Auto na vzduch míří na trh

Počátkem letošního léta by měla začít komerční výroba auta s francouzským designem, které pohání stlačený vzduch. Vůz od lucemburské společnosti Motor Development International (MDI) dosahuje téměř sto kilometrů za hodinu. Skeptici mu však příliš nevěří. Prohlašují totiž, že používání stlačeného vzduchu sice znamená nulové emise výfukových plynů, ale patrně nebude umožňovat takový dojezd ani takovou rychlost, aby na trhu uspělo. "Stlačený vzduch neobsahuje mnoho energie - to je ta smůla," přiznává Larry Rinek, vedoucí výzkumný analytik automobilových technologií v poradenské firmě Frost & Sullivan. "Je to spíše pěkný garážovací projekt pro čtenáře populárněvědeckých časopisů."

Sen žije dál
Od chvíle, kdy firma MDI vytvořila před čtrnácti lety svůj první motor, vyvinula několik prototypů automobilu využívající technologii stlačeného vzduchu (Compressed Air Technology - CAT). Stroje různých tvarů a použití se nazývají OneCAT, MiniCAT či CityCAT a jejich ceny se pohybují od 3500 eur za užitkový OneCAT výše. Zakladatel společnosti Guy Negre, francouzský letecký inženýr, který koncem 80. let zkonstruoval závodní motor pro Formuli 1, nyní spoléhá na největší indickou automobilku Tata Motors, že auta na vzduch dodá letos na trh.
Na silnici se mělo auto na vzduch dostat už před lety, nicméně start se pořád odkládá. Třeba v roce 2002 společnost MDI oznámila, že její vozy budou sloužit jako taxíky v mexické metropoli, nic z toho však nebylo. Největší indický výrobce ovšem letos v únoru uvedl, že uzavřel s Francouzi dohodu o dalším vývoji a zdokonalení Negreho technologie motoru na stlačený vzduch. Má v úmyslu vyrábět a prodávat v Indii auta bez emisí. Od té doby Tata Motors údajně investovala do MDI podle dohody skoro 30 milionů dolarů.

Plýtvání energií
"Současné úsilí ve výrobě je reakcí na kontrakt, který MDI podepsala s firmou Tata," potvrdil Kevin Haydon, mluvčí společnosti Zero Pollution Motors se sídlem v New Paltzu ve státě New York. Společnost prý plánuje, že kolem roku 2010 bude vyrábět vozidla s technologií CAT v některých částech Ameriky a využije proto licenci z Francie.
Lidé ze Zero Pollution dokonce auto zapsali do soutěže, v níž bude v roce 2009 zápolit přes třicet týmů - mezi nimi výrobci elektromobilů z celého světa - o to, který ze zúčastněných konceptů je nejúspornější.
Auto na vzduch si možná v soutěži povede lépe než vozy s palivovými články, ale odborníci tvrdí, že používání elektřiny ze sítě k dobíjení elektrického vozidla s akumulátorem je mnohem účinnější než používání elektřiny ke stlačování a skladování stejného množství energie v nádrži. "Hlavním problémem je, že se vzduch při stlačování zahřívá, takže se hodně vynaložené energie vyplýtvá zvyšováním teploty," vysvětluje Doug Nelson, profesor strojního inženýrství a odborník na systémy moderních vozidel z Virginského polytechnického institutu.

Ani zdvih nazmar
Internetové stránky společnosti MDI uvádějí, že v porovnání s většinou běžných aut na silnici poháněných spalovacími motory je vzduchový motor "daleko lepší, pokud jde o používanou energii a termodynamiku". Jádrem všech modelů s technologií CAT je čtyřválcový motor poháněný stlačeným vzduchem, který se skladuje v nádržích pod tlakem 300 atmosfér. Odlehčené nádrže, termoplastické nádoby v krunýři z uhlíkového vlákna, vyrábí společnost Airbus Industries a vejde se do nich téměř 90 kubických metrů vzduchu.
Vozidlo se pohání tak, že stlačený vzduch z nádrží se vstříkne do malé komory, kde se roztáhne a ochladí. Toto roztažení stlačí píst dolů. Protože však okolní teplota začne znovu ohřívat vzduch v první komoře, vzduch je vtlačen do druhé vedlejší komory, kde se roztáhne znovu a vytlačí píst nahoru. Využívání vnějšího tepla pomáhá zachytit víc energie stlačeného vzduchu, a tak zlepšuje účinnost a zvětšuje dojezd vozidla. A v porovnání se čtyřdobými spalovacími motory, kde se polovina zdvihů promarní vtahováním vzduchu a paliva do komory, vzduchový motor využívá každý zdvih.

