2010 – petrol sau hidrogen? Masinariile

          Nu mai este nici o îndoiala ca principala problema a omenirii este cea a energiei – mai importanta chiar decât aceea a razboiului si pacii, caci este evident pentru toata lumea ca si „operatia chirurgicala” din Irak tot pentru asigurarea energiei se face (caci fara petrol economia planetara intra pur si simplu în haos). Dar una din sursele de energie cele mai sigure este aceea a regândirii masinilor si tehnologiilor de astazi, pentru a le face mai economicoase si, de ce nu, pentru a le deschide si spre alti combustibili, în afara celor fosili, adica a derivatelor petrolului si a gazului metan.

          Nu mai este nici o îndoiala ca principala problema a omenirii este cea a energiei – mai importanta chiar decât aceea a razboiului si pacii, caci este evident pentru toata lumea ca si „operatia chirurgicala” din Irak tot pentru asigurarea energiei se face (caci fara petrol economia planetara intra pur si simplu în haos). Dar una din sursele de energie cele mai sigure este aceea a regândirii masinilor si tehnologiilor de astazi, pentru a le face mai economicoase si, de ce nu, pentru a le deschide si spre alti combustibili, în afara celor fosili, adica a derivatelor petrolului si a gazului metan.
          Care sunt „uneltele” curente de procesare a combustibililor, în vederea producerii de lucru mecanic si, deci, de slujire a intereselor noastre? Pai, în mare, doar trei, daca lasam de o parte masinariile nucleare din centrale, de pe submarine si din sondele cosmice: motorul termic si motorul Diesel, pentru vehicule si turbine – cu aburi si motoare Diesel – ale centralelor electrice si termice. Primul, numit si „motorul Otto”, dupa inventatorul lui, are deja mai bine de un veac si a fost perfectionat la maximum, electronizat si computerizat, atingând limitele de performanta în consum (s-a ajuns pâna la 3,5-4 litri benzina pentru suta de kilometri!) si emisii de gaze nocive; la fel putem spune si pentru „Diesel-ul” consumator de motorina; idem pentru cuptoarele termo-electro-centralelor, unde automatizarea, robotizarea, electronica înalta si, mai ales, computerizarea proceselor au dus la ridicari mari de randament si la … fum mai subtire pe cosuri.
          Ca nu este de ajuns ne anunta o initiativa a Uniunii Europene si a transnationalei General Motors, care au initiat „Actiunea Islanda”. Ce se va întâmpla în Islanda? Ei bine, luând taurul de coarne, cercetatori de mare performanta pun la încercare celula de combustie, adica motorul viitorului, cel functionând pe baza de hidrogen. Dar nu numai aparatul, masina în sine va fi testata, ci un adevarat microsistem, caci între 2003 si 2008 Islanda va renunta, treptat, la reteaua de statii clasice de benzina si motorina, pentru a le înlocui cu statii de umplere a rezervoarelor cu hidrogen lichid, pentru motoarele – celule de combustie ale automobilelor, autobuzelor si camioanelor circulând pe soselele insulei din Oceanul Atlantic.
          Ce este un motor celular, adica o celula de combustie? Un dispozitiv care functioneaza pe principiul invers electrolizei (amintesc, din manualul de fizica pentru clasa a VIII-a, ca un anod si un catod, scufundati într-o cuva cu apa fac ca, la trecerea curentului electric, molecula de hidrogen, respectiv de oxigen sa se acumuleze în jurul electrozilor, rezultate din descompunerea moleculei apei, H2O, în partile componente). Adica: cu ajutorul unor membrane speciale, molecule de hidrogen trimise catre celula îsi pierd electronii, iar fluxul de electroni din curentul electric obtinut prin diferenta de potential creata pune în miscare un electromotor, aflat chiar pe axul rotilor din fata; iar protonii „dezlipiti” trec printr-un alt circuit, se întâlnesc cu oxigenul din atmosfera si… pe teava de esapament curge apa! Randamentul noului motor: 29% (pentru comparatie, motorul termic are randamentul de 13%, cel electric – înca greu utilizabil, caci bateriile actuale ocupa volum urias si reîncârcarea lor, în eventuale retele, pune mari probleme – doar 21%, cel hibrid – electric+termic – 35%). Viteza posibila la autoturismele deja în exploatare: peste 150 km/h. Cine a instalat, pâna acum, celule de combustie pe autoturisme? Experimental, fireste, a facut-o deja Toyota, cu FCHV-4, FCHV-5 si FCHV-bus 1 (probabil când vor intra în fabricatie în serie, vor avea si nume mai atragatoare!), folosind o „celula” cu electrolit dintr-un polimer special si rezervoare de hidrogen compresat, cu dublu învelis, pentru siguranta. La fel compania europeana BMW, cu seria BMW 7 – cu vehicule în care, compactata, la maximum, celula de combustie este instalata în portbagaje si produce – chiar si când vehiculul este oprit! – 5 kilowati la 42 de volti. De altfel, în Germania a fost lansata o adevarata strategie nationala – care va deveni, speram, europeana – de trecere a transportului pe hidrogen, caci, alaturi de BMW si DaimlerChrysler, Volkswagen, Opel si MAN sunt implicate într-o actiune care, în doua decenii, va slabi dominatia „regelui petrol” asupra Lumii Vechi, cel putin.
          Am vazut un asemenea BMW „hidrogenizat” la summit-ul de la Johannesburg, unde am admirat, de altfel, si o veriga intermediara, o „Toyota Prius” hibrida (fabricata deja în 200.000 de exemplare!), în care, alaturi de un motor Diesel de foarte înalta performanta, functioneaza un electromotor – tot hi tech – pe baterii, care se reîncarcau continuu, atunci când automobilul merge la vale sau sta la interventii. Iar producatorii de acumulatoare, prezenti la marea expozitie sud africana de la Ubuntu Village, din Johannesburg, anuntau si aparitia unei baterii – minune, ZOXY, de trei ori mai performanta decât cea cu ioni de litiu si de sase ori mai „capabila” decât „clasica” baterie de nickel-cadmiu.
          Asa ca se poate considera ca batalia dintre hidrocarburi si hidrogen a fost lansata, cu europenii si japonezii „saraci” în petrol si gaz, în prim plan si cu proiecte pe care ONU, PNUD, UNESCO, Banca Mondiala le sustin din plin. Si cu un câstigator sigur, care este elementul cel mai întâlnit în Univers, hidrogenul, principalul combustibil al stelelor…