Βιοκαύσιμα: Υπέρ και κατά

Δεν είναι όλα ρόδινα…
Από τον

Λάζαρο Μαυράκη

3/11/2017

Τα βιοκαύσιμα είναι το νέο… trend στο λεξικό της καθημερινότητάς μας ως αναβατών και οδηγών, ειδικά μετά την πρόσφατη ανακοίνωση του υπουργείου ότι από την 1/1/19 θα είμαστε υποχρεωμένοι ως χώρα να αυξήσουμε το ποσοστό της μίξης των βιοκαυσίμων με την βενζίνη, προκειμένου να εναρμονιστούμε με την ευρωπαϊκή οδηγία περί της μείωσης εκπομπής καυσαερίων.

Τα βιοκαύσιμα δεν είναι μια καινούργια έννοια και αποτελούν πεδίο δοκιμών των επιστημόνων που ασχολούνται με τις εναλλακτικές πηγές ενέργειας και δη των ανανεώσιμων. Η παραγωγή τους γίνεται από φυτικά προϊόντα, όπως το καλαμπόκι και τα ζαχαρότευτλα και σε πολλές χώρες –γι' αυτό άλλωστε μπορούν να χαρακτηριστούν ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας- και τα πιο συνηθισμένα είναι η βιοαιθανόλη (ή αλλιώς αιθανόλη) και το βιοντίζελ. Η χρήση τους γίνεται με την πρόσμιξη με βενζίνη και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εναλλακτικά καύσιμα για τους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Όπως οποιοδήποτε άλλο είδος καυσίμου, συνοδεύονται από πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που θα πρέπει να ληφθούν σοβαρά υπόψιν, και να αξιολογηθούν με ψυχραιμία χωρίς τον πανικό που προσπαθούν κάποιοι να φέρουν, είτε ανακηρύσσοντάς τα ως την σωτηρία του κόσμου, είτε χαρακτηρίζοντάς τα ως ό,τι χειρότερο θα μπορούσε να μας συμβεί!
Ξεκινώντας λοιπόν από τα πλεονεκτήματα, έχουμε το προφανές όφελος της λύσης ενός μεγάλου μέρους της ενεργειακής κρίσης που διαφαίνεται στο μέλλον από τα ορυκτά καύσιμα και της σαφώς μικρότερης ρύπανσης που προκαλεί στο περιβάλλον η καύση τους, αν και αυτό είναι κάτι που όπως θα αναλύσουμε παρακάτω στα μειονεκτήματα, επηρεάζεται από πολλές παραμέτρους.


Το χαμηλότερο κόστος τους είναι κάτι που σαφώς προστίθεται στα συν, ενώ η ευρεία γκάμα φυτικών προϊόντων από τα οποία μπορούν να εξαχθούν το βιοκαύσιμα και η ευκολία της καλλιέργειάς τους, τα καθιστούν σαφώς πιο ελκυστικά από τους περιορισμένους πόρους του πετρελαίου. Τα επιπρόσθετα οφέλη στις οικονομίες των χωρών που τα παράγουν είναι αυτονόητα, καθώς και η σημασία της απεξάρτησής τους από τις πετρελαιοπαραγωγές χώρες.
Σε ό,τι αφορά τη χρήση τους, κι αυτό είναι κάτι που μας αφορά πιο άμεσα ως καταναλωτές, αρκετοί από τους ειδικούς ισχυρίζονται ότι λόγω της έλλειψης θείου επεκτείνουν την διάρκεια ζωής των καταλυτών, όπως και ότι οι λιπαντικές ιδιότητες που διαθέτουν κάνουν καλό στα κινούμενα μέρη του κινητήρα.
Τι λέει όμως η πρακτική εφαρμογή τους όλα αυτά τα χρόνια σε αγορές που τα χρησιμοποιούν ήδη; Πολλές μελέτες που έχουν διεξαχθεί από το 2000 κι έπειτα, δίνουν μια άλλη διάσταση σε ό,τι αφορά τα μειονεκτήματα των βιοκαυσίμων, ενώ και οι αναφορές των οδηγών και των αναβατών που έχουν χρησιμοποιήσει βιοκαύσιμα, δεν μεταφέρουν και μια τόσο ευοίωνη εικόνα.


