Alternatív járműhajtások

2012. augusztus 17. (péntek)
A jövő járműhajtásairól szóló írás először az Autó-Motor 1992/21-es számában jelent meg.

Mik ezek?

X

A sorban látható gombokkal a webes közösségi hálózatokon - Facebook - fejezheted ki egy kattintással tetszésedet vagy oszthatod meg a cikkel kapcsolatos véleményedet ismerőseiddel.

Like gomb "Tetszik" / "Like" gomb. Ezzel a gombbal a Facebookon fejezheted ki tetszésedet a cikkel kapcsolatban - üzenőfaladon egyszerűen csak annyi jelenik meg, hogy kedveled ezt a cikket. Ha most éppen be vagy jelentkezve a Facebookra, akkor azt is látod, hogy ismerőseid közül valakinek tetszett-e már ez az írás. Ha nem vagy bejelentkezve, a gomb megnyomása után ezt egyszerűen megteheted. (Ez a gomb tényleg csak egy szimpla tetszésnyilvánítás - ha a cikkel kapcsolatban egyből véleményt is megosztanál, akkor használd a cikk alatti szürke hátterű sorban található "Facebook" feliratot.)

Valószínű, hogy még a következő években – sőt, évtizedekben – is kőolajból származó tüzelőanyag fogja autóink zömének belső égésű dugattyús motorját hajtani, mégis egyre erősebb az a kutató-fejlesztő tevékenység, amely új motorok és hajtóanyagok kifejlesztésére irányul. Egyrészt azért, mert a kőolaj rövidebb-hosszabb idő elteltével egyre ritkább természeti kinccsé válik; másrészt azért, mert az alternatív motorhajtóanyagok némelyike környezetbarátabb a hagyományosnál. A következőkben az alternatív járműhajtásokról adunk objektív összefoglaló képet.

A cikk a hirdetés után folytatódik

Energiaforrások csoportosítása

I. Fosszilis energiaforrások
  A) szén
B) kőolaj
C) földgáz
D) atomenergia

II. Regeneratív energiaforrások
A) biomassza
1. szárazanyag
2. nedves anyag
3. cukor, keményítő, cellulóz
4. olaj
B) vízienergia
C) geotermikus energia
D) napenergia

A közvetlen előttünk lévő években aligha várható jelentős változás; de csak találgathatunk azzal kapcsolatosan, hogy mikor változnak meg annyira a természeti követelmények, a technikai-technológiai lehetőségek és gazdasági viszonyok, hogy döntő változtatásra kényszerítsék az emberiséget. Ami ma megoldhatatlannak tűnik, tíz év múlva realitás lehet; ami ma drága, akkorra elfogadhatóvá, sőt gazdaságossá válhat. Objektív értékelés csak objektív szempontok alapján lehetséges. Természetesen a különböző korokban az egyes szempontok súlya más és más. Napjainkban az előforduláson kívül a környezeti hatások kerülnek előtérbe. A motorok környezeti hatásait egyrészt a közvetlenül szennyező, mérgező anyagok, mint pl. a szén-monoxid (CO), az elégetlen vagy részben elégett szénhidrogének (CmHn), a nitrogén-oxidok (NOx), kénoxidok, ólomvegyületek, stb., másrészt a – nem mérgező, de hosszabb távon mégis környezeti ártalomnak tekinthető – CO2 okozzák. Ha ugyanis a légkörben mindig jelen lévő, nyomgáznyi mennyiségben szükséges CO2-tartalom megnő, az üvegházhatás fokozódik.

 

Sok igazság van abban a mondásban, amely szerint az is baj, ha a benzin elég; de is, ha nem ég el… Az elsőként említett főként tökéletlen égésből származó szennyezőcsoport (CO, CmHn és NOx) kibocsátása a rohamosan terjedő katalizátortechnika segítségével nagymértékben, kb. 1/10 részre csökkenthető, ezért a kutatók és gyártól figyelme a tökéletes égés egyik végterméke, a szén-dioxid kibocsátás csökkentése irányába fordult. Ha természetadta alapanyag – pl. a kőolaj – vonóerővé alakulásának teljes láncolatát nézzük, és a mai benzinmotor szén-dioxid-kibocsátását tekintjük 100 százaléknak, ehhez képest a dízelmotor már több mint 15 százalékos javulást jelent. De még a benzinmotornak, illetve a benzinnek is vannak tartalékai. A NOx kivételével ugyanis minden környezetszennyező kipufogógáz-komponens eredete a tüzelőanyag összetételével hozható kapcsolatba. A benzin több száz különböző szénhidrogén keveréke. Ha ezek aránya különbözik, az égéstermék kipufogógáz-összetétele is eltérő lesz. Így például az izooktán, a paraffin elégésekor mintegy 10 százalékkal kevesebb CO2 keletkezik, mint a benzolénál. Ha tehát sikerülne műszakilag és gazdaságilag elfogadható eljárással az olajfeldolgozást úgy befolyásolni, hogy a benzinben zömében telített szénhidrogének legyenek, ez komoly lépés lenne a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésének irányában.

