Sam Osborne z Bystrej o silnikach elektrycznych w… starych autach: nie wszystko musi być nowe

Sposób działania Sama Osborna polega na poszukiwaniu rozwiązań, które mają najbardziej pozytywny wpływ na środowisko i wykorzystują minimalną ilość zasobów, najlepiej w jak najkrótszym czasie, aby osiągnąć cele związane ze zmianami klimatycznymi.
Sam chce, aby jego pomysły były dostępne dla każdego, za darmo, do wykorzystania według własnego uznania.
Sam, czy mógłbyś w kilku słowach opisać swój pomysł dotyczący pojazdów elektrycznych, ale takich bardziej dostępnych dla „przeciętnego Kowalskiego”?
Jasne. Obecna, dominująca strategia przejścia na pojazdy elektryczne wiąże się z produkcją nowych pojazdów. Wymiana wszystkich pojazdów na naszej planecie zajmie bardzo dużo czasu, a ponadto pochłonie ogromne ilości zasobów. Dlatego uważam, że powinniśmy zmodernizować istniejące pojazdy, wyposażając je w silniki elektryczne (tzw. retrofit). Nie oznacza to bynajmniej, że powinniśmy zaprzestać produkcji nowych pojazdów, wręcz przeciwnie - potrzebujemy tej technologii i rozwoju. Sugeruję, że te dwa rozwiązania powinny iść w parze, odbywać się równocześnie. Pozytywny wpływ na środowisko osiągniemy o wiele, wiele szybciej, jeśli zainstalujemy silniki elektryczne w istniejących pojazdach.

Istnieje kilka opcji dokonania takiej przemiany. Jedną z nich jest usunięcie silnika spalinowego i zainstalowanie silnika elektrycznego, akumulatorów, przewodów, itp. w celu uczynienia pojazdu w pełni elektrycznym. Ponieważ wiele samochodów ma napęd na przednie koła, inną opcją byłoby zainstalowanie silników elektrycznych z tyłu samochodu albo poprzez zamontowanie nowej osi z napędem elektrycznym, albo zamontowanie elektrycznych piast na istniejącej osi. W ten sposób, przy minimalnym zużyciu zasobów i znacznie niższym koszcie, powstałby samochód hybrydowy.

Co masz na myśli, kiedy mówisz o wykorzystaniu mniejszej ilości zasobów?
Jeśli będziemy produkować nowy pojazd elektryczny, musimy wyprodukować cały samochód. Potrzebujemy cztery koła, przednią szybę, drzwi, lakier, metal, plastik, itd. - naprawdę sporo materiałów, a także energii. Matematyka doskonale to wyjaśnia. Obecnie na Ziemi istnieje około 1,3 miliarda pojazdów: pomnóżmy to przez 4 - oznacza to, że potrzebowalibyśmy 5,2 miliarda nowych kół. To naprawdę dużo kół. Jeśli przyjmiemy, że przeciętny pojazd waży około 1 tony, oznacza to, że musielibyśmy zużyć 1,3 miliarda ton zasobów: metalu, miedzi, plastiku, szkła, kabli, komponentów, itd., aby dokonać tej zmiany; plus energii, niezbędnej by to mogło się wydarzyć.

Zastąpienie wszystkich pojazdów spalinowych elektrycznymi to ogromne przedsięwzięcie, które zajęłoby dużo czasu, 50 lat lub więcej. Jeśli naszym celem jest przeciwdziałanie zmianom klimatycznym, kiedy możemy oczekiwać zwrotu z tej inwestycji? Kiedy osiągniemy ten pozytywny wpływ na środowisko? Może to być nawet w bardzo odległej przyszłości, np. w roku 2170 - a tak naprawdę potrzebujemy go już teraz.

Czyli uważasz, że dzięki takiej modernizacji pojazdy elektryczne można by uzyskać znacznie szybciej i taniej?
O tak, ponieważ na każdy nowy pojazd, który wyprodukujemy, moglibyśmy zmodernizować 10-15 istniejących już pojazdów, przy tej samej ilości zasobów, i to niczego nie wyrzucając. Jeśli wyprodukujemy 1,3 miliarda nowych pojazdów elektrycznych, to i tak wykorzystamy dokładnie te same części, a dodatkowo stworzymy nowy samochód; tymczasem w przypadku modernizacji potrzebujemy tylko silnika elektrycznego, akumulatora i kabli. To jedyny wkład, który jest potrzebny do konwersji samochodu napędzanego benzyną/dieslem na elektryczny. Stanowi to zaledwie ułamek tej ogromnej ilości, której potrzebowalibyśmy do produkcji nowych pojazdów.