Για να ξεκινήσουμε από την πιο γενική εικόνα, το θέμα της οικονομίας σηκώνει πολύ συζήτηση. Όπως αποδείχθηκε από μία εμπεριστατωμένη μελέτη του 2005, μια έκταση που καλλιεργεί φυτά για να παράγει βιοκαύσιμα, απαιτεί από 28% ως 118% περισσότερη ενέργεια από αυτή που θα παραχθεί. Για να το κάνουμε πιο παραστατικό, σκεφτείτε ότι για να παραχθούν 100 λίτρα βιοκαυσίμων θα πρέπει τα γεωργικά μηχανήματα να καταναλώσουν 75 λίτρα, άλλα 20 τα φορτηγά που θα μεταφέρουν τα φυτά, ενώ τα μηχανήματα που θα κάνουν την κατεργασία θα χρειαστούν άλλα 40 λίτρα. Αν προσθέσουμε μέσα σε όλα αυτά και την κατανάλωση νερού που απαιτείται, μαζί με τα προϊόντα που χρειάζονται τα φυτά για να προστατευθούν, τότε αρχίζει να προβληματίζει το κατά πόσο αντιρρυπαντικά και ενεργειακά οφέλη έχουν τα βιοκαύσιμα στο σύνολό τους. Είναι κάτι αντίστοιχο με την ηλεκτρική ενέργεια, της οποίας η κατανάλωση μπορεί να έχει μηδενική εκπομπή ρύπων, αλλά για την παραγωγή της απαιτούνται ιδιαίτερα ρυπογόνες διαδικασίες που έχουν τελικά αρνητικό ισοζύγιο σε ό,τι αφορά την περιβαλλοντική ευαισθησία, ενώ επιδρούν και στο κόστος της παραγωγής.
Προσπερνώντας άλλα επί μέρους μειονεκτήματα, όπως τις επιπτώσεις στο έδαφος που έχει η μονοκαλλιέργεια και στην παγκόσμια παραγωγή τροφίμων η χρήση συγκεκριμένων προϊόντων σε μεγάλες εκτάσεις, περνάμε στα πιο ουσιαστικά μειονεκτήματα της χρήσης. Έχουν αναφερθεί πολλές περιπτώσεις που τα βιοκαύσιμα έχουν κάνει ζημιά στις σωληνώσεις από λάστιχο, ενώ λόγω τις ιδιότητάς τους να απομακρύνουν τα κατάλοιπα από τους κινητήρες, αυτά τα κατάλοιπα μαζεύονται στο φίλτρο της βενζίνης και το μπουκώνουν, με αποτέλεσμα να χρειάζεται καθάρισμα ή αλλαγή μετά τις πρώτες ώρες χρήσης βιοκαυσίμου. Επιπλέον, επειδή η πυκνότητα των βιοκαυσίμων είναι διαφορετική (ψηλότερη) από αυτή της βενζίνης, ενδεχομένως να χρειάζονται μετατροπές στους κινητήρες με μπεκ που διαθέτουν πιο μεγάλες οπές (αυτό αφορά κυρίως κινητήρες που χρησιμοποιούν καύσιμα με ελάχιστη πρόσμιξη βενζίνης ή αποκλειστικά βιοκαύσιμα), ενώ τα βιοκαύσιμα που περιέχουν αλκοόλες είναι πιθανό να προξενήσουν οξειδώσεις σε μεταλλικά μέρη των κινητήρων και του συστήματος τροφοδοσίας. Αυτό μάλιστα ήταν κάτι που τόνισε σε ιδιαίτερο ύφος και ο γνωστός δημοσιογράφος-παρουσιαστής και ένας από τους μεγαλύτερους συλλέκτες αυτοκινήτων και μοτοσυκλετών, Jay Leno, λέγοντας πως τα βιοκαύσιμα του έχουν καταστρέψει πολλούς κινητήρες από τη συλλογή του.


