Pan Maciej Pertyński napisał sobie felieton.
Choć szanuję go jako zapalonego kierowcę (nie sprawdzałem, kim jest z zawodu, i szczerze mówiąc, niespecjalnie mnie to interesuje), niestety podczas popełniania tego artykułu wykazał się totalnym zielonogłowiem w dziedzinie inżynierii i techniki.
Najbardziej spodobał mi się poniższy fragment:
W dodatku przy wszystkich znakomitych osiągach takich konstrukcji, ich wydajność pozostaje daleko w tyle za silnikami spalinowymi.
Momencik: co właściwie porównujemy? Czy porównujemy silnik samochodu elektrycznego, który z założenia jest robiony jako niskokosztowy (a więc i silnik o stosunkowo małej mocy) z silnikiem benzynowym samochodu wyścigowego? Czy może porównajmy coś bardziej praktycznego, co jest już od dawna w użyciu, np. silnik elektryczny i spalinowy lokomotywy. Wypada niestety tragicznie na niekorzyść silnika spalinowego, mimo że przecież w spalinowych lokomotywach stosowane są silniki spalinowe o bardzo wysokiej mocy.
Kolejna rozbrajająca rewelacja:
Podobnie jest z ogniwami paliwowymi, w których powstaje prąd elektryczny jako produkt połączenie wodoru z tlenem. Otóż przy dzisiejszym stanie techniki wytwarzanie wodoru wymaga wydatkowania dużo większej energii, niż można otrzymać po jego połączeniu z tlenem między elektrodami w ogniwie paliwowym.
A woziłeś pan kiedykolwiek prąd w wiaderku?
Jeśli nie woziłeś, to spróbuj pan sobie najpierw wyobrazić jazdę samochodem, który ma przez cały czas podłączony kabelek do prądu. Trochę bez sensu? No to może siatka na górze przy każdej drodze i wielki pałąk wystający z tyłu? Może przydrożna szyna do pobierania energii, jak w przypadku metra (pomińmy już drobiazg, że w przypadku pojazdów "gumowych" potrzebne są dwie, bo w pojazdach szynowych koła mogą spełniać rolę masy, a w "gumowych" już nie).
Jeśli powyższe rozwiązania odpadają w przypadku samochodów, to chyba oczywiste, że wytwarzanie wodoru jest potrzebne właśnie po to, aby można było ten prąd wnieść do samochodu "w wiaderku". Nie można porównywać ilości potencjalnej energii w postaci wodoru do ilości energii potrzebnej na wytworzenie owej energii potencjalnej, bo nie są to rozwiązania równoważne - w przypadku wytwarzania wodoru energię mamy dostarczoną z nieruchomej instalacji naziemnej, a potrzebujemy źródła energii, które nie jest przywiązane do ziemi. Stąd musimy ponieść dodatkowy koszt.
Możliwość "oderwania źródła prądu od ziemi" zawsze kosztuje. Szyna zasilająca w przypadku metra, czy trakcja zasilająca w przypadku trolejbusów, tramwajów i pociągów, też kosztuje - przecież kosztuje nie tylko przesył energii (plus upływy), ale kosztuje również remontowanie i monitorowanie tej trakcji. Ten koszt w przypadku źródeł odizolowanych, takich jak ogniwa wodorowe, odpada.
Zresztą, co można powiedzieć o zdolnościach intelektualnych kogoś, kto pisze:
A przecież jeśli chcemy mieć samochód jeżdżący na prąd, musimy mu jakoś dostarczyć energii. Albo silnikiem spalinowym, napędzającym generator, albo z ogniwa paliwowego przerabiającego wodór, albo z gniazdka w ścianie.
Proszę sobie jeszcze raz przeczytać to zdanie. Wygląda na to, że autor ma elementarne problemy z logicznym myśleniem.
Jeśli chcemy mieć jeżdżący samochód na prąd, to potrzebujemy mieć jakieś źródło energii elektrycznej, które może być aktywne w jeżdżącym samochodzie. Silnik spalinowy to się zgodzę (stosowane są nawet już takie konstrukcje, z silnikiem diesla na stałych obrotach - samochód efektywnie również spalinowy, ale mniej zużywa paliwa), ogniwo paliwowe również, ale gniazdko w ścianie? To chyba samochód musiałby mieć bardzo długi kabel. Gniazdko w ścianie może co najwyżej służyć do zamiany energii na wodór.
Ale i tak najbardziej podobało mi się to:
W najnowszych samochodach silniki są już przecież tak sprawne, że w pewnych warunkach emitują powietrze czystsze niż zasysają
Obawiam się, że w warunkach, w których miałyby ku temu okazję, szybko by się zapchały. Ale nie to jest najważniejsze.
Pan Pertyński wyraźnie nie ma zielonego pojęcia, co to takiego "sprawność". A to jest bardzo ciekawy temat.
