Silniki spalinowe są dobre. To paliwo jest złe

Chociaż wydaje się, że to jedyna droga rozwoju motoryzacji, to gdzieś w kątach ośrodków badawczych, w dużo mniejszych laboratoriach inżynierowie ciężko pracują nad biopaliwami i paliwami syntetycznymi, które mogłyby uratować przynajmniej część konwencjonalnych jednostek z zapłonem iskrowym lub samoczynnym. Charlie Wilson poszedł o krok dalej i zaprojektował maszynę, która będzie mogła produkować biodiesla w… domu.

Nowe życie diesla

Na naszym kontynencie transport samochodowy odpowiada za 12% całkowitej emisji dwutlenku węgla (CO2) do atmosfery. W ostatnich latach najbardziej dostało się „ropniakom”, które, choć spalają mniej paliwa, a przez to emitują mniej dwutlenku węgla, przyczyniają się też do produkcji niezwykle szkodliwych dla zdrowia tlenków azotu (NOx). I – jak wiemy – stare silniki wysokoprężne lubią sobie „puścić dymka”, czym narażają się przechodniom w mieście.

Diesle są więc na cenzurowanym, a włodarze europejskich miast wprowadzają dla kierowców takich pojazdów bolesne, a czasem też kosztowne (np. płatne wjazdy do centrum) ograniczenia. To z kolei spowodowało, że od takich silników zaczęli się odwracać klienci, co widać zwłaszcza w europejskich statystykach sprzedaży – we wrześniu na Starym Kontynencie sprzedano więcej „elektryków” i hybryd plug-in niż aut osobowych zasilanych ropą. Tymczasem to właśnie jednostki wysokoprężne mają szansę stać się wkrótce najbardziej ekologicznym źródłem napędu. I to bez konieczności zmian konstrukcyjnych!

Bimber do baku

Charlie Wilson, absolwent Brunel University, stworzył projekt domowego bioreaktora, w którym paliwo wytwarzają… glony. Zamknięte w dużej kapsule algi do produkcji biodiesla potrzebują tylko dwutlenku węgla i światła słonecznego. Sam pomysł nie jest nowy, bo różni uczeni podejmowali już wcześniej próby wytworzenia na masową skalę ekologicznego paliwa z alg. Za każdym razem okazywało się jednak, że prototyp takiego reaktora zużywa więcej energii niż jest w stanie wyprodukować. Wilson zmienił więc podejście, a dokładniej… skalę.

Uznał, że skoro da się pędzić w domu samogon, to można też paliwo, wyręczając w tym wielkie koncerny naftowe. – Poprzez zdecentralizowanie produkcji i przeniesienie jej do domu usuwamy wszystko, od platform wiertniczych po stacje benzynowe, ponieważ produkujemy po prostu własne paliwo, którego jedynym źródłem jest światło słoneczne przechwytywane za pomocą paneli fotowoltaicznych, kilka butelek bardzo tanich chemikaliów i dwutlenek węgla – tłumaczył Wilson, przedstawiając swoją koncepcję w firmie w ramach corocznych prezentacji Made in Brunel.

Jak wygląda ta koncepcja? W domowym bioreaktorze LumoFuel mnoży się kolonia szybko rosnących glonów gatunku Nannochloropsis Oculata, które przekształcają dwutlenek węgla w tlen i energię, przeprowadzając proces fotosyntezy. Maszyna działa w cyklu dobowym – połowa kolonii alg jest zbierana i oczyszczana, a pozostałe podwajają w tym czasie swoją masę, osiągając pełną gęstość, i w ciągu doby są gotowe do następnego cyklu. Zbierający glony wirnik oddziela je od płynu, w którym rosły i nasyciły go tłuszczami o dużej gęstości energetycznej. Następnie są one ekstrahowane z użyciem katalizatora (wodorotlenku sodu) i mieszane z metanolem, w wyniku czego powstaje biodiesel, który może być stosowany w samochodach z jednostkami wysokoprężnymi.

Oto domowa stacja paliw (a nawet rafineria) LumoFuel. Tylko gdzie ją zmieścić, kiedy mieszka się w bloku?

Ekologia w parze z ekonomią

Produkty uboczne? Niewykorzystane algi, glicerol i tlen, które można przetworzyć na rozmaite produkty, począwszy od suplementów diety, a na nawozach skończywszy. No i najważniejsze – do działania system potrzebuje zaledwie 4 kWh energii dziennie, do tego niewielkiej ilości wspomnianych już metanolu i wodorotlenku sodu. Zdaniem Wilsona maszyna jest w stanie wytworzyć dziennie 3 litry biodiesla za jedyne 18 centów, czyli 68 groszy. To oznacza, że litr domowego paliwa kosztuje jakieś 23 grosze. Tanizna!

To gdzie można zamówić taki bioreaktor? Cóż, o tym nie możemy już napisać z takim optymizmem, urządzenie jest bowiem dopiero w fazie projektowej. I choć Charlie Wilson zadbał o solidne fundamenty naukowe i wszystko w teorii powinno działać, to przez pandemię i związane z nią utrudnienia nie powstał jeszcze prototyp, który mógłby to udowodnić. Mimo to trzymamy kciuki, bo wygląda na to, że silniki spalinowe czeka jeszcze świetlana przyszłość.

Krzysztof Grabek