Innym ważnym aspektem jest to, że jeśli wyprodukujemy nowe pojazdy, będziemy musieli też zająć się wszystkimi starymi. Jeśli jedyną strategią jest tworzenie nowych pojazdów, to to po prostu nie ma sensu. Modernizacja oznacza osiągnięcie maksymalnie pozytywnego wpływu na środowisko, zużyciu minimalnej ilości zasobów i jak najkrótszego czasu. Stawianie wyłącznie na nowe pojazdy nie spełnia tych trzech warunków.

Jednym z powodów zmian klimatycznych jest to, że nie nauczyliśmy się zarządzać naszymi zasobami na Ziemi, kompletnie to spartaczyliśmy. Czteroletnie dziecko poradziłoby sobie z tym znacznie lepiej. Nie możemy dłużej stosować tej samej zasady, że „wszystko musi być nowe", to byłby obłęd. Modernizacja istniejących pojazdów wykorzystuje istniejące zasoby przez cały ich okres trwałości, poprzez wprowadzenie tylko kilku nowych komponentów.

Twierdzisz, że można stworzyć coś, co teoretycznie byłoby nowym pojazdem, wykorzystując minimalną ilość zasobów, a jednocześnie zapobiegając powstawaniu wielu dodatkowych odpadów w postaci starych samochodów.
Tak, ale my nie tworzymy nowych pojazdów, tylko wykorzystujemy te już istniejące, więc nie marnujemy żadnych aktywów. To jest właśnie jeden z problemów związanych ze zmianami klimatycznymi – to pragnienie wymiany rzeczy i związanego z tym porzucania zupełnie dobrych aktywów.

Mówisz o samochodach. Czy ta technologia mogłaby być zastosowana w innych pojazdach, mam tu na myśli ciężarówki, pojazdy dostawcze, ciągniki rolnicze, itp.?
Oczywiście, można ją zastosować w praktycznie każdym pojeździe i naprawdę otwiera to przed nami bardzo ekscytujące możliwości. Weźmy na przykład ciężarówkę. Jest tam ciągnik siodłowy z trójosiową naczepą (3 zestawy kół). Wykorzystując koncepcję retrofitu, moglibyśmy albo dodać silnik elektryczny do skrzyni biegów ciągnika siodłowego, albo zamontować silnik elektryczny na jednej z osi naczepy. Oznaczałoby to, że po raz pierwszy naczepa miałaby własny napęd, co mogłoby zrewolucjonizować transport drogowy.

W jaki sposób byłoby to lepsze rozwiązanie?
Po pierwsze, byłoby to znacznie tańsze niż zakup nowego elektrycznego ciągnika siodłowego. Naczepy już istnieją, więc musielibyśmy tylko doposażyć je w silnik elektryczny, akumulatory oraz zamocować wszystkie związane z tym przewody, aby połączyć je z systemem operacyjnym w ciągniku siodłowym. Takie silniki elektryczne mogłyby dostarczać 80 – 90 procent mocy potrzebnej do przemieszczania ciężarówki. Oczywiście, ciągnik siodłowy potrzebuje układu kierowniczego, hamulców i tym podobnych elementów, więc do tego nadal moglibyśmy wykorzystać silnik spalinowy - stworzyłoby to hybrydę zużywającą minimalną ilość diesla. Ciągnik siodłowy mógłby zostać w pełni przekonwertowany w późniejszym terminie, nie wszystko musi się wydarzyć od razu. To daje nam różne opcje i dużą elastyczność. Inwestowanie w nowy elektryczny ciągnik siodłowy jest znacznie łatwiejsze dla dużych firm dysponujących odpowiednim budżetem, ale dla pojedynczego właściciela-kierowcy, zakup nowego elektrycznego ciągnika może być dużym wyzwaniem. Dzięki doposażeniu naczepy, staje się to znacznie bardziej prawdopodobne w sensie finansowym. Jest więc dostępne dla każdego, kto posiada samochód ciężarowy, ponieważ inwestycja jest minimalna i nie związana z pozbywaniem się jakichkolwiek długoterminowych inwestycji ani aktywów. To daje nam kilka innych interesujących opcji.