  A motorok kipufogógázainak összetétele A motorok kipufogógázainak összetétele

Az alternatív motorhajtóanyagok közül az alkoholok vannak legközelebb a megvalósuláshoz. A metanol (metilalkohol) volt az első, mesterséges tüzelőanyag, amelyet nem kőolajból állítottak elő. Alapanyaga földgáz, szén, vagy mezőgazdasági hulladékok. A kis fűtőértéke miatt a fogyasztása közel kétszerese a benzinmotorénak, ezért nagyobb tüzelőanyag-tartályra van szükség: ezzel szemben viszont az égéstermékek CO-, CmHn és NOx-tartalma kedvezően alacsony. Az USA-ban tiszta tüzelőanyagnak tekintik, ennek megfelelően anyagilag kellőképpen támogatják. A metanol égésekor kb. ugyanannyi szén-dioxid kerül a levegőbe, mint azonos energiatartalmú benzin elégetésekor. Ha a metanolt szénből állítják elő, akkor előállítása során kb. még egyszer ennyi CO2 keletkezik. Az összmérleg tehát a benzin javára billen. Más a helyzet, ha az alapanyag földgáz. Ekkor egy optimalizált (közvetlen befecskendezésű) metanolmotor CO2-kibocsátása mintegy 30 százalékkal kisebb lehet, mint a benzinmotoré. A legismertebb alkohol az etanol (etilalkohol). Ennek alapanyag növényi és állati eredetű termék és hulladék (biomassza). Már évek óta használják benzinhez kevert motorhajtóanyagként Brazíliában és az USA egyes területein. Ha csak a motorban lejátszódó égésfolyamatot nézzük, a CO2-kibocsátás alig kisebb a benzinmotorénál. A lényeges különbség a kőolajtermékekhez képest  zárt körfolyamatban keresendő: a motorikus égéskor ugyanis a keletkező CO2 mennyiségével azonos mennyiséget használtak fel (fotoszintézis) azok a növények, amelyekből az etanolt előállították. Az etanolmotor tehát a környezetnek összességében nem jelent többletterhelést. Mondhatnánk tehát, hogy ez a CO2-probléma megoldása. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy egy liter etanol előállításához 3…14 kg biomassza szükséges. Az etanol előállítása ezért ma még nemcsak hogy nem gazdaságos, de a rendelkezésre álló vetésterületen a kőolaj kiváltáshoz szükséges mennyiségnek csak törtrésze lenne megtermelhető. További – biomasszából származó – motorhajtóanyag a repceolaj. A repce – európai körülmények között – a legjelentősebb olajos növény. Olajtartalma átlagosan 42 százalék, egy hektárról kb. 1100 kg olaj nyerhető. A kezeletlen repceolaj motorikus elégésekor az égéstérben, a porlasztón és a szelepeken lerakódások keletkeznek, amelyek előbb vagy utóbb a motor üzemképtelenségét okozzák. A megoldást a repceolaj észterezése jelenti, repceolaj-metilészterrel (RME) a dízelmotorok átalakítás nélkül üzemeltethetők. A CO-, CmHn- és NOx-kibocsátás hasonló a dízelmotoréhoz, a részecskeemisszió (füstölés) jelentősen kisebb, a kén-dioxid tartalom gyakorlatilag zérus. A repceolaj tehát olyan alternatív motorhajtóanyag, amely bizonyos feltételek között a dízelolaj helyett alkalmazható.

  A szén-dioxid körforgása repceolaj előállítása és motorikus felhasználása folyamán A szén-dioxid körforgása repceolaj előállítása és motorikus felhasználása folyamán

