Od Redakcji

Efekt cieplarniany a samochody elektryczne.

Nauka i technika daje dużo narzędzi pozwalających na ograniczanie postępu efektu cieplarnianego. Poza oczywistym faktem zmian w pozyskiwaniu energii-ograniczenia lub rezygnacji ze źródeł kopalnych ( ropa naftowa, gaz ziemny, węgiel) istotna jest też efektywność wykorzystywania energii. Dotyczy to wielu maszyn, urządzeń oraz instalacji grzewczych. My odniesiemy się do podstawowego truciciela, jakim jest samochód spalinowy.

Samochody spalinowe, coraz bardziej rozpowszechnione w świecie zużywają paliwa kopalne (produkty ropopochodne i gaz). W warunkach jazdy miejskiej efektywność wykorzystania paliwa gwałtownie spada a do atmosfery emitowane są nie tylko trujące gazy, ale i zawiesiny (dym). Przejście na paliwa bezołowiowe pozwala tylko na unikniecie zanieczyszczeń środowiska ołowiem. Inne, trujące efekty masowego użycia samochodów pozostają. Przejawia się to zanieczyszczeniem atmosfery, jaką oddychają ludzie w miastach, składnikami specjalnie szkodliwymi nie tylko dla osób w wieku podeszłym, ale i dla dzieci. W skrajnych przypadkach rezultatem tego jest tak zwany smog, pokazany poniżej.

Rys1. Smog nad Cape Town, Afryka Południowa.

W trakcji miejskiej zamiana użycia samochodów spalinowych na samochody elektryczne lub tak zwane samochody hybrydowe, spalinowo-elektryczne, radykalnie poprawiłaby sytuację mieszkańców miast, zmniejszyłaby też emisję gazów cieplarnianych. Tak się nie dzieje a odpowiedź na to pytanie zawarta jest w obecnym modelu gospodarki nieprzyjaznym i środowisku i ludziom.. W ramach aktualnej filozofii gospodarczej tracą na tym zarówno firmy zajmujące się pozyskiwaniem i dystrybucją paliw jak i budżety państw czerpiące z tego źródła znaczące dochody. Przełom w sprawie nastąpiłby wtedy, gdy były dostępne tanie, popularne modele samochodów elektrycznych, czego nikt i nic nie zapowiada.

Zachęcamy do dyskusji na temat samochodów elektrycznych. Wszechwiedzących, którzy od razu oświadczą, że problem jest za trudny kierujemy na stronę internetową Politechniki Gdańskiej, gdzie opisano osiągnięcia mieszkańca Gdańska, który sam przerobił typowe samochody spalinowe na elektryczne, bez fabryki i biura konstrukcyjnego. Oczywiście jesteśmy świadomi, że co innego pojedyncze konstrukcje a co innego produkcja masowa. Chodzi jednak o to, czy jest wola wprowadzenia takich produktów do masowego użycia czy też nie.

Politechnika Gdańska – wydział elektryczny http://www.pg.gda.pl/~jarguz/erower/ecar.htm

Czy samochody elektryczne to szklane domy?

Samochód elektryczny już od dawna nie jest problemem technicznym, ani naukowym. Postaram się udowodnić tezę, że jest jedynie wyzwaniem organizacyjnym, prawnym i politycznym.

Kilkanaście lat temu istniały prototypowe samochody elektryczne, które mogły przejechać 200km. Od tego czasu obserwujemy systematyczny postęp technologiczny: wynaleziono lżejsze baterie i wprowadzono możliwości optymalizacji zużycia energii. Samochody elektryczne mogą mieć większy zasięg choć uważam, że 200 km to dystans zupełnie zadawalający. Po jego przejechaniu wcale nie należy podłączać samochodu do kontaktu i czekać godzinami, aż baterie naładują się. Wystarczy zjechać na stację akumulatorową i wymienić baterię na naładowaną.

