אפשר להתווכח מעכשיו ועד לשנת 2030 על תפקידו של מנוע הבעירה הפנימית בחיים שלנו, ועל התועלות והנזקים שלו לסביבה ולאנושות – אבל כאשר מידי בוקר וערב אנחנו נחשפים לחדשות שמבשרות את מותו הקרב ובא – לפעמים נדמה שהעסק הזה די גמור.
לקריאה נוספת: נורבגיה וישראל: ההבדל בין דיבורים למעשים
רבות ממדינות אירופה קבעו כבר תאריכי יעד לאיסור מכירה של מנועי בעירה פנימית – נורבגיה בשנת 2026, בריטניה ב-2030, ומדינות אחרות עד 2040, ויעדים דומים הוצבו גם על-ידי ממשלות סין, הודו ומדינות נוספות סביב העולם (אפילו על-ידי ממשלת ישראל חחחחח)…
למרות זאת יש מי שלא אומרים נואש ממנועי הבעירה הפנימית הוותיקים ומשקיעים משאבים בהמשך קיומם. בין אלה בולטים, למשל, אנשי מאזדה שדבקים במנוע הרוטורי ('ואנקל') אשר מעולם לא מימש את הפוטנציאל שלו, וגם – כפי שנספר לכם היום – אנשי פורשה וניסאן שמותחים את החבל לכיוונים שונים.
בשבוע שעבר, במפגש עיתונאים שנערך לרגל השקת פורשה 911 GT3, אמר סגן נשיא החברה, ד"ר פרנק ווליזר, שפורשה מתקרבת במהירות אל סיום הפיתוח של 'eFuel' – דלק סינטטי שיוכל להחליף את הבנזין המוכר לנו, ושהוא – כך מאמין הדוקטור – יסייע בהארכת חיי מנוע הבעירה הפנימית "לפחות למשך מספר עשורים נוספים". פורשה, יחד עם חברת סימנס הגרמנית, השקיעה יותר מ-32 מיליון דולר במערך לפיתוח וייצור שלק סינטטי במדינת צ'ילה שבדרום אמריקה, ואנשי פורשה טוענים שהדלק הזה יצמצם ב-85% את פליטות הפחמן. בחישוב כולל – לטענתם – זה אומר שמכוניות שישרפו דלק סינטטי ייצרו כמות דומה, או אפילו נמוכה יותר, של פחמן – יחסית לכלי רכב חשמליים.
החישוב, אשר מקובל לא רק על תעשיית הרכב אלא גם על מי שדואגים להגנת הסביבה – הוא "מן הבאר לגלגל", כלומר לא רק כמה פחמן ורעל נפלטים מצינור המפלט של מכונית, אלא סך הפליטות שנגרמות בכלל התהליכים ומאפשרים לה להתגלגל. חישוב כזה מסכם – מצד אחד – את כל תהליכי ההפקה, השינוע, הזיקוק, ההובלה והחלוקה של דלק, וגם את תהליכי הייצור של מכונית, ולאחר מכן את סך הפליטות שנובעת משריפת דלק במהלך חייה. מצד שני נלקחים בחשבון נזקי הכרייה של חומרי גלם לייצור סוללות חשמליות, פליטות במהלך הייצור של מכוניות חשמליות, וגם פליטות פחמן כתוצאה מייצור והולכה של חשמל ממוקדי הייצור ועד לסוללות בתוך רכב חשמלי. "מנקודת מבט של 'מן הבאר לגלגל', אומר הדוקטור – הדלק הסינטטי יאפשר לנו להשיג את אותה רמת CO2 שנפלטת במהלך הייצור והשימוש ברכב חשמלי".
לא מיותר להזכיר שלגרמניה, כמדינה, הייתה תרומה טכנולוגית מרכזית בפיתוח הדלקים הראשונים בתחילת המאה הקודמת (ורבים מן המושגים שקשורים בדלק מגיעים מגרמנית), וגם בימינו פורשה היא לא החברה הגרמנית היחידה שמנסה לפתח דלק סינטטי. אחת הבולטות בתחום הזה היא חברת בוש – ספקית החלקים הגדולה ביותר לתעשיית הרכב בימינו, ואילו פורשה מפתחת את הדלק הסינטטי שלה דווקא עם אחת מיריבותיה של בוש – חברת סימנס הגרמנית (שנתח משמעותי מפעילותה הוא בתחומי האנרגיה והחשמל). בנוסף, חשוב להזכיר שחברת Carbon Engineering הקנדית כבר השלימה את הפיתוח של דלק כזה, וכבר הציגה אותו.