A fosszilis energiahordozók közül a földgáz és a propán-bután gáz járul hozzá legkevésbé az üvegházhatás növekedéséhez. Az utóbbit már évek óta üzemszerűen használják motorhajtóanyagként több országban, főként Hollandiában és Belgiumban. Előnye a szinte tökéletes égés, nagy kompressziótűrés, nincsenek lerakódások az égéstérben és a motorolaj is tiszta marad. Egyetlen hátránya, hogy kevés van belőle: legfeljebb a járművek 20 százalékának lenne elegendő. A távolabbi jövőben a legnagyobb ígéret a hidrogén. A föld vízkészlete gyakorlatilag kimeríthetetlen, ezenkívül szénhez kötve a földgázban is előfordul. Ha a nitrogén-oxidoktól eltekintünk, égésekor káros anyagok nem keletkeznek, égésterméke víz. Még előnyösebb lenne, ha sikerülne napenergia segítségével előállítani. Előállítási költségein kívül egyetlen gondot a gépkocsiban való tárolás jelenti. Gáz halmazállapotban való tárolása nagy nyomású, túl nehéz tartályt igényel, biztonságossága is kérdéses. Folyékony halmazállapotban mind tömegre, mind térfogatra vonatkoztatva az alternatív tüzelőanyagok között az energiasűrűsége kiemelkedő, ehhez azonban -253 °C-t tartó, kettős falú tartály szükséges. Harmadik lehetőség, hogy a gáz halmazállapotú hidrogént speciális vegyületek, pl. fém-hidridek formájában megkötik, így tárolják, majd szükség esetén ismét felszabadítják. Biztos, hogy hidrogénnel, mint motorhajtóanyaggal – a környezet CO2-terhelésének növekedése megállítható lenne. Ez azonban, sajnos, még nem jelentené az üvegházhatás fokozódásának megszűnését. Már ma is mérhető ugyanis a vízgőz okozta üvegházhatás. Kiszámíthatatlan, mi lenne, ha autók millió is vízgőzt pufognának a szabadba.

 

Meghatározott feladatok elvégzésére a villamos hajtás is reális alternatívát jelent (a villamos hajtás csaknem olyan régi, mint az autó maga). A villanymotor 70..90 százalékos hatásfoka ideálisnak mondható, az ólomakkumulátor azonban nehéz és kevés energiát tárol, a nikkel-kadmium akkumulátorok vagy az új, 300 °C felett üzemelő nátrium-kén akkumulátorok talán fejlődést jelentenek ezen a területen. A villamos autó általában ugyan nem helyettesítheti a belső égésű motor hajtásút, de városi autónak a lehető legjobb. Ha a villamos áramot atom- vagy vízerőmű termeli, CO2 egyáltalán nem terheli a környezetet. Elegánsak és sokat ígérőek a két energiaforrás előnyeit egyesítő hibridhajtások. A belső égésű motor és a villamos hajtás kombinációja esetén a belvárosban villamos, a külső területeken benzin- vagy dízelmotoros hajtású az autó, egyidejűleg generátor segítségével az akkumulátort is töltve. Még évekre van szükség ahhoz, hogy az alternatív hajtások némelyike mindennapivá váljék, de a perspektíva már ma is sokat ígérő, főként a városközpontok levegőminőségének javítása szempontjából.

Aki pontosabban szeretné tudni…

Alternatív járműhajtások: a hagyományos benzin- és dízelmotortól különböző járműhajtás

Biomassza: az élő vagy elpusztult állatok vagy növények által termelt ill. azokból létrejött szerves anyag

Észterezés: a növényi olajok különböző zsírsavak (erukasav, olajsav, linolsav stb.) keverékei. Ezeket a szerves savakat alkohollal összekeverve észterek és víz keletkezik. Ezt a folyamatot hívják észterezésnek. (A szervetlen kémia ennek megfelelő folyamata: sav+lúg = só+víz.)

Fémhidrid: valamilyen fém és hidrogén vegyülete

Fosszilis (behatárolt forrású) energiahordozó: évmilliók folyamán az elhalt növényi- és állati anyagokból (biomasszából) keletkezett kőolaj, földgáz, barna- és feketeszén. Az energia eredete a növények által tárolt napenergia. A világ energiaszükségletének kb. 90 százalékát fosszilis energiahordozók elégetésével fedezik.

Fotoszintézis: a zöld növényekben végbemenő folyamat: napfény hatására a növény szén-dioxidból és vízből szőlőcukrot szintetizál; a fényenergia kémiai energiává alakul át és oxigén szabadul fel.

Regeneratív (megújuló) energiaforrás: olyan energiaforrás, amelyik – elsősorban a napenergia hasznosításával – folyamatosan megújul, ily módon nem merül ki. Ezeknek az energiaforrásoknak a környezetszennyező hatása általában kicsi (szolárcella, szélenergia, naperőmű, geotermikus energia, biogáz, árapály-erőmű, vízierőmű stb.). A regeneratív energiaforrások következetes kiaknázásával a mai energiaszükséglet mintegy kétszerese lenne fedezhető.

Üvegházhatás: a föld légkörében lévő egyes gázok, pl. a szén-dioxid, a vízgőz csökkentik a föld hőkisugárzását, ennek hatására a földi légkör hőmérséklete emelkedik.

