Road Rave: De konstigaste och smartaste idéerna om effektivitet

Road Rave 110614
Den multivoltaiska färgen som slängs över Mercedes G-Code-koncept omvandlar inte bara solljus till elektricitet, den utnyttjar den elektrostatiska potentialen i vinden.
Effektivitet är inte sexigt, och de typer av tekniker som förbättrar det spelar ingen roll heller. Små motorer, lätta, aerodynamiska konstruktioner och långsam hastighet gör bara inte mycket för att få hjärtat att springa.

Trots det nöjer sig inte biltillverkarna med att lämna det där. Under det senaste året har biltillverkare från Mercedes till Peugeot till Volvo annonserat färg som samlar ström från solen, batterier inbyggda i karosspaneler och hybrider som körs på tryckluft.

Dessa udda teknologier visar inte bara att grönt kan vara sexigt, om än sexigt med nördglasögon, utan kan också revolutionera bilarna vi kör.

Kraft från luften och himlen

Veckans största gröna nyhet kom utan tvekan från Mercedes med debuten för den vansinniga G-Code-konceptet crossover. Även om Mercedes-konceptet är värd för en tvättlista med innovationer, de flesta

övertygande är dess "multivoltaiska" färg. Denna lack förvandlar i huvudsak bilen till en gigantisk solcell.

Denna lack förvandlar i huvudsak bilen till en gigantisk solcell.

Detaljerna om hur detta fungerar var inte aktuella, men påståendena slutade inte där. Mercedes säger också att färgen är kapabel att generera elektricitet från den elektrostatiska potentialen av antingen den relativa vinden från bilens rörelse, eller från naturlig vind när bilen står fortfarande. Återigen, Mercedes skiljde sig inte från detaljer, men den uppenbara slutsatsen är att lacken är kapabel att generera och sedan skörda den statiska elektriciteten som byggs upp av luftmolekyler som passerar över bil.

Hur mycket el dessa system kan samla är inte specificerat, men att döma av det faktum att Mercedes har inkluderade en spekulativ vätebränslecell i konstruktionen, det låter som om det inte kommer att vara tillräckligt för att driva hela fordon. Men i kombination med andra nya teknologier kan systemet hjälpa till att få ut det mesta av räckvidden och effektiviteten.

Mercedes har till exempel meddelat att G-koden kommer att ha en fjädring som återvinner energi från hjulens rörelse. Återigen, återhämtningen kanske inte är stor men varje liten bit hjälper. När man väl har fångats, var lagrar man den energin?

En elektrisk kropp

Traditionella batterier kommer med en mängd problem: kostnad, bulk, vikt och – framför allt – låg energitäthet. För att Tesla Model S ska nå sin räckvidd på 265 mil måste den ha 1 300 pund batterier. En 30 mpg förbränningsdriven bil kan göra samma resa på bara 75 pounds av isbjörnsmältande fossila bränslen. Detta gör batterier till en i sig svår teknik att arbeta med på en konkurrensutsatt marknad. Det finns dock alternativ.

Volvo har experimenterat med att förvandla hela bilar till batterier.

Volvo har experimenterat med att förvandla hela bilar till batterier. Tja, för att vara tekniskt korrekt, superkondensatorer. Tekniken går ut på att lägga ett polymerharts mellan lager av kolfiber för att skapa en superkondensator som är tunnare än en krona, vilket bevisar att allt är bättre med kolfiber.

När motorhuven, taket och bagageutrymmet på en elektrisk Volvo S80 ersätts med dessa kolkondensatorer sjunker fordonets vikt med 15 procent och räckvidden utökas med 80 miles.

Det finns redan exempel på vad superkondensatorer kan göra i den verkliga världen. Mazdas i-Eloop-system använder en kondensator och regenerativ bromsning för att köra sina bilars tillbehör. Under idealiska förhållanden kan detta system spara nära 10 procent på bränsleförbrukningen.

Volvo S80 elektriskt Nanobatteriprojekt
En sammansatt blandning av kolfibrer och polymer kan lagra och ladda mer energi snabbare än vad konventionella batterier kan.

Kondensatorer, som de som föreslås av Volvo, har den ytterligare fördelen att de inte innehåller sällsynta jordartsmetaller som litium. Dessa är svåra och miljökostsamma att bryta och förfina, och att tillverka batterier med dem är så energikrävande att det helt kan ta bort miljövinsten med att köra en elbil.

Föreställ dig bara att para detta med några av Mercedes innovationer; resultatet skulle bli en bil som drar full nytta av miljön och som inte slösar värdefullt utrymme och vikt på stora batterier. En sådan bil kan krossa våra förväntningar på effektivitet och miljöskydd.

Bilar som går på luft

Om allt det här snacket om kondensatorer och solcellsfärg låter lite komplicerat, oroa dig inte. Fransmännen har en mycket enklare idé: att använda tryckluft.

Små motorer, lätta, aerodynamiska konstruktioner och långsam hastighet gör bara inte mycket för att få hjärtat att springa.

Peugeot Citroën PSA har i det tysta arbetat med en teknik som ersätter batterierna i hybrider med enkel luft. Systemet fungerar så här: som i en vanlig hybrid kommer det mesta av kraften från en gasmotor. I lufthybriden kompletteras detta med en uppsamlingstank, en hydraulisk kompressor och en hydraulmotor.

När föraren bromsar aktiverar han eller hon kompressorn, som laddar uppsamlingstanken med luft. Denna tryckluft kan sedan användas för att driva hydraulmotorn för att komplettera gasmotorn, precis som elmotorerna gör i en traditionell hybrid.

Fördelarna med detta system är att tekniken är brutalt enkel och – jämfört med stora batterier – lätt. Tänkbart skulle den här typen av system kunna ingå i ett brett utbud av fordon med betydligt färre modifieringar än vad som vanligtvis krävs för att bygga en riktig hybrid.

Mazda i-Eloop system
Mazda i-Eloop system

Nackdelen är att tryckluft inte är ett bra lagringsmedium. Om inte biltillverkare är villiga att investera i vansinnigt starka containrar är det svårt att lagra tillräckligt med energi för att göra en dramatisk skillnad i bränsleekonomin. Sedan är det det lilla faktum att en tryckluftscylinder i grunden är en bomb. Men ändå, av all teknik vi har täckt är detta överlägset närmast förverkligande. Faktum är att om Peugeot förblir engagerad i tekniken kan det vara i bilar inom några år.

Slutsats

Otroligt nog kan vissa eller alla av dessa tekniker faktiskt dyka upp i utställningsrum. Även om de inte gör det, visar de att att tänka i sidled har sina fördelar. Genom att undvika att slå huvudet i väggen i ett meningslöst försök att förbättra batterierna, placerar företag som Volvo och Mercedes sig själva i framkant när det gäller innovation.

Liksom skapandet av hybriddrivlinor i första hand har dessa idéer utsikter att dramatiskt förändra hur den genomsnittliga föraren tänker på bilar och effektivitet. Jag för min del är spänd på att se vad som händer härnäst.