Μάλιστα, στην Αμερική, επέβαλαν τα καύσιμα Ε10 και Ε15 (δηλαδή με πρόσμιξη αιθανόλη 10% και 15% αντίστοιχα) και μετά από μελέτες και έρευνες η EPA (η Υπηρεσία Προστασία του περιβάλλοντος στην Αμερική) δημοσίευσε μια λίστα με τα οχήματα που ΔΕΝ πρέπει να εφοδιάζονται με τέτοια καύσιμα. Μέσα σ' αυτή συμπεριλαμβάνονταν ΟΛΕΣ οι μοτοσυκλέτες, μαζί με τα βαρέως τύπου οχήματα, τα σχολικά λεωφορεία, και οποιοδήποτε επιβατικό αυτοκίνητο κατασκευής πριν το 2000.
Ο κύριος λόγος είναι ότι επειδή η αιθανόλη περιέχει κατά ένα τρίτο λιγότερη ενέργεια ανά γαλόνι (3,7 λίτρα) απ' ό,τι η βενζίνη, όταν προστίθεται στην βενζίνη φτωχαίνει σημαντικά το μείγμα με αποτέλεσμα να προκληθούν ζημιές στον κινητήρα. Πολλές αυτοκινητοβιομηχανίες, αλλά και κατασκευαστές μοτοσυκλετών όπως η Honda που παράγει μοτοσυκλέτες στην Βραζιλία όπου χρησιμοποιείται καύσιμο με 85% περιεκτικότητα αιθανόλης, έχουν κατασκευάσει κινητήρες που τους ονομάζουν "Flex Fuel" ή "Mix Fuel" οι οποίοι ρυθμίζουν αυτόματα τον ψεκασμό προκειμένου να συμβαδίσουν με τις ιδιότητες του συγκεκριμένου καυσίμου. Αυτομάτως γίνεται κατανοητό, ότι στην λίστα με τα οχήματα που δεν πρέπει να καταναλώσουν βιοκαύσιμα είναι και όλες οι μοτοσυκλέτες που διαθέτουν καρμπυρατέρ ή μηχανικούς ψεκασμούς…

 

Ένας ακόμη λόγος είναι πως μεταλλικά εξαρτήματα του συστήματος τροφοδοσίας μπορεί να οξειδωθούν –όπως γράψαμε και παραπάνω- όταν έρθουν σε επαφή με την αλκοόλη. Υπάρχουν κάποια πρόσθετα που λύνουν αυτό το πρόβλημα, αλλά δεν μπορούν να βοηθήσουν τα εξαρτήματα του κυκλώματος που είναι φτιαγμένα από πλαστικό ή ελαστικό, όπως οι τσιμούχες στεγανοποίησης. Επίσης όταν το καύσιμο μείνει για καιρό μέσα στο ρεζερβουάρ, η αλκοόλη τραβάει όλο το νερό και διαχωρίζεται λόγω διαφοράς ειδικού βάρους από την βενζίνη, μένοντας στο κάτω μέρος. Αν αυτό το μείγμα περάσει μέσα στο κύκλωμα της τροφοδοσίας, καταλαβαίνουμε όλοι την ζημιά που μπορεί να προκληθεί…
Στην Αυστραλία επίσης, όπου το Ε10 είναι πολύ περισσότερο διαδεδομένο, το Ομοσπονδιακό Επιμελητήριο Αυτοκινητοβιομηχανίας, μπορούν να χρησιμοποιήσουν το συγκεκριμένο καύσιμο ATV και μοτοσυκλέτες που κατασκευάστηκαν μετά το0 1986 από την BMW, την Harley-Davidson, την Polaris και την Victory. Καμία ιαπωνικής κατασκευής μοτοσυκλέτα ή Piaggio δεν μπορεί να το χρησιμοποιήσει, χωρίς να αναφέρεται κάποια άλλη μάρκα, αλλά γίνεται εύκολα κατανοητό ότι το Ε10 δεν είναι κατάλληλο για όλα τα υπόλοιπα.


