Pedeorelha | Hoe de Air Car werkt

Peter Tucker
0
3321
120

Kunnen luchtauto's dergelijke gasprijzen tot een herinnering maken? - Zie foto's van voertuigen op alternatieve brandstof. Tetra-afbeeldingen / Getty-afbeeldingen

Benzine is al de brandstof van het verleden. Het lijkt misschien niet zo terwijl je op weg naar je werk tankt, maar de petroleum die je gebruikt om het te maken, raakt geleidelijk op. Het vervuilt ook lucht die steeds ongezond wordt om in te ademen, en mensen willen niet langer de hoge prijzen betalen die oliemaatschappijen ervoor rekenen. Autofabrikanten weten dit allemaal en hebben veel tijd en geld gestoken in het vinden en ontwikkelen van de brandstof van de toekomst.

De zoektocht is begonnen, maar wat zal deze brandstof van de toekomst zijn? Kant-en-klare brandstoffen zoals aardolie worden steeds moeilijker te vinden en autofabrikanten schakelen over op groenere energiebronnen zoals batterijen. Deze accu's kunnen worden opgeladen met energie en in een auto worden geplaatst waar die energie kan worden vrijgegeven. Hoe goed dat idee ook mag lijken, sommige fabrikanten denken dat lucht een nog betere energiebron kan worden.

Lucht? Op het eerste gezicht lijkt het idee om een auto in de lucht te laten rijden bijna te mooi om waar te zijn. Als we lucht als brandstof kunnen gebruiken, waarom zouden we dan iets anders overwegen? Lucht is overal om ons heen. Lucht raakt nooit op. Lucht is niet vervuilend. Het beste van alles is dat lucht gratis is.

-Helaas kan alleen lucht niet als brandstof worden gebruikt. Ten eerste moet er energie in worden opgeslagen door de lucht stevig samen te drukken met behulp van een mechanische luchtcompressor. Zodra de samengeperste lucht is vrijgegeven, zet deze uit. Deze uitzettende lucht kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de zuigers aan te drijven die een motor aandrijven. Het idee om perslucht te gebruiken om een voertuig aan te drijven is niet nieuw: vroege prototypes van een luchtaangedreven voertuig gaan terug tot het midden van de 19^th eeuw, zelfs vóór de uitvinding van de interne verbrandingsmotor.

Minstens één fabrikant denkt dat het klaar is om luchtauto's aan het Amerikaanse publiek te verkopen. Als alles goed gaat, kunnen deze auto's relatief snel in de Verenigde Staten verkrijgbaar zijn [bron: Sullivan]. Op de volgende pagina's zullen we deze technologie bekijken, de redenen waarom u deze misschien wilt gebruiken en een paar redenen waarom u deze misschien niet wilt gebruiken.

MDI's AirPod One en zijn persluchtmotor, op het hoofdkantoor van MDI in de buurt van Nice, Frankrijk. Lionel Cirroneau / AP Photo

-De wetten van de fysica schrijven voor dat niet-gecontamineerde gassen elke ruimte zullen vullen. De gemakkelijkste manier om dit in actie te zien, is door een ballon op te blazen. De elastische huid van de ballon houdt de lucht stevig vast, maar op het moment dat je een speld gebruikt om een gat in het oppervlak van de ballon te maken, zet de lucht met zoveel energie naar buiten uit dat de ballon explodeert. Het comprimeren van een gas in een kleine ruimte is een manier om energie op te slaan. Als het gas weer uitzet, komt die energie vrij om werk te doen. Dat is het basisprincipe achter wat een luchtauto laat rijden.- -

In de eerste luchtwagens zullen luchtcompressoren worden ingebouwd. Na een stevige rit kunt u de auto naar huis brengen, in de garage zetten en de compressor aansluiten. De compressor gebruikt lucht rond de auto om de persluchttank bij te vullen. Helaas is dit een vrij langzame manier van tanken en zal het waarschijnlijk wel twee uur duren voordat het volledig is bijgevuld. Als het idee van een luchtauto aanslaat, komen er luchttankstations beschikbaar bij gewone benzinestations, waar de tank veel sneller kan worden bijgevuld met lucht die al is samengeperst. Het vullen van uw tank bij de pomp duurt waarschijnlijk ongeveer drie minuten [bron: Cornell].

