Renault na metanol? Motorárna Francouzů představila sériový hybrid na alternativní palivo
S rychlou elektrifikací to nevypadá, že by valnou šanci na úspěch měly nějaké alternativní pohony. Přesto se o to automobilky snaží a překvapivě úspěšný je metanol. Tomu se věnuje zejména Geely ve své domovině a nově představilo pohon vyvinutý spolu s Renaultem.
Vedle jasně nastupující elektromobility mnoho automobilek experimentuje také s alternativami. Vedle vodíku je to také metanol, v Evropě převážně ignorovaný. Za jeho rozvojem stojí zejména Čína, kde by dnes každý očekával spíše totální přesun k bateriím. Čína je ale dnes zodpovědná také za 60 % světové produkce metanolu.
Ne každá automobilka je ale o čistě elektrické budoucnosti přesvědčena. Jednou z nich je překvapivě Geely, které dnes má velmi širokou nabídku osobních i užitkových elektromobilů dohromady pod 12 značkami. Geely se ale výrazně podílí také na vývoji metanolového pohonu.
Výhodou čínských firem je možnost využít celá města jako své zkušební laboratoře. Geely si na to vybralo chudou provincii Guizhou a její hlavní město Guiyang. V něm bylo ve spolupráci s místní vládou přes 90 % taxíků nahrazeno modely Geely spalujícími metanol, dohromady by mělo jít o více než 17.000 aut. Jde tedy o první město na světě, kde byla vytvořena rozsáhlá metanolová infrastruktura.
Zatím poslední novinkou je spalovací motor na metanol určený pro využití v sériových hybridech. Představila jej firma Horse Powertrain, což je společný podnik právě mezi Geely, Renaultem a saúdským Aramcem. Jeho motory využívají značky spadající pod obě automobilky, ale třeba také nové menší modely Mercedesu.
Pohonná jednotka D20 Methanol využívá dvoulitrový turbomotor spalující čistý metanol (M100) a generátor s motorem s axiálním magnetickým tokem. Ty mají větší průměr, ale jsou velmi krátké. Tento konkrétní motor dosahuje téměř poloviční délky oproti ekvivalentnímu motoru s radiálním tokem a nabízí o 63 % vyšší objemovou hustotu energie. Motor navíc nevyužívá statorový třmen, což znamená, že stator neobsahuje velký a těžký železný disk pro uchycení elektrických cívek.
D20 dosahuje podle výrobce až 47% účinnosti přeměny energie z paliva, což je mimořádně vysoká hodnota. Samotná tepelná účinnost motoru totiž musí být ještě o trochu vyšší, generátor samotný má totiž 96,4 %. Baterii o kapacitě 40 kWh prý nová jednotka dobije do plna z 19,6 litrů paliva. Pro srovnání, tepelná účinnost motorů Toyota Dynamic Force je 41 %.
K vysoké účinnosti ve D20 přispívá vysokonapěťový systém zapalování, který umožňuje ultrachudé spalování metanolu M100. Jednou z přirozených nevýhod metanolového paliva bývají problematické studené starty. Nový systém zapalování však umožňuje motor nastartovat i při teplotách klesajících až k -35 °C. Emise plní jak čínskou normu CN6b, tak evropský standard Euro 7.
Žádný konkrétní model, který bude tuto pohonnou jednotku používat, zatím potvrzen nebyl. Velmi pravděpodobně ale půjde o čínský vůz od Geely, nasazený primárně v provincii Guizhou. Mimo Čínu dnes pokusy s metanolem probíhají, ale nikde jinde není nasazení zdaleka tak početné.
Vedle spalování metanolu se toto palivo testovalo také v palivových článcích. Tedy pohonu, který si dnes spojujeme spíše s vodíkem. Výhodou metanolu ve srovnání s vodíkem je mnohem snadnější skladování a přeprava, není totiž nutné jej tlakovat nebo chladit do extrémních hodnot. Teoreticky by tak šla využít stávající infrastruktura pro benzin a naftu.
V 90. letech se tomuto projektu věnoval hlavně DaimlerChrysler, který postavil několik prototypů s metanolovými palivovými články. Necar 4a, postavený z Mercedesu třídy A, uchovával na palubě kapalný metanol za běžného tlaku a teploty.
Metanol se v autě zahřál a smíchal s vodní párou za přítomnosti katalyzátoru. Chemickou reakcí se z metanolu v palubním reformátoru přímo během jízdy uvolňoval čistý plynný vodík a oxid uhličitý. Získaný vodík putoval přímo do palivového článku, kde reakcí s kyslíkem vyráběl elektřinu pro elektromotor.
Celé to ale selhalo na nízké účinnosti a pomalosti systému. Palubní reformátor byl v podstatě malá chemická továrna a než se zahřál na provozní teplotu, trvalo to minuty a auto tedy nemohlo odjet ihned po nastartování. Palubní reformace a palivový článek měly jen asi 30% účinnost v transformaci metanolu v pohyb.
Metanol je navíc prudce jedovatý a jeho plamen je téměř neviditelný, což vyvolávalo obavy o bezpečnost při běžném zacházení širokou veřejností. Takový požár metanolového paliva umí být velmi děsivý, jak dokazuje třeba děsivé video incidentu v americké sérii IndyCar z roku 1981 (vozy IndyCar jezdily na metanol mezi roky 1965 a 2006). Ve videu, které můžete najít na YouTube, se pilot Rick Mears snaží zbavit plamene, který není vidět a ví o něm jen on, zatímco ostatní se snaží hasit formuli a hořící techniky.
Zřejmě posledním evropským automobilovým pokusem s metanolovým palivovým článkem byl vůz Gumpert Nathalie z počátku této dekády. Stál za ním Roland Gumpert, bývalý šéf Audi Sport a zakladatel automobilky Gumpert. Ve spolupráci s čínským startupem Aiways vznikl sportovní model, který měl používat právě tento pohon. Projekt ale skončil jen pár let po uvedení konceptu, čínský investor Aiways totiž stihl zkrachovat.
Zdroj: Horse, zdroj foto: Horse, zdroj videa: Gumpert