Για όλους τους παραπάνω λόγους, η αμερικάνικη μοτοσυκλετιστική ομοσπονδία δίνει μεγάλες μάχες ώστε να μην διαδοθεί το καύσιμο Ε15, έχοντας ως όπλο και την γνωμάτευση της EPA ότι η χρήση του μακροπρόθεσμα μπορεί να καταστρέψει και τους καταλύτες των μοτοσυκλετών και κατ' επέκταση να πάει περίπατο οποιαδήποτε προδιαγραφή ελέγχου των εκπομπών ρύπων.
Σίγουρα η εξέλιξη της τεχνολογίας και οι νέες ανακαλύψεις θα βελτιώσουν, ή και θα εξαλείψουν πολλές από αυτές τις αρνητικές επιπτώσεις, και μένει να δούμε αν τελικά το μέλλον βρίσκεται… στο ποπ κορν!

Ετικέτες

Pokemon και δράκοι - Φτερά και κέρατα στις ουρές των MotoGP μοτοσυκλετών

Στην κορυφή μετρά και η παραμικρή λεπτομέρεια
Κώστα Γκαζή
Από τον

Κώστα Γκαζή

23/9/2022

Κατά τη διάρκεια των δοκιμαστικών του Mugello στον αγώνα του 2022, ο αναβάτης εξέλιξης της Aprilia, Lorenzo Savadori, εμφανίστηκε με ένα εντυπωσιακό αεροδυναμικό βοήθημα στην ουρά, που θύμιζε πολύ την αεροτομή των F1 μονοθεσίων. Στη συνέχεια, το Noale  εγκατέλειψε το συγκεκριμένο βοήθημα, όμως λίγους μήνες μετά, η Ducati έκανε τη δική της κίνηση όσον αφορά στα βοηθήματα ουράς, που δείχνουν να έχουν έρθει για να μείνουν, ενώ στα δοκιμαστικά του Motegi την εταιρεία του Borgo Panigale ακολούθησε και η Suzuki.

Διπλά φαίρινγκ, πλαϊνά “φτερά”, σχισμές που θυμίζουν βράγχια στο φέρινγκ (S 1000 RR) και τρύπες εκατέρωθεν του προβολέα (CBR900RR), αεροτομή “κουτάλι” στο κάτω μέρος του πίσω τροχού, και τώρα αεροδυναμικά βοηθήματα στην ουρά. Ο πειραματισμός στα αεροδυναμικά βοηθήματα έχει μεγάλη ιστορία, και ακόμα μεγαλύτερο μέλλον.

Καθώς διάφοροι κατασκευαστές του MotoGP μείωναν το μέγεθος των πλαϊνών αεροδυναμικών “φτερών” των μοτοσυκλετών τους, αναζητώντας τρόπους για να αυξήσουν την ταχύτητα τους, η Aprilia εφοδίασε τη μοτοσυκλέτα του Savadori στα δοκιμαστικά του Mugello στα τέλη Μαΐου του 2022, με μια νέα αεροτομή στην ουρά. Ο Aleix Espargaro μπορεί να μην δοκίμασε την αεροτομή αυτή, δήλωσε όμως τα εξής: “Είδα τα δεδομένα από την αεροσήραγγα και έχουν ενδιαφέρον. Εκ πρώτης όψεως η αεροτομή δείχνει ένα απλό τέχνασμα του marketing, όμως κάνει διαφορά. Ναι, θυμίζει την F1, αλλά φορτίζει με βάρος κάποια σημεία και πλέον στο MotoGP αναζητούμε τις λεπτομέρειες που κάνουν τη διαφορά. Θέλουμε μεγαλύτερη φόρτιση του πίσω μέρους της μοτοσυκλέτας, δεν μπορώ να χρησιμοποιήσω περισσότερο φρένο κινητήρα και πιέζω την ομάδα να μου βρουν τρόπο να φορτίσω περισσότερο το πίσω μέρος.”

Παρά τις δηλώσεις του Espargaro για ενδιαφέροντα αποτελέσματα στις δοκιμές της αεροτομής, η Aprilia στη συνέχεια εξαφάνισε το εν λόγω βοήθημα, και κανείς δεν ξανάκουσε για αυτό.