De eerste luchtwagens zullen vrijwel zeker gebruikmaken van de Compressed Air Engine (CAE) die is ontwikkeld door het Franse bedrijf Motor Development International (MDI). Luchtwagens die deze motor gebruiken, hebben tanks die waarschijnlijk ongeveer 3200 kubieke voet (90,6 kiloliter) perslucht kunnen bevatten. Het gaspedaal van het voertuig bedient een klep op de tank waarmee lucht in een pijp en vervolgens in de motor kan worden geloosd, waar de druk van de uitzetting van de lucht tegen de zuigers zal drukken en de krukas zal draaien. Dit levert voldoende vermogen op voor snelheden van ongeveer 56 kilometer per uur. Wanneer de luchtauto die snelheid overschrijdt, wordt een motor geactiveerd om de luchtcompressor in de auto te bedienen, zodat deze tijdens de vlucht meer lucht kan comprimeren en extra vermogen aan de motor kan leveren. De lucht wordt ook verwarmd wanneer deze de motor raakt, waardoor het volume toeneemt zodat de auto sneller kan rijden [bron: Cornell].

Guy Negre van MDI pronkt met het AirPod One-prototype in januari 2009. Lionel Cirroneau / AP Photo

Een belangrijk voordeel van het gebruik van perslucht om de motor van een auto aan te drijven, is dat een voertuig met zuivere perslucht geen vervuiling veroorzaakt aan de uitlaatpijp. Meer specifiek zullen de persluchtauto's die we in de nabije toekomst waarschijnlijk zullen zien, helemaal niet vervuilen totdat ze snelheden bereiken van meer dan 35 mijl per uur. Dat is wanneer de interne luchtcompressor van de auto wordt geactiveerd om extra snelheid te bereiken. De motor die deze luchtcompressor aandrijft, heeft brandstof nodig die een kleine hoeveelheid luchtvervuiling produceert. Sommige brandstof (u kunt milieuvriendelijke biobrandstoffen of fossiele brandstoffen gebruiken) zal ook worden gebruikt om de lucht te verwarmen wanneer deze uit de tank komt. De nieuwste persluchtmotoren bieden chauffeurs ook de mogelijkheid om fossiele brandstoffen of biobrandstoffen te gebruiken om de lucht te verwarmen wanneer deze de motor binnenkomt. Desalniettemin betekent deze technologie een duidelijke verbetering ten opzichte van auto's die worden aangedreven door interne verbrandingsmotoren die bij elke snelheid aanzienlijke hoeveelheden vervuiling veroorzaken.

Luchtvoertuigen zijn ook ontworpen om lichter te zijn dan conventionele auto's. De aluminium constructie van deze voertuigen zal hun gewicht onder de 2.000 pond (907 kilogram) houden, wat essentieel is om deze voertuigen zuinig te maken en ze zal helpen om gedurende langere tijd sneller te rijden..

Een ander voordeel van luchtauto's is dat de brandstof opmerkelijk goedkoop moet zijn, een belangrijke overweging in dit tijdperk van vluchtige gasprijzen. Sommige schattingen zeggen dat de auto's het equivalent van 171 kilometer per gallon zullen halen, hoewel perslucht waarschijnlijk niet per gallon zal worden verkocht. Een meer zinvolle schatting is dat het misschien maar $ 2 aan elektriciteit kost om de persluchttank te vullen, maar je hebt ook benzine nodig om de elektromotor van stroom te voorzien die tijdens het rijden lucht comprimeert [bron: Cornell].

De voertuigen zelf zullen ook relatief goedkoop zijn. Zero Pollution Motors, dat van plan is de eerste luchtauto's in de Verenigde Staten op de markt te brengen en een stickerprijs schat van ongeveer $ 17.800, wat deze auto's betaalbaar zou maken voor prijsbewuste Amerikaanse kopers [bron: Max].

Zou dit u kunnen overkomen bij een vliegtuigongeluk? Clive Streeter / Getty Images

-Hoewel een luchtauto geen vervuiling produceert die wordt aangedreven door reeds samengeperste lucht in de tank, wordt er toch vervuiling geproduceerd wanneer de lucht wordt samengeperst, zowel tijdens het rijden als tijdens het tanken. Zoals we eerder vermeldden, zal de luchtcompressor van het voertuig waarschijnlijk op benzine werken en dit gas zal bij verbranding vervuiling veroorzaken.