מכל מקום, היות שהתכנסנו כאן לרגל השקת פורשה 911 GT3 ואנחנו מדברים על eFuel נמשיך ונצטט את ד"ר ווליזר, שמאמין שמנועי בעירה פנימית ששורפים דלק סינטטי יהפכו מכוניות כאלה לשקולות למכוניות חשמליות מבחינת הנזק הסביבתי לו הן גורמות. לכן, לדבריו, ההמצאה הזאת תאפשר לפורשה להפחית את פליטות הפחמן של כלל צי הרכב שלה (ואת היקף הקנסות שהיא חוטפת באירופה כתוצאה מהן). לטענתו הם גם מייצרים פחות תחמוצות חנקן, ופחות חלקיקים.
תהליך ייצור של דלק סינטטי מתחיל במקור כלשהו של אנרגיה מתחדשת, למשל שמש או רוח. בפרויקט הצ'יליאני מופק חשמל מאנרגיית רוח, ובאמצעותו מופק גז מימן על-ידי פירוק של מים. המימן עובר תהליך שנקרא MTG – "מתנול לבנזין", וזה תהליך שהפטנט שלו שייך לחברת האנרגיה ExxonMobil (הידועה לשמצה בגלל מפגעים אקולוגיים שגרמה בעבר). מה שמתקבל זה תערובת מתנול סינטטי שמכילה כ-8-10 רכיבים (בהשוואה 30 עד 40 רכיבים שמהם עשוי בימינו בנזין קונבנציונלי), ואותו אפשר לשרוף במנועי בעירה פנימית ללא כל צורך בהתאמה שלהם.
מעניין לציין שכאשר פורשה הכריזה בשנה שעברה על המעורבות שלה בפרויקט הדלק הסינטטי היא שלפה "אס" מקורי מאד מן השרוול. לטענה, אז, דלק כזה נחוץ "כדי להציל מכוניות קיימות מתוצרת פורשה שעדיין נוסעות על הכבישים", ולא מדובר רק במכוניות קלאסיות אלא אפילו במכוניות שמיוצרות ממש ברגע זה.
ד"ר וולייזר הסביר השבוע שכל מכונית קיימת של פורשה (למעט 'טאייקן' והחשמליות שלה, כמובן), ובכלל זה גם 911 GT3 החדשה, יוכלו להשתמש ב-eFuel ללא כל שינוי או התאמה של המנוע, ושעד לשנת 2026 מתכוונים אנשי פורשה להגיע לתפוקה שנתית של חצי מיליארד ליטרים מן האלטרנטיבה שלהם לבנזין רגיל, וזה צריך להספיק ללא מעט מכוניות מתוצרתם. עם זאת, הדוקטור מודה שמדובר ב"דרך ארוכה עם השקעה עצומה", אבל מביע אופטימיות: "אנחנו בטוחים שפרויקט זה מהווה חלק חשוב במאמץ העולמי להפחתת ההשפעה של תחום התחבורה על פליטות פחמן".
אגב, נזכיר שאנשי מרצדס טוענים שדלק סינטטי הוא "ריצה אל מבוי סתום" ולעומתם גם חטיבות אחרות בקבוצת פולקסווגן, בהן אאודי, פולקסווגן ובנטלי, משקיעות בטכנולוגיה הזאת לא מעט. אחת הסיבות הכלכליות הטובות להשקעה כזאת היא שנכון לרגע זה מסתובבות על כבישי העולם יותר ממיליארד מכוניות, והן לא ייעלמו בין לילה. במילים אחרות, גם במהלך שני העשורים הבאים, בתוך כדי מעבר לעידן ההנעה האלטרנטיבית – יידרש דלק, ועדיף שהוא יזהם כמה שפחות.