Brak stacji akumulatorowych jest problemem organizacyjnym. Dopóki ich nie ma, samochód trzeba podłączać do kontaktu, lub wracać do domu po zapasową baterię. Istnieje możliwość ładowania akumulatorów bardzo tanią energią. Zużycie w sieci energetycznej jest inne w dzień, inne w nocy, inne w godzinach pracy, inne wiosną, inne zimą.

Moc elektrowni można regulować w bardzo ograniczonym zakresie. Energii nie można przechowywać w sieci, co jest źródłem strat. Gdyby nadmiar energii ładował akumulatory znajdujące się na stacjach akumulatorowych, zapotrzebowanie i produkcja bilansowałyby się bez tych strat. Co znaczy, że samochody elektryczne byłyby w znacznej części napędzane energią, która obecnie marnuje się.

Ponadto samochód elektryczny mógłby być dodatkowo wyposażony w baterie słoneczne, które przez cały czas (w czasie jazdy i na postoju) doładowywałyby akumulator.

W efekcie ktoś, kto dojeżdża kilkanaście kilometrów do pracy, stawia samochód pod chmurką, a po pracy wraca do domu, mógłby nigdy nie wymieniać akumulatorów, czyli w ogóle nie płacić za paliwo. Starczyłoby jeszcze na to, aby podczas weekendu dojechać na odległą o kilkadziesiąt kilometrów działkę i wrócić do domu ( także bez płacenia za paliwo).

 Gdy ludzie dowiedzą się, jak tanie w eksploatacji są samochody elektryczne, zaczną je masowo kupować. Ich ceny bardzo spadną.

Jak wprowadzić na rynek samochody napędzane energią elektryczną?

Nigdy nie zrobi tego wolny rynek. Koncerny paliwowe i państwa żyjące z eksportu ropy nie dopuszczą do takiego rozwoju sytuacji. Inne państwa straciłyby dochody z akcyzy. Jest to problem prawny. Myślę, że nie da się uniknąć konfliktów z producentami i dystrybutorami paliw oraz producentami i dystrybutorami samochodów na ropę, benzynę i gaz.

Co można zrobić? Dla przykładu:

Wprowadzając opłaty za korzystanie z tradycyjnych samochodów w wielkich miastach (np. Warszawie) uzyskamy efekt wzrostu popularności samochodów elektrycznych, zwolnionych z opłat, a także powstaną stacje wymiany akumulatorów. Dodatkowo można przyspieszyć efekt zapowiadając wzrost opłat z roku na rok. Gdy ludzie przekonają się, jak wielkie oszczędności przynosi użytkowanie samochodu elektrycznego, zaczną je kupować masowo i powstaną także stacje wymiany akumulatorów w miejscach odległych od Warszawy

Problem polega też i na tym, że przeciwko wprowadzeniu takiego prawa intensywnie protestować będą ci, którym z różnych powodów zagraża ta rewolucja np. producenci i dystrybutorzy ropy, benzyny i gazu.

Jest to więc wielki problem polityczny.

Jeżeli my tego nie zrobimy, zrobią to Chińczycy. Tam nikt jak na razie nie odważa się dyskutować z władzami..

A. A. Jezierscy

Krótka informacja o samochodach elektrycznych.

Samochód elektryczny , podczas jazdy czerpie energię ze źródła którym jest albo akumulator albo ogniwo paliwowe. Uwaga ta nie dotyczy samochodów hybrydowych, (spalinowo-elektrycznych.}

Nadal daleko osiągom samochodów elektrycznych do osiągów samochodów spalinowych. Jednakże czołowi producenci samochodów mają już pewne osiągnięcia na tym polu.

Tabela ilustruje zestawienie dostępnych na rynku samochodów elektrycznych.

