Στην θεωρία τα πάντα μοιάζουν εύκολα. Ακόμα κι αν οι χημικές και φυσικές ιδιότητες φαίνονται πολλά υποσχόμενες, πρέπει να δοκιμαστούν σε πραγματικές συνθήκες, αρχικά σε προσομοιώσεις. Η Opel κάνει δοκιμές πάνω στην 2-βουτανόλη. Η γερμανική μάρκα, παρακλάδι της γαλλικής Groupe PSA, είναι μέλος της «C3-Mobility», είναι μέλος μιας κοινοπραξίας στην οποία μετέχουν άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες (BMW, Hyundai) αλλά και επιστημονικές ομάδες, με αντικείμενο της έρευνάς τους τα εναλλακτικά καύσιμα. Το περασμένο καλοκαίρι, οι μηχανικοί της παρουσίασαν μερικά από τα αποτελέσματα της διαδικασιας στο 29ο «Aachen Colloquium», συνέδριο για σημαντικές τεχνολογικές εξελίξεις στον χώρο της αυτοκίνησης.
Η ομάδα της Opel δοκίμασε, μεταξύ άλλων, την 2-βουτανόλη σε μπεκ ψεκάζοντας τον κύλινδρο με διαφορετικό μοτίβο έγχυσης. H κανονική βενζίνη έχει διακυμάνσεις στην ποιότητα, καθώς αποτελείται από διαφορετικά συστατικά και μπορεί να έχει διαφορετικές ιδιότητες ανάλογα με την εποχή, τις πρόσθετες ουσίες και ανάλογα με το διυλιστήριο. Για να γίνει η σύγκριση με όσο το δυνατόν πιο ασφαλή τρόπο, αντί για βενζίνη χρησιμοποιήθηκε ως δείγμα το n-επτάνιο, ουσία που έχει παρόμοιες ιδιότητες, αλλά διακρίνεται για τον αμετάβλητο χαρακτήρα της μιας και αποτελείται από ένα μόνο συστατικό.
Αφού η 2-βουτανόλη παρουσιάστηκε αποτελεσματική στις προσομοιώσεις και οι μηχανικοί της Opel είχαν καθορίσει τις παραμέτρους για test σε έναν κινητήρα, οι πρώτες δοκιμές ξεκίνησαν. Ένας τρικύλινδρος βενζινοκινητήρας 1,2 λίτρων με 100 kW (ο οποίος χρησιμοποιείται και στο Opel Grandland X) ήταν το αντικείμενο δοκιμής, χωρίς μάλιστα να γίνουν τροποποιήσεις στην λειτουργία του. Χρησιμοποιήθηκε δηλαδή ακριβώς όπως υπάρχει στην μαζική παραγωγή.
Οι σχεδιαστικές αλλαγές στους κινητήρες και οι περιορισμένες εκπομπές CO2
Οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν με 100% 2-βουτανόλη και μείγματα βουτανόλης και βενζίνης με 95 οκτάνια (95% ισοοκτάνιο και 5% n-επτάνιο). Με όλους τους συνδυασμούς παράχθηκε αποτέλεσμα και ο κινητήρας πήρε μπροστά. Διαπιστώθηκε ότι η καθαρή βουτανόλη δημιουργεί υψηλότερη πίεση καύσης από την κλασική βενζίνη, ενώ ο χρόνος καύσης μειώνεται ταυτόχρονα. Σύμφωνα με τους μηχανικούς της Opel, η υψηλότερη πίεση δεν προκάλεσε προβλήματα με τον κινητήρα της δοκιμής, όλα τα εξαρτήματα διατηρήθηκαν ανέπαφα, αλλά οι υψηλότερες πιέσεις πρέπει να απορροφηθούν με κάποιον τρόπο από τον σχεδιασμό ενός νέου κινητήρα. Η νέα σχεδίαση αφορά τη ράβδο σύνδεσης και τα κελύφη της, καθώς και τα έδρανα στροφαλοφόρου άξονα στο τρικύλινδρο δοκιμής. Με τις απαραίτητες ρυθμίσεις, θα ήταν εφικτή υψηλότερη πίεση καύσης, η οποία θα μπορούσε να αυξήσει περαιτέρω την απόδοση με 2-βουτανόλη.
Όσον αφορά το θερμικό φορτίο, ο κινητήρας θα μπορούσε να αποφύγει την υπερθέρμανση χάρη στο εκάστοτε σύστημα ψύξης. Όταν λειτουργεί με καθαρή βουτανόλη, μετρήθηκε μείωση της θερμοκρασίας καυσαερίων έως και 100 βαθμούς Κελσίου, η οποία ανακουφίζει κυρίως το θερμικό φορτίο στον κατάντη του υπερσυμπιεστή. Σαν γενικό συμπέρασμα, η διαδικασία στο επίπεδο δοκιμών ολοκληρώθηκε με επιτυχία και αισιόδοξες προβλέψεις, αν και απατείται επιπλέον έρευνα για να προκύψουν ασφαλέστερες εκτιμήσεις.
Εκτός των παραπάνω, διαπιστώθηκε ότι όσο περισσότερη βουτανόλη υπάρχει σε μείγμα βενζίνης, τόσο μειώνεται η εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Ταυτόχρονα, ο υψηλότερος αριθμός οκτανίων ενός τέτοιου μείγματος χρησιμοποιείται σε κινητήρες υψηλής συμπίεσης, αποδοτικούς, οι οποίοι μπορούν να μειώσουν την κατανάλωση. Σε αναλογία ανάμειξης 6% ή 15%, τα μείγματα εμπίπτουν στο ισχύον πρότυπο καυσίμου για βενζίνη και θα μπορούσαν να είναι εναλλακτικές στα είδη βενζίνης Ε5 (5% βιοαιθανόλη) και Ε10 (10% βιοαιθανόλη). Ωστόσο, είναι σημαντικό να επισημανθεί ότι η 2-βουτανόλη να είναι ουδέτερη ως προς το CO2, εφόσον παράγεται χρησιμοποιώντας ανανεώσιμη ενέργεια.
Συμπέρασμα
Μπορεί η 2-βουτανόλη να λειτουργήσει ως το νέο καύσιμο του μέλλοντος και να σώσει από την απόσυρση τους κινητήρες καύσης; Ισως! Τα αποτελέσματα της έρευνας από την Opel είναι πολύ ελπιδοφόρα και δείχνουν την προοπτική των e-fuels. Εάν υπάρχουν εγγυήσεις συμβατότητας της 2-βουτανόλης, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ακόμη και σε υπάρχοντες κινητήρες.
Ένα μειονέκτημα της 2-βουτανόλης είναι επί του παρόντος η τιμή της, μιας και διαφέρει το κόστος από το αντίστοιχο της συμβατικής βενζίνης. Πιθανώς να δίνεται κάποιο μπόνους σε όσους την επιλέγουν ως καύσιμο. Απομένει επίσης να δούμε οι επόμενες δοκιμές θα γίνουν με τροποποιημένους σχεδιαστικά κινητήρες.
Δεδομένο πάντως είναι ένα. Οι έρευνες και οι προσπάθειες των ειδικών συνεχίζονται. Η «συμμαχία» των... e (e-fuels, e-mobility) μπορεί μελλοντικά να φέρει σημαντικά κέρδη χωρίς απαραίτητα να χρειαστεί η πλήρης κατάργηση των κινητήρων καύσης.
Διαβάστε παρακάτω την σελίδα του άρθρου που σας ενδιαφέρει
Copyright © 2024 - autoagora.gr