Απ’ ότι φαίνεται η αεροτομή της Aprilia φόρτιζε μεν την ουρά της μοτοσυκλέτας, πακτώνοντας την στο έδαφος στις ευθείες με ψηλές ταχύτητες, όμως στις στροφές η δύναμη του αέρα ανέπτυσσε πλευρικές δυνάμεις που δεν ήταν επιθυμητές.  

Φτάνουμε στο  Βρετανικό GP του Silverstone, στις αρχές Αυγούστου του 2022, με τη Ducati να παίρνει τη σκυτάλη από την Aprilia, παρουσιάζοντας μια νέα σειρά αεροδυναμικών βοηθημάτων για την ουρά της Desmosedici GP, που έγιναν γνωστό και ως “ουρά Στεγόσαυρου”, “Ουρά δράκου” ή ακόμα και ως… “Pokemon”. Μια νέα εποχή αεροδυναμικών… φτερών και κεράτων έδειχνε να ανατέλλει.

Δεν ξεχνάμε πως η Ducati είναι εδώ και χρόνια πρωτοπόρα στην αεροδυναμική των αγωνιστικών μοτοσυκλετών, καθώς ήταν ο πρώτος κατασκευαστής που παρουσίασε τα γνωστά, και κοινά πλέον, αεροδυναμικά βοηθήματα στα πλάγια του φαίρινγκ των MotoGP και Superbike μοτοσυκλετών, φτερά που έχουν πλέον προσαρμοστεί ακόμα και σε γυμνά μοντέλα παραγωγής.

Οι πρώτοι αναβάτες που δοκίμασαν τα συγκεκριμένα βοηθήματα στην ουρά των MotoGP μοτοσυκλετών τους ήταν οι Enea Bastianini και Jorge Martin. Τα βοηθήματα είναι τέσσερα εξογκώματα στο πάνω μέρος της ουράς που θυμίζουν φτερά, δύο από κάθε πλευρά που αλληλοκαλύπτονται, τοποθετημένα με κλίση.

Αρχικά κανείς δεν γνώριζε ποιος ακριβώς ήταν ο στόχος της Ducati με τα συγκεκριμένα φτερά, ενώ ο Martin δήλωσε μεταξύ άλλων πως “ένιωθα πως δυσκολευόμουν λίγο περισσότερο να αλλάξω κατεύθυνση, όμως στην ευθεία είχα καλύτερη αίσθηση”.

Ο Bastianini δήλωσε πως “στο φρενάρισμα η μοτοσυκλέτα είναι πιο σταθερή, και νομίζω πως αυτό είναι το δυνατό τους σημείο.”

Τα “φτερά Στεγόσαυρου” είναι σχεδιασμένα ώστε το φτερό που βρίσκεται στο εσωτερικό της στροφής να φορτίζει τον πίσω τροχό, όταν η μοτοσυκλέτα είναι υπό κλίση (όπου ο αναβάτης έχει βγάλει το σώμα του εκτός της μοτοσυκλέτας, αφήνοντας τον αέρα να κάνει τη δουλειά του με τα φτερά), και την ίδια στιγμή το απέναντι φτερό να μην παράγει κάποια αντίθετη ή ενοχλητική δύναμη.

Μια ακόμα λειτουργία των αεροδυναμικών αυτών βοηθημάτων είναι να εξομαλύνει τη ροή του αέρα στο πίσω μέρος της μοτοσυκλέτας, κατευθύνοντας τον στο κέντρο, μειώνοντας τις αναταράξεις και βοηθώντας στην επίτευξη μεγαλύτερης τελικής ταχύτητας.

Σιγά-σιγά τα συγκεκριμένα βοηθήματα εξαπλώθηκαν σε περισσότερες MotoGP μοτοσυκλέτες της Ducati, ενώ πλέον τα χρησιμοποιούν οι Francesco Bagnaia, Jack Miller, Enea Bastianini, Luca Marini, Jorge Martin, και πιο πρόσφατα απ’ όλους ο Johann Zarco. Ακόμα δεν τα έχουν φορέσει οι Fabio di Giannantonio, Marco Bezzecchi.