	Zasięg [km]	Max prędkość[km/h]	Właściwości
Japonia
Honda EV Plus	200	130	$499/mo. Wynajem, obejmuje cenę ubezpieczenia
Toyota RAV4L EV	190	125	$499/mo. Wynajem, obejmuje cenę ubezpieczenia
Nissan FEV II	190	120	$21,000
Suzuki Alto/Every	55-110	105-95	$24/$25,000 w Japonii
Anglia
Gem	65	50	7000 BP wersja 2 osobowa, 8000 BP, wersja 4 osobowa
G-Wiz	65	65	7600 BP
Niemcy
Mercedes Smart		130	Pr.; $10 ~ $13,000.
Francja
Citroen AX Electrique	80	90	$14,000
Renault Clio Electrique	80-95	95	$16,000
Peugeot 106 Electrique	80	80	$13,000
Peugeot Ion	150	110-150	$12,000;
Włochy
Fiat Elettra	100	110	$19,000;
Norwegia
PIVCO City Bee	80 - 112	105	$10 ~ $15,000; w sprzedaży od 1999
Malezja
POEM Eleksuria	120		$11 ~ $14,000 w Malezji
USA
Ford Ranger EV	117	120	$34,000
General Motors Chevy S-10 Electric Pickup Truck	64-96	110	$34,000
General Motors EV1 gen I	112-145	120	$34,000
Solectra E-10 Electric Pickup	95	110	$47,000

Pokazano przykładowy samochód elektryczny Gem (Daimler-Chrysler, USA). Według posiadanej informacji, koszt przejechania 1km tym samochodem stanowi 1/120 kosztu, jaki musielibyśmy ponieść używając samochodu spalinowego podobnej klasy. Nie podano jednak żywotności baterii akumulatorów i kosztu wymiany baterii na nową.

 Gem 4 osobowy

Więcej informacji można uzyskać w poniższych materiałach.

1. „Wodór paliwem przyszłości” mgr inż. Adam Feldzensztajn, mgr inż. Leszek Pacuła, inż. Jakub Pusz

2. „Elektryczne samochody, słoneczne rowery „ Piotr Olszowiec, Gigawat 13.12.2003

3. http://www.xlabs.anubisdev.com/zwzrenergii.html - strona poświęcona pojazdom z nietypowymi napędami Dawida R.

4. http://www.xlabs.anubisdev.com/samochodelek.html

5. „Environmental Vehicles: Competition for the car of the future” DUNN, Mark Edward ,Los Alamos National Laboratory
New Mexico, USA

6. hybrid.com – strona poświęcona samochodom hybrydowym

7. „Phoenix Rising... Off-the-Shelf “ – Bill Moore , EV World – the future in motion ,20.05.2005r

8. “What's the role of the Supercapacitor?” Isidor Buchmann , 07. 2003r . , BatteryUniversity.com

9. http://www.bowzerbird.com/evc3/conductiveinfo.html - strona “Electrical Vehicle Conductive Charging Coalition

10. “A fuel cell hybrid power source for a small electric vehicle “ – artykuł Denis Candusso, Elisabeth Rullière, Ianko Valero

11. “A Study of Energy Requirements for Electric and Hybrid Vehicles in Cities “ Bartłomiej Szadkowski, Piotr J. Chrzan, Daniel Roye, Politechnika Gdańska

12. www.hybridtechnologies.com - strona poświęcona technologiom hybrydowym

13. http://www.pg.gda.pl/~jarguz/erower/ecar.htm - strona poświęcona samochodom elektrycznym Politechniki Gdańskiej

