Wszystko na Słońce
Samochody napędzane energią Słońca. Słoneczne samoloty. Statki bez silników spalinowych. Czy to fantastyczne wizje szalonych konstruktorów? Niekoniecznie. Być może już niedługo takimi pojazdami wybierzemy się w podróż.
Do tego, że promienie słoneczne ogrzewają wodę lub produkują prąd w zajmujących duże obszary elektrowniach słonecznych, już przywykliśmy. A to dopiero początek wykorzystania energii, jaką niosą promienie słoneczne. Konstruktorzy na całym świecie robią co tylko mogą, by pogodzić ogień z wodą. Ogień to rosnący popyt na energię, a woda to coraz bardziej wyśrubowane normy ochrony środowiska i coraz mniejsze zapasy paliw kopalnych. Cudów nie ma, a z pustego nie naleje nikt. Wyjściem są źródła odnawialne. O ile inwestuje się w nie z głową (panele słoneczne buduje się tam, gdzie świeci słońce, a wiatraki tam, gdzie wieje wiatr), mogą one rzeczywiście rozwiązać dużą część problemu. Bardzo długo, rozwiązując problemy energetyczne, myślano w zasadzie o budynkach. Od kilku lat to się jednak zmienia. Badacze coraz częściej budują pojazdy, które są dla środowiska naturalnego mniejszym ciężarem.
Elektrownia z trabanta
Doskonałym przykładem jest skonstruowany trochę ponad 10 lat temu w Danii Connector 2001. To samochód, który nie potrzebuje silnika spalinowego. Jego twórcy postanowili jednak umieścić go pod maską, bo uznali, że w ten sposób ich konstrukcja będzie mogła konkurować z innymi współczesnymi pojazdami. Connector 2001 to samochód sześcioosobowy, z karoserią zrobioną – jak w trabantach – z tworzywa sztucznego. Z powierzchnią maski i dachu zintegrowane są ogniwa słoneczne, które pozwalają na jazdę bez korzystania z silnika spalinowego. Silnik elektryczny jest wykorzystywany, gdy samochód porusza się na krótkich dystansach. Przy okazji samochód nie jest jednym z tych supermałych i superopływowych samochodzików doświadczalnych. Tutaj w przestronnym wnętrzu może podróżować wygodnie sześć osób (w każdym rzędzie po trzy). A jeszcze jest miejsce na całkiem spory bagaż.
Powierzchnia baterii słonecznych wynosi w Connectorze 6 mkw. Samochód faktycznie wygląda... oryginalnie, ale o gustach się przecież nie dyskutuje. Na w pełni naładowanych akumulatorach auto może przejechać do 40 km. Ale gdy słońce świeci, baterie ładowane są cały czas, nawet w czasie jazdy. Odzyskiwana (i magazynowana także w akumulatorach) jest również energia hamowania samochodu. 40 km to mało, ale z drugiej strony aż 90 proc. wszystkich przejazdów (do szkoły, pracy, na zakupy) odbywa się na dystansie do 10 km. Poza tym należy pamiętać, że to ograniczenie obowiązuje tylko wtedy, gdy jest kompletnie ciemno i... sucho w baku. Samochód ma przecież silnik spalinowy (na olej roślinny), który w każdej chwili może zostać uruchomiony. Gdy świeci słońce, auto może jechać bez jakiegokolwiek spalania. A gdy stoi na podjeździe przy domu, można z niego korzystać jak z małej elektrowni słonecznej. Wystarczy podłączyć go do domowej skrzynki z bezpiecznikami, a wyprodukowany w ten sposób prąd obniży rachunki za energię
elektryczną wykorzystywaną w domu.