De luchtcompressor bij het tankstation zal waarschijnlijk worden aangedreven door elektriciteit. De productie van die elektriciteit kan al dan niet vervuilen, afhankelijk van hoe die elektriciteit wordt opgewekt. Elektriciteit op steenkool kan bijvoorbeeld aanzienlijke hoeveelheden vervuiling veroorzaken. Schonere bronnen van elektriciteit, zoals kernenergie of waterkracht, zullen veel minder vervuiling veroorzaken. Volgens de website Gas 2.0 zou een luchtauto in de Verenigde Staten ongeveer .176 pond kooldioxide-uitstoot per mijl veroorzaken op basis van de gemiddelde mix van elektrische energiebronnen tijdens het tanken. Ter vergelijking: een Toyota Prius Hybrid, die een elektrische motor op batterijen combineert met een verbrandingsmotor, genereert ongeveer 0,34 pond kooldioxide per kilometer. Dus hoewel de luchtauto niet helemaal vrij van vervuiling is, vertegenwoordigt hij nog steeds een verbetering ten opzichte van een van de meest populaire hybride auto's op de markt [bron: Nuccitelli].

Afstand kan ook een nadeel worden, afhankelijk van uw reisgewoonten. De afstand die een luchtwagen kan afleggen zonder te tanken, is cruciaal omdat in het begin maar heel weinig tankstations over persluchtpompen beschikken. Als u van plan bent uw luchtauto alleen te gebruiken voor korte woon-werkverkeer - afstanden van minder dan 100 mijl - komt alles goed. Het wachten van één tot twee uur voordat de ingebouwde luchtcompressor van de auto een tank vol lucht comprimeert, kan echter een probleem worden tijdens reizen over het hele land. Zero Pollution Motors - de Amerikaanse tak van MDI en het bedrijf dat waarschijnlijk de eerste luchtauto voor de Amerikaanse markt zal produceren - streeft ernaar om binnenkort een auto beschikbaar te hebben die tussen 800 en 1000 mijl kan reizen op één tank lucht plus 8 gallons gas [bron: Cornell]. Vroege prototypes hebben echter afstanden afgelegd die dichter bij 120 mijl liggen - goed genoeg voor uw dagelijkse woon-werkverkeer, maar niet helemaal toereikend voor langere reizen [bron: Motavalli].

Wat gebeurt er als een luchtauto bij een ongeval schade oploopt? Persluchttanks kunnen immers gevaarlijk zijn. Om dit gevaar te verkleinen, zijn de luchttanks gemaakt van koolstofvezel en zijn ze ontworpen om bij een botsing te barsten in plaats van te breken. Door deze scheur zou de "brandstof" onschadelijk in de omringende lucht kunnen ontsnappen. Fabrikanten waren bang dat lucht die uit het ene uiteinde van de tank ontsnapt, een raketachtig effect zou kunnen hebben en de auto met een luchtstraal zou voortstuwen. De klep op de brandstoftanks van de auto is aan de zijkant geplaatst om dit effect te minimaliseren.

Ondanks deze voorzorgsmaatregelen bestaat er enige bezorgdheid dat de lichtgewicht constructie van de luchtvoertuigen het voor hen moeilijk zou kunnen maken om aan de strenge Amerikaanse veiligheidseisen te voldoen en dat dit de komst van luchtvoertuigen op de Amerikaanse markt zou kunnen vertragen. Er zijn ook andere factoren naar voren gekomen, en daarover zullen we later leren.