Opracowali

A.A. Jezierscy

CONNECTOR 2001 - SAMOCHÓD O NAPĘDZIE HYBRYDOWYM - SŁONECZNO - OLEJOWYM - CZYLI POJAZD PRZYJAZNY DLA ŚRODOWISKA

Connector 2001 jest samochodem o napędzie hybrydowym; jest wyposażony w elektryczny napęd i zintegrowane z karoserią panele słoneczne z których pochodzi energia zasilająca oraz silnik spalinowy na olej roślinny. Napęd elektryczny jest przeznaczony do podróży na mniejsze dystanse natomiast silnik na olej roślinny pozwala przemieszczać się na dalsze odległości. Karoseria istniejącego obecnie prototypu CONNECTORA 2001 została skonstruowana z kompozytów zbudowanych z włókien szklanych i węglowych co spowodowało, że jest on o wiele lżejszy od dzisiejszych samochodów przy zachowaniu odpowiednich parametrów gwarantujących bezpieczeństwo podróżujących. Dzięki kombinacji niskiej masy i aerodynamicznych kształtów udało się stworzyć pojazd który bez kłopotów porusza się dzięki energii słonecznej i uzyskuje zaskakująco niskie spalanie w czasie jazdy na dłuższe dystanse z wykorzystaniem silnika na olej roślinny. CONNECTOR 2001 ma bardzo przestronne wnętrze dzięki czemu mieści się w nim bez kłopotu sześć osób (3 z przodu i 3 z tyłu) oraz bagaż. Można go zakwalifikować jako duży sedan jednak jest on o wiele bezpieczniejszy i bardziej luksusowy niż standardowe sedany. Jest bezdyskusyjne, że ludzkość w XXI wieku będzie potrzebowała transportu samochodowego i to na większą skalę niż w wieku XX. Niewiele innych wynalazków miało tak wielki wpływ na postęp techniczny i kulturowy jak samochód. Zapotrzebowanie na samochody już w chwili obecnej jest ogromne i zachowuje tendencje wzrostowe. Patrząc z innej strony właśnie od samochodów pochodzi ogromny procent zanieczyszczeń powstających w wielkich metropoliach (w niektórych z wielkich miast ameryki jak Los Angeles czy Nowy Jork prawie 100% zanieczyszczeń pochodzi ze spalin samochodowych). Jeśli wszyscy z już prawie 6 miliardów mieszkańców naszej planety będą chcieli mieć samochód (a będą bo z jakiej racji by mieli nie chcieć) to staniemy przed problemem gwałtownego wzrostu zanieczyszczeń. Nasza „Zielona Planeta” może stać się wtedy jednym wielkim smogiem. Jednym ze sposobów aby zapobiec tej globalnej katastrofie jest zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii takich jak energia słoneczna, wiatrowa czy też olej roślinny i w sektorze transportowym. Jednym z bardziej atrakcyjniejszych źródeł energii jest właśnie słońce gdyż fotoogniwa mogą być bez kłopotu wbudowane w karoserię samochodu. Dzięki temu możliwe jest już spełnienie wszystkich wymagań stawianych przez konsumentów producentom samochodów. Mianowicie połączenia bezpieczeństwa, komfortu, ekonomii i ochrony środowiska w jednym modelu samochodu. Nie spełniają tych warunków obecne na rynku samochody o napędzie elektrycznym gdyż są one za ciężkie i ich zasięg jest mały (co nie przeszkadza, że nadają się wyśmienicie do jazdy miejskiej np. do dojazdu do pracy). Dzięki wyposażeniu samochodu w fotoogniwa i silnik na olej roślinny uzyskano nieograniczony zasięg i inne właściwości zarezerwowane dotychczas dla samochodów tradycyjnych.

Początki

Pierwszy samochód o napędzie hybrydowym słoneczno - olejowym powstał w warsztatach firmy TORIA aps. w Danii. Powstanie prototypu było możliwe dzięki pomocy wielu instytucji publicznych, w tym Rady ds. Ochrony Środowiska, Rady ds. Rozwoju Przemysłu, Rady ds. Energii oraz Rady ds. Transportu W projekcie uczestniczyło również wiele firm prywatnych i organizacji społecznych. Prototyp CONNECTORA 2001 powstał w latach 1996 - 1998. Prace konstruktorskie nad nim były prowadzone częściowo przez TORIA aps. i częściowo przez innych partnerów którzy sami finansowali swoją część robót. Całość koordynował z ramienia TORIA Dr. inż. Alastair M.H. Persson. W wielu pracach uczestniczyli uczniowie Szkół Technicznych w Sonderborg i Arhus. Natomiast całość prac związanych z obliczeniami koniecznymi do zaprojektowania karoserii auta została przeprowadzona na Uniwersytecie w Alborg.

