technológie.
Situácia sa však mení. V USA pochopili, že výroba kvalitných a technologicky lepších akumulátorov bude predstavovať rovnaké investíce, ako kedysi vkladali petrolejárske spoločnosti do ťažby ropy. GM aj Ford požiadali federálnu vládu USA o poskytnutie podpory na vývoj nových moderných batérií vo výške miliardy dolárov. Pôjde vraj o podobný projekt a úsilie, ako keď vláda USA pred dvadsiatimi rokmi podporila vývoj a výrobu vysoko moderných počítačových čipov. Vtedy sa na ich vývoj spojili firmy 3M Corp. a Johnson Controls Inc. Spolu s General Electric Co. by konzorcium bolo schopné vyriešiť problémy pomerne rýchlo.
Elektroautomobily v Nemecku
Podľa zámerov spolkovej vlády má do roku 2020 v uliciach nemeckých miest jazdiť najmenej milión elektrických áut. Už v budúcom desaťročí sa očakáva, že celkový objem dodávok lítiovo-iónových batérií pre efektívny elektrický pohon presiahne hodnotu desať miliárd eur.Nástupu elektroautomobilov, spočiatku najmä značky Mercedes-Benz a neskôr aj ďalších, prispeje vývoj a výroba nových lítiovo-iónových akumulátorov v spoločnom podniku Li-Tec Vermögensverwaltung GmbH koncernov Daimler AG (koncom roka 2008 v ňom získal podiel 49,9 percenta) a Evonik Industries AG (podiel 50,1 percenta). Ako uviedol predseda predstavenstva Daimleru Dr. Dieter Zetsche, získaním podielu v Li-Tec Vermögensverwaltung a založením joint venture na výrobu akumulátorov so spoločnosťou Evonik Industries sa vybuduje vedúce postavenie v oblasti alternatívnych pohonov.
Zdroj: Trucker 05/09
Autor: Stano Cvengroš