Jakich?
Teraz zaczyna robić się naprawdę ciekawie (uśmiech). Jeśli mamy ciągnik siodłowy z napędzaną naczepą, to nic nie stoi na przeszkodzie, aby dodać za nim kolejną naczepę. I jeszcze jedną. I kolejną. Każda naczepa z napędzaną osią powinna być w stanie pociągnąć konwencjonalną, nienapędzaną naczepę. Dla przykładu, ciągnik siodłowy może wtedy zabrać 5 naczep z napędem i 5 naczep bez napędu, tworząc pociąg drogowy. To nie jest nowy pomysł, pociągi drogowe istnieją w takich miejscach jak np. Australia. Różnica polega na tym, że teraz same naczepy miałyby swój własny napęd.

Powiedzmy sobie szczerze: takie pociągi drogowe nie są zbyt zwrotne, ciężko byłoby gdyby taki pojazd wjechał do miasta...
Pociągi drogowe faktycznie nie są praktyczne w miastach i obszarach miejskich, ale na autostradach i głównych drogach szybkiego ruchu, w transporcie długodystansowym, mogłyby mieć znaczący wpływ. Tak więc, na przykład, jeden ciągnik siodłowy mógłby przewieźć 10 naczep z, powiedzmy, Warszawy do Madrytu, z 1 kierowcą. To oznaczałoby usunięcie z drogi 9 ciągników siodłowych. Z kolei w Warszawie i Madrycie potrzebne byłyby pojedyncze ciągniki siodłowe z kierowcami, aby odebrać każdą naczepę i dostarczyć towary w odpowiednie miejsce w najbliższym rejonie.

Być może wiązałoby się to z dostosowaniem autostrad w pobliżu miast, tak aby stworzyć miejsca do montowania i rozmontowywania pociągów drogowych. To interesujące samo w sobie, ponieważ nawet przed przyjazdem ciągnika siodłowego, gdyby naczepy były już na miejscu, 1 osoba ze skrzynką sterowniczą mogłaby zmontować, bądź rozmontować taki pociąg, który byłby gotowy do odjazdu natychmiast po przyjeździe ciągnika siodłowego. Byłby to bardzo skuteczny sposób radzenia sobie z tym problemem. Byłaby to również duża oszczędność kosztów dla firm transportowych, co wpłynęłoby również na koszt przewożonych towarów.

Wspomniałeś o kilku opcjach. Jaka jest następna?
Nie jestem wielkim miłośnikiem akumulatorów, ponieważ uważam, że ich produkcja i późniejsza likwidacja wiążą się z dużym zanieczyszczeniem środowiska. Niektóre kraje rozwijają systemy sieci trakcyjnych, co bynajmniej nie jest nową technologią - tramwaje i pociągi wykorzystują ją z dużym powodzeniem. Wiemy już, jak z takiej technologii korzystać, mamy inżynierów, ekspertów i firmy produkujące takie systemy. Można by je zainstalować stosunkowo szybko. Posiadanie akumulatora o minimalnej pojemności w każdej naczepie lub pojeździe oznaczałoby, że nie potrzebowalibyśmy nieprzerwanej sieci trakcyjnej. Nie musielibyśmy też obsesyjnie przywiązywać wagi do tworzenia akumulatorów o ogromnych zasięgach. 100 - 200 km byłoby wystarczające aby dotrzeć do większości miejsc na naszej planecie.

Podobnie jak w przypadku koncepcji pociągów drogowych, sieć trakcyjna najlepiej sprawdziłaby się na trasach długodystansowych, autostradach itp. Z początku nie musiałaby być nieprzerwana, można by ją wprowadzać stopniowo. Wspaniałą rzeczą w sieci trakcyjnej jest to, że nie tylko może ona zapewnić energię niezbędną do podróżowania, ale także rozwiązać problemy związane z ładowaniem akumulatorów, ponieważ obie te czynności mogą się odbywać w tym samym czasie. Po opuszczeniu odcinka autostrady wyposażonego w sieć trakcyjną akumulator byłby w pełni naładowany, a jego zasięg - maksymalny. Sieci trakcyjne doskonale sprawdziłyby się w przypadku ciężarówek, autobusów i autokarów, ponieważ przewód znajduje się wysoko nad ziemią i nie stanowi dla nikogo zagrożenia. Jeśli chodzi o samochody, podobny system wykorzystujący przewód umieszczony bezpośrednio w drodze dałby nam bezprzewodowe ładowanie.