Pierwsze praktyczne wnioski po przetestowaniu prototypu

- Jak wykazują badania 90% wszystkich przejazdów jest na odległości do ok. 10 km. Są to odległości na których konwencjonalne samochody wytwarzają najwięcej zanieczyszczeń. Dzięki wykorzystaniu energii słonecznej z fotoogniw zintegrowanych z karoserią wyeliminowano te zanieczyszczenia.
- Dzięki zastosowaniu silnika spalinowego na olej roślinny stworzono samochód do podróży również na większe odległości, który bez kłopotu można ogrzać w chłodne dni.
- Dzięki zastosowaniu tworzyw sztucznych, było możliwe stworzenie samochodu o wiele lżejszego, trwałego (nie rdzewieje) i bezpieczniejszego niż dzisiejsze auta. W ten sposób ograniczono również spalanie w silniku spalinowym i zapotrzebowanie na energię słoneczną w silniku elektrycznym. Wszystkie materiały składające się na CONNECTORA 2001 mogą zostać poddane recyklingowi i ponownie użyte.
- Dzięki specjalnie dobranemu kształtowi udało się uzyskać maksymalną powierzchnię paneli słonecznych (6 m2) a zarazem nadać pojazdowi estetyczny i futurystyczny wygląd. Powierzchnia paneli słonecznych ma znaczny wpływ na kształt i rozmiar całości (CONNECTOR 2001 jest dosyć szeroki). Jest to jednak bardziej jego zaletą niż wadą, gdyż wpływa to bardzo pozytywnie na komfort i bezpieczeństwo.
- Dodatkowym źródłem zysku dla właścicieli CONNECTORA 2001 może być w przyszłości sprzedaż w miesiącach letnich nadmiaru prądu powstałego w fotoogniwach auta do sieci lub wykorzystanie go w swoim gospodarstwie domowym. W dni o średnim nasłonecznieniu do naładowania w pełni baterii potrzebne jest ok. 8 godz.
- Osiągi CONNECTORA 2001 są porównywalne z dzisiejszymi samochodami klasy średniej a w niekiedy są nawet lepsze. Cena detaliczna będzie nieco wyższa niż konwencjonalnych aut.
- Dla zwiększenie bezpieczeństwa w konstrukcji zastosowano wzmocnienia boczne i strefy zgniotu.
- Planowane wejście na rynek - rok 2004

Linki dotyczace Connector 2001:
http://www.evworld.com/archives/reports/toria2001.html
http://energyinnovator.com/index.php?articleID=2405&sectionID=106

DANE TECHNICZNE SAMOCHODU

Długość:	5,2 m,
Szerokość:	2 m,
Waga:	700 kg (konstrukcja z metali lekkich, nowoczesnych tworzyw sztucznych oraz włókien szklanych i węglowych),
Zawieszenie:	typu Mc Phersson,
Napęd:	na przednie koła,
Ilość miejsc:	6 (3 z przodu i 3 z tyłu),
Panele słoneczne:	powierzchnia - 6 m2, moc 684 watt,
Moc silnika elektrycznego:	14 - 20 kW,
Zapotrzebowanie na prąd:	100 Wh/km,
Akumulatory:	ołowiowe, 3,7 kWh, 230 v, waga 120 kg, bezobsługowe, ładowane za pomocą paneli słonecznych i odzysku energii hamowania,
Zasięg na samej energii słonecznej:	30-40 km
Spalanie oleju roślinnego:	2,8 litra na 100 km.
Przyspieszenie 0-100 km/godz:	poniżej 15 sec,
Prędkość maksymalna:	120 km/godz,

Materiał nadesłała Anna Jezierska