Sprawność bowiem silników benzynowych, również tych najlepszych najnowszych generacji sięga 10, no 15%. Najsprawniejsze silniki diesla, pracujące oczywiście wyłącznie w optymalnych warunkach (tzn. przy stałych obrotach - czyli nie mówimy tutaj o napędzaniu pojazdów) wyciągają w porywach 25%.
Natomiast silniki elektryczne to jest sprawność rzędu 70% – przy współczesnych, najnowocześniejszych może dochodzić nawet do 90%. Podejrzewam, że odpowiednio dopracowane modele umiałyby podnieść tą sprawność jeszcze trochę. To jest różnica więcej, niż dwukrotna. Oczywiście sama ta różnica w sprawności ma jeszcze drugie dno - silniki spalinowe najsprawniej pracują tylko dopiero po osiągnięciu odpowiedniej temperatury; dopóki są zimne zużywają tego paliwa jeszcze więcej.
Prawdziwym wyzwaniem dla sprawności jest jednak, w przypadku napędu elektrycznego, sprawność ogniw. I to tu właśnie jest problem, bo uzyskanie dużego przyspieszenia wiąże się z wyduszeniem dużej mocy, co w przypadku silników elektrycznych objawia się sporym obniżeniem sprawności (więcej energii idzie w blachy niż w kable). To właśnie powoduje, że prawdziwy problem istnieje w samych ogniwach - problemem konkretnie jest umiejętność takiego skonstruowania mechanizmów, żeby można było pracować zarówno pod małym obciążeniem, jak i pod potwornie dużym. Ale o tym akurat w artykule nie ma ani słowa. Są tylko enigmatyczne "wysokie koszty produkcji i eksploatacji".
Osobną sprawą jest różnica momentu obrotowego (nawiasem - strasznie mnie wnerwia polska nazwa tego pojęcia fizycznego, musiał to wymyślić jakiś idiota, który łacińskie "momentum" [impet] zamienił na polskie "moment"; takiego idiotyzmu nie zrobiono nawet w języku angielskim, gdzie można by było się tego spodziewać). Otóż w przypadku silnika elektrycznego moment obrotowy jest liniowy, co powoduje, że silnik ten może w dość szerokim zakresie obrotów utrzymywać tą samą moc. Oznacza to, między innymi, że silnik elektryczny może również zapewniać mniejsze zużycie energii do wytworzenia podobnej mocy, co w silniku spalinowym.
No i na koniec:
a w całym cyklu życiowym (produkcja, użytkowanie, utylizacja) pod względem ekologiczności przebijają "elektryki" o kilka długości.
I bardzo ciekaw jestem, jak on to zmierzył.
Podam mniej więcej, jaki zestaw części i ich zużywania wygląda dla jeżdżącego urządzenia w przypadku napędu elektrycznego i spalinowego. Wspólne części to:
- hamulec hydrauliczny
- system wspomagania kierownicy i hamowania (w samochodach spalinowych zdarza się napędzany elektrycznie, ale to raczej z niższej półki)
- smarowanie (kolumna kierownicy, osie, amortyzatory)
- kable elektryczne (w przypadku silnika elektrycznego dochodzą dodatkowo kable między ogniwami a silnikiem)
Dodatkowo pojazd z napędem elektrycznym musi mieć:
- silnik elektryczny
- ogniwa
Natomiast pojazd z napędem spalinowym ma dodatkowo:
- silnik spalinowy
- pompa olejowa (przeważnie w kilku postaciach)
- pompa cieczy chłodzącej
- bazowa pompa paliwowa
- pompa wtryskowa (lub gaźnik, ale to już raczej przeszłość)
- sprzęgło (jeśli hydrauliczne, to mamy jeszcze dodatkowe systemy płynne - w pojazdach elektrycznych zbędny luksus)
- rozrusznik
- alternator (lub prądnica)
- tłumik
- rura wydechowa i katalizator spalin
A i tak na pewno nie wymieniłem jeszcze wszystkiego - akurat słabo znam się na samochodach.
Nie przeczę, dobry silnik elektryczny to sporo dobrej jakości kabli i dobrego metalu. Ale i silnik spalinowy to też nie byle jaka konstrukcja: tam mamy z kolei pierścienie, zawory (bo przecież dwusuwów już nikt nie używa), a i jeśli ktoś oglądał z bliska głowicę silnika spalinowego (i wie, ile jest tam złożonych i bardzo precyzyjnie wykonanych dziur i przelotów), to przekona się na pewno o tym, jak mocno złożona jest matryca do jej wytworzenia, w porównaniu z banalnie prostą klatką, wałem i wirnikiem w przypadku silnika elektrycznego.
I to wszystko ma być o kilka długości tańsze w produkcji od zestawu silnik elektryczny plus ogniwa? To chyba wolne żarty.
Nie przeczę co prawda, że ogniwa tanie nie są. Ale i nie są też popularne. Jeśli istnieje jakiś sensowny współczynnik, który potrafiłby przeliczyć koszty produkcji zmieniające się wraz z popytem, podejrzewam że już aż tak dużej różnicy by nie było.
