Pierwszy samochód wymyślony przez Ferdynanda Porsche w 1898 r. był na prąd!1 Silnik elektryczny – maszyna elektryczna, w której energia elektryczna zamieniana jest na energię mechaniczną – wymyślony przez niego – pozwolił mu wygrać w 1899 r. wyścig w Berlinie. A i pierwszy samochód, który pokonał barierę 100 km/h (105,88 km/h – 29 kwietnia 1899 roku) był pojazdem elektrycznym – Le Jamais Contente z kierowcą belgijskim Camille Jenatzy. Warto przypomnieć prawo „zasada zachowania energii” – stwierdza ono, że w układzie izolowanym suma wszystkich rodzajów energii układu jest stała w czasie. To znaczy, że energia może ulegać przemianom z jednej postaci w inną (np. energia kinetyczna może przekształcić się w energię potencjalną grawitacji), ale całkowita ilość energii pozostaje stała. Tzn., aby przepłynął prąd elektryczny, w naszym samochodzie potrzebna jest przemiana energii. (Prąd nie jest z gniazdka czy z baterii, tak jak mleko nie jest z kartonu, a pieniądze z bankomatu…). Prąd elektryczny – uporządkowany ruch ładunków elektrycznych – powstaje w wyniku przemiany energii. W Polsce ponad 80% energii elektrycznej wytworzonej (przemienionej w elektrowniach) mamy z węgla.

Przemiana energii

Elektrownia, aby wytworzyć prąd, potrzebuje paliwa. W tym przypadku jest to węgiel kamienny lub brunatny, ale może być ropa naftowa, gaz ziemny, paliwem może być energia jądrowa, słońce, wiatr, woda w elektrowniach wodnych – w transporcie mówimy wtedy o paliwach alternatywnych. W Polsce dla tej przemiany energii to głównie węgiel dostarczany jest do ogromnego pieca, który wytwarza wysoką temperaturę. W piecu tym umieszczone są „rury” z wodą. Wysoka temperatura podgrzewa wodę, która staje się parą wodną o temperaturze ok. 600°C i wysokim ciśnieniu. Następnie para wodna dostarczana jest do „skraplacza”, gdzie umieszczona jest turbina (połączona wałem z wielkim generatorem prądu). W skraplaczu para jest ochładzana i rozpręża się wprawiając w ruch turbinę. Turbina obracając się, wytwarza w generatorze (prądnicy) prąd elektryczny. Następnie jest on dostarczany do sieci energetycznej, a stamtąd do naszych domów i ewentualnie samochodów. Tak dziś wygląda „elektro” dla elektromobilności w Polsce.

„elektro” w elektromobilność

Na razie ludzkość nie potrafi inaczej przemienić dostępnej energii w energię prądu elektrycznego. Ma również duży problem z zamknięciem energii elektrycznej w magazyn (zbiornik energii, akumulator, baterię), tak jak potrafi zrobić to dość skutecznie z ropą (czytaj benzyną, olejem napędowym, LPG).

„Elektro” w elektromobilności, w naszych warunkach oznacza, że zmieniamy miejsce emisji gazów cieplarnianych, w tym przede wszystkim CO₂, z rury wydechowej naszego samochodu (transport to ciągle 20% emisji, gdy energetyka ponad 60% emisji CO₂) na komin elektrowni (warto pamiętać, że „najgorszym” gazem cieplarnianym jest para wodna – także ta z chłodzenia elektrowni – nie tylko węglowych, ale i jądrowych).

Energia i klimat

W polskich warunkach trudno sobie wyobrazić, że prąd do naszych elektrycznych samochodów dostarczy nam fotowoltaika czy elektrownie wiatrowe. I pomimo tego, że jazda samochodem elektrycznym to fantastyczny komfort, cisza, przyspieszenie, brak skrzyni biegów, itp., to odpowiedzialny fantasta/ projektant musi mieć w głowie – „energia i klimat” (czytaj: emisje ze spalania surowców kopalnych).

Nie piszę słowa o problemach ludzkości z utylizacją zużytych baterii, akumulatorów, nie piszę o problemach z pierwiastkami ziem rzadkich (TRZEBA JE WYKOPAĆ W KOPALNI Z ZIEMI!!! Tyle, że dziś głównie w Chinach, może uda się także w Brazylii…), z których głównie te baterie/akumulatory są dziś ciągle budowane. Nie piszę nic o konieczności systemowego podejścia do zmian w sieciach przesyłowych i dystrybucyjnych dla ładowania tak wielkiej floty samochodów elektrycznych. Nie piszę także o tym, że Polska nie jest znana z produkcji samochodów, jak choćby Niemcy, Francja, Japonia, Korea Południowa czy USA. W Polsce montujemy (składamy) dziesiątki, nawet powyżej setki tysięcy samochodów tychże światowych koncernów. I potrzeba jest olbrzymiej determinacji, myśli technicznej, ale przede wszystkim olbrzymich pieniędzy, aby nie być montownią, ale producentem z własną marką – samochodu elektrycznego. Czy to marzenie, które rząd jest w stanie spełnić? Nie chcę zostawiać Państwa z tym retorycznym pytaniem…

Cały artykuł został opublikowany w nr 3-4/2018 magazynu "Chemia Przemysłowa"