Emőd István

Az Autó-Motor ott van a Facebookon is! Klikkelj ide, és lájkolj minket a legérdekesebb hírekért és a lappal kapcsolatos friss infókért!

Tetszett a cikk? Ossza meg! Facebook Twitter

A cikk küldése e-mailben

X
Cikk címe:
Alternatív járműhajtások

Biztonsági kód
A fenti képen látható ellenőrzőkód:

*-al jelzett mezők kitöltése kötelező!

Cikk megosztása a közösségi portálokon

X

Hozzászólások –

eddig 1 hozzászólás érkezett
HOZZÁSZÓLOK
időrend: növekvő | csökkenő
  • 1. dbalazs25 2012. augusztus 22. 16:27

    Jó lenne, ha valami olyannal mennének már a kocsik, amiből sok van a világon, nem káros és olcsó...Nem tudom mi az, de valószínű nem is fogjuk megtudni. Addig meg hogy spóroljunk, mi átalakítottuk a kocsit. Számoljatok csak és meglátjátok, hogy megéri: http://minu.me/-kalkulator

  • Jelentem a moderátornak!

    X

    Alternatív járműhajtások


    Jó lenne, ha valami olyannal mennének már a kocsik, amiből sok van a világon, nem káros és olcsó...Nem tudom mi az, de valószínű nem is fogjuk megtudni. Addig meg hogy spóroljunk, mi átalakítottuk a kocsit. Számoljatok csak és meglátjátok, hogy megéri: http://minu.me/-kalkulator

    Biztonsági kód
    A fenti képen látható ellenőrzőkód:

Hozzászólok a cikkhez

A cikkhez csak bejelentkezett olvasóink szólhatnak hozzá.  Miért kell regisztrálnom? Bejelentkezek | Regisztrálok

Miért kell regisztrálnom?

X
Olvasóink fáradhatatlan aktivitásának köszönhetően az elmúlt évek során a megye meghatározó fórumává váltunk,
ahol cikkeink kapcsán értékes viták, párbeszédek alakultak ki. Ahogy e fórum résztvevőinek száma egyre növekedett,
sajnos a komoly hozzászólások közé egyre gyakrabban keveredtek céltalan, romboló beírások. Ezért éreztük úgy,
hogy eljött az ideje annak, hogy a kommentelés lehetőségét regisztrációhoz kössük, kiszűrve az értelmes fórumozást
zavaró tartalmakat. A regisztrációt ugyanakkor a korábbinál lényegesen egyszerűbbé tettük: elég csak nevet,
fehasználói nevet és emailt megadni. Reméljük olvasóink is úgy gondolják, hogy megéri megtenni ezt az egyszeri és
egyszerű lépést azért, hogy barátságosabb közegben, értelmesebb mederben folytatódhassék a párbeszéd.
(Ha problémája akad a regisztrációval vagy a hozzászólás új módjával, "hozzászólás" tárggyal írjon levelet a info@automotor.hu címre.)

Aktuális: 2014/15-ös számunkból

Autó-Motor aktuális címlap
  • Teszt: Audi S1 Sportback, Toyota Aygo 1.0 VVT-i, Toyota Verso 1.6 D-4D, Volkswagen Caddy Kombi 2.0 TDI DSG 4Motion, Opel Insignia OPC Unlimited, Jeep Grand Cherokee 3.0 V6 CRD 250, Yamaha SR400
  • Extra: az Audi 25 éves TDI-történetének mérföldkövei
  • Vezettük: BMW 2 Active Tourer
  • Technika: Bloodhound SSC

Aktuális: Auto Bild 2014. július-augusztus

Autó-Motor aktuális címlap
  • Összehasonlítás: Kompakt ötajtósok: Ford Focus 1.6 TDCi, Opel Astra 1.6 CDTI, Peugeot 308 1.6 e-HDi, Renault Mégane 1.5 dCi Stop&Start, Volkswagen Golf Blue TDI. Prémium szabadidő-autók: Audi Q5 3.0 TDI Clean Diesel quattro S tronic, Mercedes GLK 350 CDI 4Matic, Porsche Macan S Diesel
  • Vezettük: Citroen C4 Cactus, Jeep Cherokee, Volkswagen Caddy Kombi 2.0 TDI DSG 4Motion
  • Exkluzív: Leyat Hélica propellerautó
  • Technika: Volkswagen Passat B8
  • 100 000 km: Volvo V60 D2 DRIVe

Időjárás

Budapest

gyengén felhős
19 °C
15 °C

Kiemelt témák - Autó-Motor.HU

Kémfotó | Frankfurt 2011 | F1 | Videó | Veterán | Youngtimer | Veterán Autó-Motor | Mikor mi jön?