Brzmi świetnie. Czy to już koniec opcji, czy masz jeszcze jakiegoś asa w rękawie?
Zabawne, że to mówisz. Tak naprawdę są jeszcze dwie. Rozwój sieci trakcyjnej lub bezprzewodowego ładowania podczas jazdy byłby idealnym fundamentem dla rozwoju self-drive (pojazdu bez kierowcy) - nie w miastach, ale na autostradach, gdzie nie ma pieszych czy też staruszek z zakupami, przechodzącymi przez jezdnię. Taka opcja byłaby również bezpieczniejsza dla samego kierowcy - przy jeździe na długich dystansach jest się bardziej podatnym na zmęczenie lub zaśnięcie. Samodzielna jazda pojazdu oznaczałaby, że pociąg drogowy mógłby jechać np. z Warszawy do Madrytu non stop, ponieważ kierowca nie musiałby się zatrzymywać na 8-9 godzin, aby się przespać. W Madrycie naczepy mogłyby zostać odczepione, nowe – przyczepione do ciągnika siodłowego i pociąg drogowy mógłby wrócić prosto do Warszawy. W tym samym czasie lokalne ciężarówki zajęłyby się dystrybucją przywiezionych towarów. Teoretycznie więc, cały pociąg drogowy mógłby być w ciągłym ruchu.

To samo mogłoby dotyczyć samochodów. Ktoś, kto ma do pokonania długą trasę, jadąc na wakacje lub w podróż służbową, nie musiałby dyskretnie używać telefonu komórkowego podczas jazdy, łamiąc prawo - wszyscy wiemy, że to się zdarza. Dzięki self-drive, można byłoby włączyć w samochodzie opcję autopilota, odwrócić fotel w drugą stronę i np. popracować na komputerze, wysłać e-mail, przygotować prezentację czy przeprowadzić wideokonferencję. To idealne rozwiązanie np. dla przedstawicieli handlowych. Albo można byłoby po prostu odpocząć lub przespać się i dotrzeć na planowane spotkanie wypoczętym i przygotowanym. Myślę, że te korzyści są po prostu niewiarygodne.

Kolejną korzyść odniosłaby lokalna gospodarka. Doposażanie ciężarówek i samochodów mogłoby być wykonywane przez ludzi miejscowych, pracujących w lokalnych firmach, w lokalnych obszarach. To samo można powiedzieć o infrastrukturze do napędzania lub ładowania, czy to napowietrznej, czy umieszczonej bezpośrednio w drodze, czy typu plug-in (która obsługuje system V2G, ale to temat na inną rozmowę). Wszystkie te systemy muszą być zainstalowane i utrzymywane - byłoby to wspaniałe dla lokalnych gospodarek na całym świecie.

Jak widzisz swoją rolę w doprowadzeniu do tego?
Moją rolę odgrywam właśnie tak, tym co robię teraz, opowiadając Ci o tym. Chętnie porozmawiam na ten temat z każdym kto tego chce. Wszystko to jest dość proste i znacznie tańsze od kupowania nowych pojazdów, co sprawia, że jest to dostępne dla wielu, wielu ludzi. I naprawdę nie sądzę, aby miało to wpłynąć negatywnie na rynek pojazdów - zawsze znajdą się ludzie i firmy, którzy lubią kupować nowe.

W porządku, zatem jeśli ten system zostałby wprowadzony, jak szybko, Twoim zdaniem, moglibyśmy zobaczyć korzyści? Mam na myśli takie rzeczy jak spadek zanieczyszczenia, mniejszą ilość odpadów; innymi słowy, jak szybko moglibyśmy dostrzec pozytywny wpływ na środowisko?
Jeśli pójdziemy nową drogą, powiedziałbym, że gdzieś w następnym stuleciu, powiedzmy w roku 2170. Jeśli natomiast będziemy modernizować, to myślę, że możemy z łatwością skrócić ten okres o 100 lat lub więcej, co oznacza, że pozytywny wpływ na środowisko moglibyśmy osiągnąć w ciągu najbliższych 10 - 20 lat.

Kilka słów na koniec?
Pojazdy elektryczne to nie tylko akumulatory czy ich zasięg, ostatecznie będą one tylko tym, czym je zaprojektujemy, więc użyjmy ich jako pojazdu do pozytywnych zmian. Żaden z pomysłów, które tu przedstawiłem nie jest nowy, ale mam nadzieję, że udało mi się namalować obraz tego, jak moglibyśmy zacząć wykorzystywać nasze zasoby w sposób efektywny, mądry i rozsądny. A o to przecież chodzi.