Chyťte teplo!
Ulf Bossel, strojní inženýr, který se věnuje poradenství ve Švýcarsku, je opatrně optimistický. "Myslím, že na tom něco je," přiznává Bossel, jeden z mála, kteří provedli komplexní analýzu koncepce MDI. Ačkoli by se do jedné z nádrží se stlačeným vzduchem vešel ekvivalent jen jednoho galonu benzinu, tento vzduch se v motoru využije s devadesátiprocentní účinností.
Energetická bilance by se o hodně zlepšila, jak tvrdí Bossel, kdyby systémy stlačeného vzduchu na plnících stanicích nebo v garážích majitelů aut byly navrženy tak, aby všechno odpadní teplo vznikající při stlačování mohlo být zachycováno a využíváno například k ohřevu vody v domácnosti. Kdyby kompresory mohly být v interakci s elektrickou sítí a naprogramovány tak, aby stlačovaly a uskladňovaly vzduch jen mimo špičku, nebo když jsou větší dodávky sluneční a větrné energie, zlepšil by se také emisní profil auta na vzduch.
"Pokud se používá elektřina, je to absolutně čistý proces," prohlašuje Bossel, a dodává, že ačkoli jsou systémy se stlačeným vzduchem méně účinné než auta napájená z akumulátorů, mají tu výhodu, že jsou jednoduché, jejich výroba je levnější a neomezují je problémy spojené se současnými akumulátorovými systémy. "Přesto existuje několik termodynamických triků, které je třeba podniknout," podotýká.

Duálně to jde lépe
Aby se zvýšil dojezd vozidla, firma MDI přichází s volitelným systémem dvojího pohonu, který umožňuje, aby auto jelo na fosilní paliva, nebo biopaliva - jakmile rychlost přesáhne 55 kilometrů za hodinu, nebo když jsou nádrže na stlačený vzduch prázdné.
Firma MDI uvádí, že při jízdě pouze na vzduch s nulovými emisemi ve městě má auto dojezd až 200 kilometrů, ten se však sníží na 80 kilometrů, když jede rychlostí do 95 kilometrů za hodinu. Očekává se, že vzduchová náplň včetně elektřiny spotřebované na stlačení bude stát necelé tři dolary. U verze s dvojím pohonem za pomoci paliva může rychlost dosáhnout 160 kilometrů za hodinu a dojezd se zvyšuje na 1200 kilometrů na méně než 3,8 litru paliva (čím rychleji se jede, tím kratší je dojezd).
Jde o to, aby auto neznečišťovalo ovzduší při jízdě ve městě a vypouštělo menší množství emisí při rychlejší jízdě, například v předměstských nebo venkovských oblastech. "Trochu se to podobá hybridu," říká Haydon. "Díky novému vylepšení bude přitažlivější pro průměrného kupce. Pokud jde o emise oxidu uhličitého, budou pětkrát nižší než u průměrného auta."

Nejen Francouzi, ale i Španělé
Továrna MDI v jihofrancouzském městě Carros zatím vyráběla pouze prototypy a živila se strojírenskou produkcí, protože po autech na stlačený vzduch nikdo netoužil. Přesto tato firma není na trhu osamocena.
V Evropě se vývojem auta poháněného stlačeným vzduchem zabývá například španělská společnost Air Car, kterou vede bývalý dlouholetý spolupracovník Guy Negreho Miguel Celades. Ten se v minulém roce osamostatnil a spolu s Politécnica de Catalun ~a vyvíjí nový motor. S jihoafrickou společností Phieco PTY, která by měla auta prodávat na africkém kontinentu, již dokonce podepsal smlouvu.
V Asii došla prozatím nejdále patrně firma Energine z Jižní Koreje. Společnost zákazníkům nabízí hybridní vozidlo PMEV (Pneumatic Mobile Electric Vehicle), jehož vývoj přišel na čtyři miliony dolarů. Jak říká prezident společnosti Cho Cheol-seung: "Z technologického hlediska je motor na stlačený vzduch relativně jednoduchý na výrobu a může být snadno adaptován na jakýkoliv motorový systém."
V Severní Americe se produkci auta na vzduch věnuje společnost Scuderi z West Springfieldu ve státě Massachusetts a uruguayská firma Regusci, která si patentovala motor na stlačený vzduch ve spolupráci s University of Texas. V současnosti obsazuje nejen trhy v Jižní Americe, ale má svou obchodní síť i ve Skandinávii.

Sériově ještě letos
První vozidlo s technologií CAT, které by se mělo vyrábět, se jmenuje OneCAT, "užitkový" automobil pro jízdu ve městě a na venkově, který je speciálně určený k použití v přecpaných městech a díky cenovému rozpětí od 3500 do 5800 eur je dostupný pro spotřebitele v rozvíjejících se zemích, jako je Indie. Ultralehké karosérie se mají vyrábět z lepeného laminátu a vstřikované pěny, hliníkový podvozek by měl být také lepený, a nikoli svařený, aby výroba byla jednodušší.
Než se výroba automobilu s technologií CAT rozběhne v Indii, po níž později bude následovat patrně Španělsko a Austrálie, firma MDI uvádí, že musí zahájit hromadnou výrobu automobilů ve své továrně ve Francii. Mluvčí marketingové kanceláře MDI v Barceloně říká, že k tomu pravděpodobně dojde v září tohoto roku.
Larry Rinek z firmy Frost & Sullivan se přesto domnívá, že šance auta na vzduch na trhu jsou velmi omezené. Poukazuje na potřebu vybudování infrastruktury kompresorových stanic a nutnost splnit přísné bezpečnostní normy. (Do auta na vzduch nelze vhánět vzduch pomocí vzduchových čerpadel, jimiž jsou v současnosti vybaveny některé čerpací stanice.) "V Severní Americe je to v podstatě předem ztracená věc," konstatuje Rinek a připouští, že omezené skupiny potenciálních klientů existují: "V úvahu by přicházelo jedině městské vozidlo na krátké vzdálenosti pro ultraekologického majitele ."