Controlul unui Autovehicul Ecologic - HICO

1. Introducere

În zilele noastre, în contextul marilor schimbări ce au loc pe plan mondial, se remarcă

preocuparea insistentă pentru protejarea rezervelor şi utilizarea cât mai raţională a resurselor

energetice, generată de caracterul lor limitat şi de pericolul epuizării rapide pe fondul cerinţelor

din ce in ce mai mari. În acest sens omenirea tinde spre realizarea unui echilibru între avantajele

concurenţei, cerinţele economice şi ecologice ale epocii nostre, astfel încât alocarea resurselor şi

stabilirea modalitaţilor de producere a energiei să aibă ca rezultat nu numai crearea unui

beneficiu economic, ci şi a unuia general-uman.

Energia este sursa vitalităţii civilizaţiei industriale şi o condiţie absolut necesară pentru a

salva lumea de sărăcie. Metodele actuale de generare a energiei civilizaţiei industriale

subminează condiţiile de mediu de la nivel local, regional şi global şi se bazează, în principal, pe

prelucrarea de resurse fosile. În prezent apar zorii unei noi revoluţii a surselor de energie. Este

vorba de utilizarea hidrogenului în locul folosirii petrolului şi a derivatelor acestor. Miza este

mondială. Lupta împotriva efectului de seră impune găsirea unei soluţionări ecologice a

producerii energiei.

Pe termen mediu, investiţii susţinute în energii regenerabile, eficienţa energetică

reprezentată de hidrogen ca purtător de energie pot contribui la reducerea dependenţei faţă de

combustibilii fosili. Ultima soluţie va contribui în special în sectorul de transporturi, sector care

cunoaşte cea mai rapidă creştere a cererii de energie şi de emisii de . În mod îngrijorător,

această tendinţă se aşteaptă să se manifeste şi în deceniile următoare.

În prezent, sursele tradiţionale de energie ale planetei sunt reprezentate de combustibilii

fosili (petrol, gaze naturale şi cărbuni), compuşi radioactivi sau alte surse (soare, căderi de apă,

vânt, maree) care permit obţinerea de lucru mecanic şi căldură. Dintre acestea, combustibilii

fosili sunt consideraţi ca fiind principalele surse energetice ale planetei, dar care, din păcate, sunt

epuizabile.

Mai mult, utilizarea combustibililor fosili ca sursă de energie reprezintă un factor major

de poluare, cunoscut fiind faptul că oxizii de azot şi de sulf, fumul şi hidrocarburile incomplet

arse din gazele eşapate de motoarele care utilizează combustibili clasice sunt agenţi poluanţi

majori ai atmosferei. În acest sens, este cunoscut faptul că acumularea în atmosferă a dioxidului

de carbon, rezultat de arderea combustibilor clasici, contribuie la amplificarea efectului de seră.

Scăderea rezervelor mondiale de hidrocarburi fosile şi majorările succesive ale preţului

barilului de ţiţei, ca urmare a crizei petrolului, pe de o parte, precum şi legislaţia restrictivă

referitoare la nivelul de poluare al mediului produsă de gazele de ardere ale combustibililor

conventionali, pe de altă parte, au creat premize favorabile înlocuirii combustibililor pe bază de

hidrocarburi cu combustibili din materii prime regenerabile.

Energiile regenerabile nu produc emisii poluante şi prezintă avantaje pentru mediul

mondial şi pentru combaterea poluării locale. Obiectivul principal al folosirii energiilor

regenerabile îl reprezintă reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.

Dezvoltarea surselor regenarabile de energie ca o resursă energetică semnificativă şi

nepoluantă este unul din principalele obiective ale politicilor energetice mondiale care, în

contextul dezvoltării durabile, au ca scop creşterea siguranţei în alimentarea cu energie,

protejarea mediului înconjurător şi dezvoltarea la scară comercială a tehnologiilor energetice

viabile.

Maşinile ecologice ar putea aduce mari schimbări în ceea ce priveşte evoluţia încălzirii

globale. Numărul de maşini a crescut considerabil, iar poluarea şi căldura pe care o generează duc

în mod sigur la o distrugere a mediului. Maşinile ecologice au la bază hidrogenul, iar ceea ce

emit este nici mai mult, nici mai puţin decât apă. Motorul acestei maşini funcţionează în urma

procesului de ardere a hidrogenului rezultat din procesul de electroliză care are la bază formula

(1.1).

(1.1.)

În acest scop am construit un autovehicul de mici dimensiuni, sub denumirea de kart,

echipat cu un motor cu ardere internă în doi timpi, marca „Metrom”, modelul ales fiind „Mobra

50” ca cel din figura 1.1, cu o capacitate de . Motorul este tipul „M110” cu cilindrul din

aluminiu şi răcit forţat cu aer. Alezajul este de şi cursa pistonului este de ,

având un raport de compresie de 9,5:1, cu o putere maximă de 4 CP la o turaţie de

. Avansul la aprindere este de înaintea punctului mort superior, această

aprindere fiind asigurată de magnetoul încorporat împreună cu o bobină de inducţie exterioară şi

o bujie de tip „Sinterom M14-260”, având distanţa între electrozi de .

Figura 1.1. Mobra 50

Pentru alimentarea motorului am folosit drept resursă regenerabilă hidrogenul rezultat în

urma procesului de electroliză. Aşadar, am construit o instalaţie de producţie a hidrogenului.

Aceasta conţine:

- un recipient unde are loc procesul, care în condiţii normale de utilizare este folosit în

postura de filtru în instalaţiile de apă;

- un „steamer” având funcţia principală de a realiza condesarea vaporilor de apă rezultaţi în

urma procesului de electroliză, în cazul creşterii temperaturii electrolitului;

- un „bubbler” care nu permite propagarea unei surse de aprindere a hidrogenului către

recipientul de electroliză

Recipientul de electroliză este reprezentat de un corp filtru de 10 inch, pe când „steamer-ul” şi

„bubbler-ul” sunt prezentate de două corpuri filtru de 7 inch. Cele trei recipiente sunt conectate

între ele prin intermediul unui furtun utilizat în instalaţiile de alimentare cu gaz. Recipientul

principal mai are conectat un manometru cu ceas care măsoară presiunea interioară pe o scală de

Interiorul recipientului de electroliză conţine un pachet format din nouă coli de tablă

inoxidabilă despărţite printr-un material izolator cu o grosime de 2 mm, fiind conectate la sursa

de alimentare astfel încât două coli succesive au potenţial electric diferit exact ca în figura 1.2.