Een kijkje in het AirPod One-prototype. Lionel Cirroneau / AP Photo

De Indiase Tata Mo-tors zal de komende jaren waarschijnlijk de eerste luchtauto op de markt brengen. De luchtauto van Tata Motors zal ook de CAE-motor gebruiken. Hoewel Tata in augustus 2008 aankondigde dat ze nog niet helemaal klaar zijn om hun luchtauto's uit te rollen voor massaproductie, is Zero Pollution Motors nog steeds van plan om een vergelijkbaar voertuig in de Verenigde Staten te produceren. Deze auto's, gezamenlijk bekend als de FlowAIR, kosten ongeveer $ 17.800. Het bedrijf, gevestigd in New Paltz, New York, zegt dat het medio 2009 begint met het opnemen van reserveringen voor voertuigleveringen in 2010. Het bedrijf is van plan om in het eerste productiejaar 10.000 luchtvoertuigen uit te rollen [bron: Max]. MDI heeft onlangs ook de joystickgestuurde AirPod onthuld, de nieuwste toevoeging aan zijn luchtwagenarsenaal. Hoewel de AirPod een topsnelheid van slechts 43 mph genereert, is hij ook extreem licht en genereert hij geen uitstoot.

Grote autofabrikanten kijken met belangstelling naar de luchtwagenmarkt. Als de eerste modellen aanslaan bij de consument, zullen ze waarschijnlijk hun eigen luchtauto-modellen ontwikkelen. Momenteel zijn enkele kleinere bedrijven van plan om in de nasleep van de op MDI gebaseerde voertuigen luchtauto's op de markt te brengen. Deze omvatten:

K'Airmobiles -- Het Franse bedrijf K'Air Energy heeft prototypes gebouwd van een door lucht aangedreven fiets en een licht wegvoertuig op basis van de K'air-luchtcompressiemotor [bron: -K'air]
Air Car Factories SA -- Dit Spaanse bedrijf heeft momenteel een luchtmotor in ontwikkeling. De eigenaar van het bedrijf is momenteel verwikkeld in een geschil met de voormalige werkgever MDI over de rechten op de technologie [bron: MDI].

In eerste instantie zullen de MDI-auto's de enige luchtvoertuigen op de markt zijn. Naar verluidt heeft MDI de technologie echter in licentie gegeven aan fabrikanten in een dozijn verschillende landen, dus luchtvoertuigen zouden binnenkort over de hele wereld beschikbaar moeten zijn..

Meer geweldige links

Luchtautofabrieken (Motor Development International)
Tata Motors
Motoren zonder vervuiling

Bronnen

Chapa, Jorge. "MDI-persluchtwagen." Inhabitat.com. 1 juni 2007. (geraadpleegd op 30/09/2008) http://www.inhabitat.com/2007/06/01/tata-motors-air-car/
Cornell, Clayton B. "Een luchtauto die je in 2009 zou kunnen zien: ZPM's 106 MPG-hybride met perslucht." Gas2.org. 15 juli 2008. (9/28/2008) http://gas2.org/2008/07/15/an-air-car-you-could-see-in-2009-zpms-106-mpg-compressed- lucht-hybride /
Gizmag.com. "Franse auto draait op persluchttechnologie." 2 december 2004. (30-9-2008) http://www.gizmag.com/go/3523
Jones, Benjamin. "106-mpg Air Car voor slechts $ 18.000 komt in 2010." Ecomodder.com. 26 augustus 2008. (28-9-2008) http://ecomodder.com/blog/2008/08/26/106mpg-air-car-18000-coming-2010
Max, Josh. "Persluchtauto komt met Breeze 2010." New York Daily News. 24 maart 2008. (9/30/2008) http://www.nydailynews.com/services/autos/2008/03/24/2008-03-24_compressed_air_car_coming_with_2010_bree.html
Motavalli, Jim. "De luchtwagen waait terug in beeld." NYTimes.com. 10 september 2008. (30/09/2008)
http://wheels.blogs.nytimes.com/2008/09/10/the-air-car-blows-back-into-the-picture
Nuccitelli, Dana. "Luchtauto's versus elektrische auto's versus hybride auto's - welke zijn groener?" Gas2.org. 11 september 2008. (9/30/2008) http://gas2.org/2008/09/11/air-cars-vs-electric-cars-vs-hybrids-which-are-greener
Sullivan, Matt. "Luchtaangedreven auto komt in 2009 tot 2010 naar de VS voor minder dan $ 18.000, kan een bereik van 1000 mijl bereiken." Populaire mechanica. 22 februari 2008. (28-9-2008) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/4251491.html

Hoe de Air Car werkt

gerelateerde artikelen

Meer geweldige links

Bronnen