Na lądzie
Connector 2001 jest samochodem przyszłości. Nie jest masowo produkowany i nic nie wskazuje na to, że w najbliższej przyszłości będzie. Jego osiągi są jednak na tyle obiecujące, że auta podobnej konstrukcji już niedługo być może zdobędą rynek. Głównie za sprawą rosnących cen paliw, takich jak ropa naftowa czy gaz. Paliwa roślinne, dzisiaj uważane za konkurencyjne, także mogą stracić niedługo atrakcyjność, bo coraz większe powierzchnie plantacji zaczynają zagrażać uprawie żywności. Wzrost cen tych pierwszych jest nieunikniony. Przyszłość więc należy do konstrukcji, których apetyty na paliwa będą zminimalizowane. Takich właśnie jak opisywany Connector 2001. Nawet przy użyciu silnika spalinowego auto spala mniej niż 3 litry na 100 km. Do 100 km/h przyspiesza w ciągu mniej niż 15 sekund i może poruszać się z maksymalną prędkością ponad 120 km/h. Co istotne, samochód wykonany jest z tworzyw, które w całości mogą być wykorzystane powtórnie. Złomowanie aut dzisiaj jeżdżących po drogach za kilka lat będzie bardzo
dużym problemem. W powietrzu
Wysiłki inżynierów skupiają się nie tylko na konstruowaniu ekologicznych samochodów. Jeżeli wszystko dobrze się potoczy, w 2011 roku Ziemię okrąży słoneczny samolot Solar Impulse. Nie zużyje do tego ani kropelki paliwa, bo konstrukcja zostanie wyposażona jedynie w elektryczne silniki.
Solar Impulse już istnieje, chociaż na razie w wersji prototypowej. Nie przypomina samolotu pasażerskiego, raczej szybowiec z bardzo długimi skrzydłami. Na ich górnej powierzchni zainstalowane są baterie słoneczne. Szwajcarska firma, która jest właścicielem samolotu, współpracowała przy jego konstrukcji ze znanym podróżnikiem Bertrandem Piccardem. Tym samym, który przed ośmiu laty okrążył świat balonem. Tym razem zamierza on oblecieć świat bez międzylądowania słonecznym samolotem. Baterie rozciągnięte na 80-metrowych skrzydłach będą wytwarzały wystarczająco dużo energii, by utrzymać samolot w powietrzu i dodatkowo ładować zainstalowane na jego pokładzie akumulatory. To z nich będzie pochodził prąd zasilający samolot nocą. Obliczenia wskazują, że wystarczy go na pięć dni i nocy w powietrzu. Konstruktorzy maszyny są dobrej myśli, bo najnowsze testy wypadły pomyślnie. W przyszłym roku samolot przeleci Atlantyk, a za 4 lata obleci kulę ziemską.
Na wodzie
Solar Impulse przeprawę przez Atlantyk ma jeszcze przed sobą, za to szwajcarski katamaran słoneczny Sun21 już tego dokonał. Statek, zamiast masztu i żagli, na rozpiętym dachu ma zainstalowane ogniwa słoneczne. W sumie katamaran (czyli dwukadłubowiec) pokonał około 13 tys. km z prędkością od 5 do 6 węzłów (około 10 km/h). Rozpoczął swój rejs w Hiszpanii, a zakończył w Nowym Jorku. Tym samym stał się pierwszym transatlantykiem napędzanym przez Słońce.
Trudno powiedzieć, czy przyszłość lotnictwa, przemysłu okrętowego lub samochodowego będzie należała do konstrukcji zasilanych energią słoneczną. Gdy w latach 50. pytano Amerykanów, jak będzie wyglądał świat w roku 2000, opowiadali o lewitujących pojazdach, teleportacji, braku konieczności pracy (wszystko miały robić roboty) i kurortach na Księżycu. Nikt nie wspominał o nawigacji satelitarnej, Internecie czy telefonach komórkowych. Dzisiaj wizja sprzed ponad 50 lat jest tak samo odległa jak wtedy.
W źródła odnawialne warto inwestować. Gdy nauczymy się budować sprawne i nieszkodliwe dla środowiska naturalnego konstrukcje, przyjdzie czas na ich wykorzystanie w praktyce. Do tego momentu powinni nad nimi pracować inżynierowie w zaciszu laboratoriów. Budowanie bez opamiętania drogich i mało sprawnych urządzeń, tylko dlatego, że są „zielone”, nie ma sensu. Bardziej środowisku szkodzi, niż pomaga.
Tomasz Rożek, doktor fizyki, dziennikarz naukowy