Dalej; wytworzenie energii elektrycznej odbywa się ze zużyciem węgla. Nawiasem mówiąc, co i raz słyszę, jak ktoś powtarza ten idiotyczny argument.
Taaaa, a rafinerie to są pewnie napędzane bateriami słonecznymi i niiic oczywiście szkodliwego do środowiska nie emitują. A przecież żeby pojazd z silnikiem spalinowym poprawnie funkcjonował, zużywa się i produkuje nie tylko paliwo, ale również jeszcze różne oleje silnikowe, oleje do różnych dodatkowych mechanizmów, ciecze chłodzące, wszelkie różne pompy, dodatkowe silniki elektryczne, czasem jeszcze turbina i mnóstwo różnych innych mechanizmów, których w przypadku pojazdów z napędem elektrycznym najzwyczajniej nie potrzeba. I nawet nie chodzi o sam fakt ich wyprodukowania jako części. Chodzi o fakt przepotwornego skomplikowania tych mechanizmów, kosztach integracji (po zbankrutowanym FSC w Lublinie postawiono pierdzielną halę fabryczną Daewoo, która miała zajmować się tylko i wyłącznie składaniem samochodów ze sprowadzonych części - samochód spalinowy zapaleńcy przerabiają na elektryczny solo w jeden dzień!), nie wspominając już o znacznie droższej konserwacji (bo koszt posiadania samochodu to nie tylko lanie paliwa), kosztach zużycia itd.
I naprawdę nie potrafię sobie wyobrazić, że owo "przebijanie o kilka długości" przez samochody spalinowe dotyczy czegokolwiek innego, niż ogniw. Tak, ale ogniwa to jest wciąż "młody temat", i tak są już dziś znacznie lepsze od tego, co było kiedyś. Jeśli ten problem więc dotyczy wyłącznie ogniw, to - poważnie - podnoszenie tego faktu można potraktować wyłącznie jako żart. Nawet zakładając, że układ benzyna+silnik spalinowy razem mają większą sprawność, niż ogniwa paliwowe+silnik elektryczny.
I nie zapominajmy też, że nie ma się co boczyć na samochody elektryczne, bo nas to prędzej, czy później czeka, czy tego chcemy, czy nie. Za jakiś czas światowe zasoby ropy naftowej zaczną się kończyć i jej cena pójdzie ostro w górę. Nawet jeśli będziemy jeździć na oleju rzepakowym, silnik elektryczny ma się tu czym popisać.
A akcyzy na prąd nie nałożą. Z bardzo prostej przyczyny: na benzynę mogą nakładać akcyzę, bo praktycznie do niczego innego, niż napęd do samochodów, nie służy. Na olej napędowy mogli, oczywiście, ale wymusiło to konieczność barwienia oleju opałowego, który składem chemicznym nie różni się od napędowego. Tu zwracam wyraźnie uwagę na ten drobny szczegół: posunięto się do wątpliwego kosztowo barwienia oleju opałowego, ale na objęcie oleju opałowego akcyzą nikt się nie odważył (owszem, zdarzali się posłowie, którzy to zgłaszali, ale szybko zostali zgaszeni). A z prądem mamy dwa istotne problemy: po pierwsze, nie da się go zabarwić (to oczywiście można rozwiązać przez rozdzielenie gniazd do ładowania, tyle że ściganie procederu "ładowania z domowego gniazdka" byłoby jeszcze trudniejsze, niż ściganie "odbarwiaczy oleju"), a po drugie ilość ludzi, którzy zużywają prąd w celach nietransportowych jest znacznie wyższa, niż ilość ludzi, którzy zużywają olej opałowy do ogrzewania - konsekwencje zatem podwyższenia akcyzy na prąd byłyby znacznie poważniejsze dla gospodarki, niż objęcie oleju opałowego akcyzą. Skoro więc nikt nie poważył się na objęcie oleju opałowego akcyzą, to na podwyższenie akcyzy za prąd nikt się nie poważy tym bardziej.
Zgodzę się w tym wszystkim z Maciejem Pertyńskim w jednej rzeczy: cała "ekologiczność" pojazdów elektrycznych to ściema. Ale dla mnie ekologiczność jest ściemą z zasady; po prostu w tym przypadku problem będzie polegał na tym, że w tej chwili napęd benzynowo-dieslowy jest względnie tani, ale w niedalekiej przyszłości może już tak nie być. O tym, czy pojazdy elektryczne się przyjmą, zadecyduje ekonomia i tylko ekonomia. Jeśli póki co pojazdy elektryczne (samobieżne oczywiście, bo trakcyjne trzymają się nieźle) się nie przyjmują, to znaczy że tylko są nieekonomiczne. Samochody o napędzie elektrycznym mają wiele innych zalet, które z ekologią są całkowicie na bakier, i tylko te właśnie cechy zadecydują o tym, czy będą one popularne, czy nie. W ekologię bowiem wierzą tylko nawiedzeni lewacy, a nie przeciętny konsument chleba.
