Road Rave: de raarste en slimste ideeën over efficiëntie

Efficiëntie is niet sexy, en het soort technologieën dat dit verbetert, helpt ook niet veel. Kleine motoren, lichtgewicht, aerodynamische ontwerpen en lage snelheid doen niet veel om het hart sneller te laten kloppen.

Desondanks zijn autofabrikanten er niet tevreden mee om het daarbij te laten. Het afgelopen jaar hebben autofabrikanten, van Mercedes tot Peugeot tot Volvo, verf aangekondigd die energie van de zon opvangt, batterijen ingebouwd in carrosseriepanelen en hybrides die op perslucht werken.

Deze vreemde technologieën laten niet alleen zien dat groen sexy kan zijn, zij het sexy met een nerdbril, maar kunnen ook een revolutie teweegbrengen in de auto's waarin we rijden.

Kracht uit de lucht en de lucht

Het grootste groene nieuws van de week kwam ongetwijfeld van Mercedes het debuut van de waanzinnige G-Code concept-crossover

. Hoewel het Mercedes-concept een waslijst aan innovaties herbergt, de meeste overtuigend is de ‘multi-voltaïsche’ verf. Deze verf verandert de auto in essentie in één gigantische zonnecel.

De details over hoe dit werkt werden niet bekendgemaakt, maar daar stopten de claims niet. Mercedes zegt ook dat de verf in staat is elektriciteit op te wekken uit het elektrostatische potentieel van de relatieve wind die voortkomt uit de beweging van de auto, of van de natuurlijke wind als de auto stilstaat nog steeds. Nogmaals, Mercedes deed geen afstand van details, maar de voor de hand liggende gevolgtrekking is dat de verf daartoe in staat is van het opwekken en vervolgens oogsten van de statische elektriciteit die is opgebouwd door luchtmoleculen die over de lucht stromen auto.

Hoeveel elektriciteit deze systemen precies kunnen verzamelen, wordt niet gespecificeerd, maar wordt gebaseerd op het feit dat Mercedes dat heeft Als we een speculatieve waterstofbrandstofcel in het ontwerp hebben opgenomen, klinkt het alsof dit lang niet genoeg zal zijn om het geheel van stroom te voorzien voertuig. Toch zou het systeem, in combinatie met andere nieuwe technologieën, kunnen helpen het maximale uit bereik en efficiëntie te halen.

Mercedes heeft bijvoorbeeld aangekondigd dat de G-Code zal beschikken over een ophanging die energie terugwint uit de beweging van de wielen. Nogmaals, het herstel is misschien niet groot, maar alle kleine beetjes helpen. Maar waar bewaar je die energie, als ze eenmaal is opgevangen?

Een elektrisch lichaam

Traditionele batterijen brengen een hele reeks problemen met zich mee: kosten, omvang, gewicht en – vooral – een lage energiedichtheid. Om de Tesla Model S een actieradius van 425 kilometer te laten bereiken, heeft hij 1.300 kilo aan batterijen nodig. Een auto met een verbrandingsmotor van 30 mpg kan dezelfde reis maken op slechts 75 kilo ijsbeersmeltende fossiele brandstoffen. Dit maakt batterijen een inherent moeilijke technologie om mee te werken in een concurrerende markt. Er zijn echter alternatieven.

Volvo heeft geëxperimenteerd met het omzetten van complete auto's in batterijen. Nou ja, om technisch accuraat te zijn: supercondensatoren. De technologie houdt in dat een polymeerhars tussen lagen koolstofvezel wordt geklemd om een ​​supercondensator te creëren die dunner is dan een dubbeltje, wat bewijst dat alles beter is met koolstofvezel.

Wanneer de motorkap, het dak en de kofferbak van een elektrische Volvo S80 worden vervangen door deze koolstofcondensatoren, daalt het voertuiggewicht met 15 procent en wordt de actieradius met 130 kilometer vergroot.

Er zijn al voorbeelden van wat supercondensatoren in de echte wereld kunnen doen. Mazda’s i-Eloop-systeem maakt gebruik van een condensator en regeneratief remmen om de accessoires van zijn auto's te laten werken. Onder ideale omstandigheden kan dit systeem bijna 10 procent op het brandstofverbruik besparen.

Condensatoren, zoals die welke door Volvo worden voorgesteld, hebben als bijkomend voordeel dat ze geen zeldzame aardmetalen zoals lithium bevatten. Deze zijn moeilijk en duur voor het milieu om te ontginnen en te verfijnen, en het maken van batterijen daarmee is zo energie-intensief dat het de milieuvoordelen van het rijden met een elektrische auto volledig teniet kan doen.

Stel je voor dat je dit combineert met enkele innovaties van Mercedes; het resultaat zou een auto zijn die optimaal profiteerde van het milieu en geen kostbare ruimte en gewicht verspilde aan grote batterijen. Een dergelijke auto zou onze verwachtingen op het gebied van efficiëntie en milieubescherming kunnen vernietigen.

Auto's die op lucht rijden

Als al dit gepraat over condensatoren en zonnecelverf een beetje ingewikkeld klinkt, hoeft u zich geen zorgen te maken. De Fransen hebben een veel eenvoudiger idee: het gebruik van perslucht.

Peugeot Citroën PSA heeft stilletjes gewerkt aan een technologie die de accu’s in hybrides vervangt door simpele lucht. Het systeem werkt als volgt: net als bij een normale hybride komt het grootste deel van het vermogen uit een gasmotor. Bij de luchthybride wordt dit echter aangevuld met een vuilwatertank, een hydraulische compressor en een hydraulische motor.

Wanneer de chauffeur remt, activeert hij of zij de compressor, die de vuilwatertank met lucht oplaadt. Deze perslucht kan vervolgens worden gebruikt om de hydraulische motor aan te drijven als aanvulling op de gasmotor, net zoals de elektromotoren dat doen in een traditionele hybride.

De voordelen van dit systeem zijn dat de technologie brutaal eenvoudig is en – vergeleken met grote batterijen – licht. Het is denkbaar dat dit soort systeem kan worden opgenomen in een breed scala aan voertuigen met aanzienlijk minder aanpassingen dan normaal gesproken nodig zijn om een ​​echte hybride te bouwen.

Het nadeel is dat perslucht geen geweldig opslagmedium is. Tenzij autofabrikanten bereid zijn te investeren in waanzinnig sterke containers, is het moeilijk om voldoende energie op te slaan om een ​​dramatisch verschil in brandstofverbruik te maken. Dan is er nog het kleine feit dat een persluchtcilinder in wezen een bom is. Maar toch is dit van alle technologieën die we hebben behandeld verreweg het dichtst bij de verwezenlijking ervan. Als Peugeot zich blijft inzetten voor de technologie, zou dit binnen enkele jaren in auto's kunnen gebeuren.

Conclusie

Verbazingwekkend genoeg zouden sommige of al deze technologieën daadwerkelijk in showrooms kunnen verschijnen. Zelfs als dat niet het geval is, laten ze zien dat zijwaarts denken voordelen heeft. Door te vermijden hun hoofd tegen de muur te slaan in een nutteloze poging om de batterijen te verbeteren, plaatsen bedrijven als Volvo en Mercedes zichzelf in de voorhoede van innovatie.

Net als de creatie van hybride aandrijflijnen in de eerste plaats, hebben deze ideeën het vooruitzicht de manier waarop de gemiddelde bestuurder over auto's en efficiëntie denkt dramatisch te veranderen. Ik ben in ieder geval opgewonden om te zien wat er daarna gebeurt.