Καθώς τα GP διαδέχονται το ένα το άλλο, τα συγκεκριμένα “φτερά” της Ducati έχουν αλλάξει ελαφρώς σε σχήμα, όμως σε γενικές γραμμές παραμένουν στην ίδια λογική με τα πρώτα.

Η πιο πρόσφατη εξέλιξη στο θέμα είναι η είσοδος της Suzuki στο κλαμπ με τις “φτερωτές ουρές”-λίγο πριν την έξοδο της από το MotoGP-, όπου στο GP του Motegi αποφασίστηκε να οδηγήσει ο δοκιμαστής της φίρμας Takuya Tsuda, και αντικαταστάτης του τραυματία Mir, με δυο αεροδυναμικά βοηθήματα στην ουρά που κάποιοι χαρακτήρισαν ως… “αυτιά λαγού”.

Ενδιαφέρον έχει το γεγονός πως μόλις το έμαθε ο Alex Rins επέμεινε να οδηγήσει κι εκείνος με αυτά τα βοηθήματα. Όταν η Suzuki αρνήθηκε, τους έκανε την εξής πρόταση: “αν είμαι γρήγορος τα πρώτα λεπτά, θα έρθω στα pits και θα μου βάλετε την ουρά με τα βοηθήματα.”  Η Suzuki δέχθηκε, ο Ισπανός ανέβηκε στην κορυφή των χρόνων τα πρώτα λεπτά, μπήκε στα pits και όταν βγήκε ξανά είχε την ουρά με τα αυτιά του λαγού. Πώς τα πήγε με αυτήν; Όχι και τόσο καλά, όμως χωρίς να φταίει η ουρά, καθώς είχε βγει κίτρινη σημαία και ο Rins δεν κατάφερε να σημειώσει γρήγορο χρόνο στα λεπτά που απέμεναν.

Κι η ετυμηγορία του; “Ένιωσα πιο σταθερή τη μοτοσυκλέτα όσον αφορά στο πίσω μέρος. Με τα δεδομένα της τηλεμετρίας, συγκρίνοντας την πρώτη μου έξοδο στα δοκιμαστικά με τη δεύτερη, ήμουν ικανός να φρενάρω λίγο πιο δυνατά μέσα στη στροφή. Τουλάχιστον με λιγότερα κουνήματα. Αν τα δεδομένα που έχουν συλλέξει οι τεχνικοί είναι καλά, θα χρησιμοποιήσουμε τα βοηθήματα και στον αγώνα.”

Τέλος, να θυμίσουμε την περίπτωση του Dominique Aegerter που το 2016 είχε εμφανιστεί στο τεστ του Κατάρ με τη Moto2 μοτοσυκλέτα της Kalex να φέρει δυο carbon “φτερά” στην ουρά, στο κάτω όμως μέρος της. Αυτά είχαν στόχο να… μεγιστοποιήσουν τις αναταράξεις στο πίσω μέρος της μοτοσυκλέτας ώστε να εμποδίζουν το slip-streaming και να… φρενάρουν τους αναβάτες που τον ακολουθούσαν! Άκρως επικίνδυνη εφεύρεση, που βοήθησε τελικά τον Μάρτιο του 2016, τη Dorna να απαγορεύσει τα αεροδυναμικά βοηθήματα σε Moto2 & Moto3.

Τώρα αναμένουμε να δούμε, αν μετά τις Aprilia, Ducati και Suzuki θα ακολουθήσουν κι άλλοι κατασκευαστές στη νέα αυτή κατεύθυνση, ή αν θα… βγάλουν τις ουρές τους απ’ έξω. Και φυσικά μην αποκλείουμε την πιθανότητα να δούμε σύντομα τις εν λόγω “φτερωτές ουρές” να περνούν και στις μοτοσυκλέτες παραγωγής, είτε από τα εργοστάσια, είτε από τρίτους κατασκευαστές. Και οι αεροδυναμικές αναζητήσεις συνεχίζονται ασταμάτητες.