ובינתיים ביפן
ניסאן, יצרנית הרכב השנייה בגודלה ביפן, הפתיעה אותנו ביום שישי האחרון כאשר הודיעה על מה שלטענתה מהווה "פריצת דרך" בכל הקשור להגדלת היעילות התרמית של מנועי בעירה פנימית.
עוד לפני שמדברים על ניסאן ועל פריצות דרך נזכיר רק שמנוע הבעירה הפנימית נמצא איתנו כבר יותר מ-150 שנים, שבמהלכן הושקעו מיליוני שעות אדם בניסיונות לשפר את היעילות שלו. למרות זאת, אחוז השיפור בעשורים האחרונים כמעט זניח, ומכל פיסת אנרגיה פוטנציאלית שנשרפת עם בנזין, או עם סולר, מגיעים פחות מ-20% אל הגומי שמתרוצץ על האספלט.
למען הפרופורציות, בחמישים השנים האחרונות הצליחו מהנדסי המנועים בכל רחבי העולם לשפר את היעילות התרמית של מנועי בנזין בסך הכל מ-30% ל-40% (וזאת לפני שאר אובדני האנרגיה במערכות תמסורת וכיוצ"ב).
ברמת הכותרת – ניסאן טוענת שמהנדסיה השיגו פריצת דרך והצליחו להשיג יעילות תרמית של 50% ממנוע בנזין, וזאת לעומת המנועים הטובים ביותר בתחום זה כיום שהיעילות התרמית שלהם נעה סביב 43-45% (למשל בפרויקט משותף של טויוטה וסוזוקי). הם גם טוענים שהטכנולוגיה שלהם תצמצם את תצרוכת הדלק ואת זיהום האוויר בכ-25%.
אבל כאשר מרימים את מכסה המנוע, ומנסים להבין מה אנשי ניסאן מוכרים לנו, מסתבר שבסופו של יום הם פשוט לקחו קונספט קיים, ששברולט משתמשת בו ב'וולט' שלה מזה למעלה מעשור, ושיפצרו אותו מעט תוך ניצול השיפורים הטכנולוגיים בתחומי הסוללות ומערכות החשמל ברכב חשמלי.
טכנית, הרעיון הוא להשתמש במנוע בעירה פנימית קונבנציונלי כגנרטור, ולייצר באמצעותו חשמל שנאגר בסוללה חשמלית ומשם מועבר למערכת הנעה חשמלית. במילים אחרות, מדובר למעשה במכונית חשמלית עם גנרטור "על הסיפון" שלה, ממש כמו ב'וולט', כאמור. אנשי ניסאן מסבירים שמערכת e-POWER שלהם, אשר מהדורה ראשונה שלה הושקה לראשונה ביפן כבר בשנת 2016 עם 'נואט' הקטנה, משיגה נצילות של 50% ממנוע הבנזין שלה פשוט מכיוון שהוא פועל בסל"ד קבוע.
בעוד שמנוע בעירה פנימית רגיל חייב לפעול בטווח סל"ד רחב, כדי להתאים את עצמו למהירויות הנסיעה המשתנות, מנוע שמחובר לגנרטור יכול להיות מתוכנן באופן אופטימלי לסל"ד מאד מסויים, וקבוע. כך, למשל, אפשר להנדס אותו לכמות והספק נתונים של זרימת תערובת דלק/אוויר לתוך הצילינדר, להגיע לשיטת הצתה אופטימלית, ולהשיג שריפה מיטבית של תערובת הדלק / אוויר עם פחות דלק וביחס דחיסה גבוה. בשורה תחתונה: מנוע כזה לא צריך להתפשר, או להתאים את עצמו לעומסים שמתאימים למצבי נהיגה נהיגה משתנים – ובכך הם מסבירים את ההישג הגדול בשיפור היעילות התרמית.
אותנו מעניין מה קורה כאשר מניעים את המנוע של ניסאן עם הדלק של פורשה, ונוסעים במה שהוא בסופו של דבר מכונית חשמלית.
לקריאה נוספת: האם מנוע "הצתת כניסה" יציל את מנועי הבנזין?
