Auto na chlad

Autor: Jozef Drahovský | 1.4.2007 o 12:12 | Karma článku: 12,76 | Prečítané:  4743x

Článok poukazuje na nový technologický smer v možnostiach pohonu automobilov. Dnešné automobili väčšinou spaľujú fosílne paliva a ako odpad vytvárajú oxid uhličitý, ktorý momentálne vieme rozložiť na kyslík a uhlík len prostredníctvom fotosyntézy rastlín. Bohužiaľ čím ďalej, tým viac fosílnych palív meníme na CO2 a súčasne likvidujeme aj tu poslednú zeleň čo zostala. Takéto konanie vedie do záhuby. Ďalšie bohužiaľ je v tom, že vlády začali obmedzovať výrobu CO2 nepriehľadným prideľovaním kvót, namiesto toho aby podporovali vývoj a tam kde je vývoj vo fáze komerčného použitia, podporovali zavedenie výsledkov do praxe. Tretie bohužiaľ je v tom, že ak niekto začne využívať výhody nových technológii tak sa mu okamžite klepne po prstoch.

Štatistické rozloženie teploty molekúl v plyne. (Maxwell-Boltzmann) Štatistické rozloženie teploty molekúl v plyne. (Maxwell-Boltzmann)
Pamätáte si zo základnej školy niečo z fyziky? Otázka ak zodvihnete napríklad 20 kg závažie, 5 minút ho držíte v rukách, potom ho položíte naspäť, akú prácu ste vykonali. Odpoveď bude, že riadnu a ruky si ani necítite. Skúsim inak. Veľký 12 tonový kamión prejde z Bratislavy, cez Piešťany niekam na východ Slovenska a zaparkujte v rovnakej nadmorskej výške, aká práca bola vykonaná ? Myslíte, že požadovaná? Správna odpoveď v oboch prípadoch je žiadna práca! A ako je možné že ste pri tej jazde spálili veľké množstvo paliva? Nuž premenili ste ho na teplo a to zanechali spolu aj s CO2 v ovzduší. Záver? Používate nevhodne technologické postupy na pohon vozidla.

Jedným z riešení je automobil, ktorý na svoj pohon ochladzuje okolitý vzduch. Čiže vo výfuku nemá rozhorúčený plyn s CO2, ale len obyčajný vzduch schladený pod bod mrazu.

Ako to môže fungovať? Sú na to dve poučky s fyziky ktoré nám vtĺkali do hlavy. Jedna platí a druha nie. Tá čo platí je zákon zachovania energie, ktorý hovorí, že energia sa nespotrebováva a nevzniká, len sa mení z jednej formy na inú. Tá druhá poučka neplatí, ale zato doviedla ľudstvo k nadmernej produkcii CO2 a hovorí o tom, že nie je možné jedno teleso zohriať na základe ochladenia iného.

To že je možne zohrievať napríklad vodu pre domácnosť na základe ochladzovania okolitého vzduchu je už bežná komerčná prax. Zariadenia na k tomuto účelu sú v predaji a volajú sa tepelné čerpadla. V obyčajnom elektrickom bojleri sa z 100% elektrickej energie premení na teplo okolo 99% percent, zhruba 1% uniká v inej forme (elektromagnetické žiarenie ap.). Pri tepelnom čerpadle sa deje to, že 100% elektrickej energie prečerpáva energiu z vonkajšieho prostredia (ochladzuje vzduch) do vnútorného (zohrieva vodu). Pri momentálnom stave technológie je to sa prečerpá zvyčajne trojnásobok vloženej energie. Samozrejme, že sú aj straty vo forme tepla, ale ti sú znovu využité na ohrev vody. Takéto riešenie ušetri zvyčajne 2/3 nákladov, respektíve zvýši účinnosť na 300%.

Ako funguje dnešné tepelné čerpadlo je známe. Je to vlastne otočená chladnička. Ale toto nepostačuje na reálny pohon automobile, lebo automobile nepotrebuje teplo, ale mechanickú energiu. Tak ako pracuje?

K tomuto účelu sa nepoužíva tepelne čerpadlo, ale rozkladá sa vzduch podľa teploty molekúl. Ak neviete, tak vzduch ktorý dýchate nemá všetky molekuly rovnako teplé napríklad 25 stupňov Celzia, ale je tam cele teplotné spektrum od veľmi chladných až po veľmi horúce molekuly a ich priemer je tých 25 stupňov Celzia. Na tento jav už prišiel Maxwell. Prv sa myslelo, že tieto molekuly sa nedajú rozdeliť na teplá a studené. Lenže dajú a veľmi jednoducho. Stačí stlačený vzduch a jednoduchý prípravok v tvare T kde cez stred vchádza stlačený vzduch a roztáča tam malý cyklón. Na jednej strane fučí studený a na druhy bok horúci vzduch, ich tepelný rozdiel je viac ako 100 stupňov. Čo sa dej vo vnútri. Nič zvláštne, molekuly sa rozdelia na základe svojich špecifických hmotností a odstredivej sily. Jeden výfukový otvor je v strede a druhy z obvodu. Z tohto dôvodu jedným odchádzajú teplejšie molekuly a druhým chladnejšie.

Ale veď máme znova len teplo a chlad, ale to na pohon automobilu nestačí. Áno nestačí. Poznáte parný stroj? Ten potrebuje len teplo a funguje. Takže autá budú znovu jazdiť na paru a budú fučať ako lokomotívy? Môžu, ale nemusia. Dnešné technológie umožňujú aj uzatvorený cyklus a aj na inej baze ako voda. Na jednej strane sa tekutina zohrieva a tlačí na piesty tak ako v parnom stroji a na druhej strane sa po expanzii chladí. Nič zvláštne, len premena tepelnej energie na mechanickú.

A aký je výsledok? Zo vzduchu, ktorý auto nasaje počas jazdy, zoberieme teplé molekuly premeníme ich energiu na mechanickú a studené ako odpad pustíme do výfuku.

Otázka prečo sa to nevyužíva? Problém nie je v technike. Viete si predstaviť čo by sa stalo keby štátne rozpočty prišli o daň z palív a čo by sa stalo zo spoločnosťami v reťazci výroby a dodávky palív?.

Ak sa vám takto argumentácia nezdá, tak si vyskúšajte v činžiaku na Slovensku namontovať kúrenie a výrobu teplej vody pomocou tepelných čerpadiel a zistíte, že klasický výrobcovia tepla tento trend predpokladali a už sa dávno poistili. Teraz im zo zákona musíte zaplatiť takzvané odchodné, ktoré je podstatne vyššie ako cena investície a aj cena takto ušetrenej energie.

Aký trend predpokladám? Len postupne sa bude zvyšovať počet zariadení s účinnosťou nad 100 percent ako sú tepelné čerpadlá, kogeneračne jednotky ap. Nie, nejde o perpetum mobile, ale o využívanie záporných strát alebo aspoň viacnásobného zužitkovania energie.

Pokiaľ vlády naďalej nebudú tento smer úmyselne blokovať, tak bude mať z nových technológií prospech všetci, vrátane majiteľov automobilov a naprázdno neobíde ani životné prostredie.

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

Komentár Tomáša Prokopčáka

Jedna zlá a dve dobré správy o novej vakcíne

Očkovanie je jeden z najúžasnejších objavov ľudstva.


Už ste čítali?