Ten samochód elektryczny łapie cząsteczki wytwarzane przez jego własne opony i hamulce podczas jazdy.

Samochody elektryczne zdołały wyeliminować jedno z głównych źródeł zanieczyszczenia związanych z samochodami: emisje pochodzące z wydechu. To jednak nie oznacza, że są całkowicie wolne od cząstek powstających podczas jazdy. Opony, hamulce oraz sam kontakt z asfaltem nadal wytwarzają cząstki, i właśnie na tym obszarze zdecydowała się skupić grupa studentów.

Propozycja pochodzi z Uniwersytetu Technologicznego w Eindhoven w Holandii, gdzie zespół TU/ecomotive opracował prototyp, który ma na celu rozwiązanie tego problemu w zupełnie inny sposób. Chodzi nie tylko o zmniejszenie ilości cząstek wytwarzanych przez samochód, ale także o ich przechwytywanie podczas jazdy pojazdu.

Wynik ten nazywa się Ventra i łączy różne rozwiązania, które działają w tym samym kierunku. Z jednej strony stara się zmniejszyć zużycie, zanim do niego dojdzie. Z drugiej strony zbiera cząsteczki, które udaje im się uciec, a ponadto analizuje sposób jazdy, aby pomóc kierowcy w generowaniu mniejszej ilości tych cząsteczek podczas podróży.

Samochód elektryczny, który zbiera cząsteczki wokół kół

Funkcjonowanie Ventry opiera się na dość prostym pomysle. Cząsteczki powstające w wyniku zużycia opon i hamulców pojawiają się właśnie wokół kół, dlatego urządzenie to zostało zaprojektowane jako system działający bezpośrednio w tej strefie, zamiast próbować filtrować całe powietrze otaczające samochód.

System o nazwie T.R.A.C.E. wykorzystuje ładunek elektryczny, aby przyciągać cząsteczki do specjalnych powierzchni zbierających. W ten sposób pył powstający podczas jazdy zostaje uwięziony w pobliżu swojego źródła. Następnie te powierzchnie można wyczyścić, a zebrany materiał ponownie wykorzystać.

Zgodnie z symulacjami przeprowadzonymi przez TU/ecomotive, system może pochwytać ponad 24% cząstek uwalnianych przez opony, gdy samochód jedzie z prędkością od 50 do 80 km/h. W ruchu miejskim, gdzie prędkości są niższe, system wykorzystuje wentylatory do przepływu powietrza wokół kół, a zdolność pochwytywania cząstek osiąga nawet 42%.

To rozwiązanie jest szczególnie interesujące, ponieważ nie ogranicza się do zastosowania zwykłego filtru. Cząstki otrzymują ładunek elektryczny i są przyciągane do powierzchni zbierających, które następnie można usunąć w celu odzyskania zgromadzonego materiału. TU/ecomotive nawet wykorzystało pochwycone cząstki do stworzenia wewnętrznej powłoki samego prototypu.

Jednak zespół pracował również nad drugą stroną problemu: zapobieganiem powstawaniu tych cząsteczek. Jedną z najbardziej uderzających środków było zmniejszenie masy samochodu, co jest szczególnie istotne w pojazdach elektrycznych ze względu na dodatkową masę, jaką zwykle stanowi bateria.

Ventra wykorzystuje podwozie w dużej mierze zbudowane z paneli kompozytowych z termoplastiku wzmocnionego włóknem węglowym. Dzięki temu rozwiązaniu całe podwozie waży około 135 kg, natomiast monokok ma zaledwie 45,5 kg. Taka konstrukcja pozwala zmniejszyć masę o około 100 kg w porównaniu z tradycyjnym odpowiednikiem.

Prototyp ma łączną masę 790 kg oraz szacowaną zasięg wynoszący 290 km. Ideą tego zmniejszenia masy nie jest wyłącznie poprawa zużycia paliwa. Poprzez mniejsze obciążenie opon zmniejsza się również ich zużycie, a co za tym idzie ilość cząstek uwalnianych do środowiska.

System Clean Drive dopełnia tę koncepcję. Samochód analizuje takie parametry jak przyspieszenia, hamowania i ruchy kierownicy, pokazując kierowcy wskazówki dotyczące prowadzenia bardziej delikatnego. Celem jest unikanie gwałtownych przyspieszeń, niepotrzebnego hamowania oraz nadmiernych ruchów kierownicą – wszystko to czynniki, które mogą zwiększyć zużycie opon i hamulców.

I tu pojawia się jeden z najciekawszych aspektów tego projektu. Regeneracja samochodów elektrycznych już teraz pozwala znacznie ograniczyć użycie konwencjonalnych hamulców, ale opona wciąż pozostaje elementem, który ma bezpośredni kontakt z asfaltem. Ponadto natychmiastowe dostarczanie mocy przez silnik elektryczny może ułatwiać gwałtowne przyspieszenia, które zwiększają zużycie, jeśli są nadużywane.

Ventra stara się działać na dwóch frontach: mniejsza masa w celu wytworzenia mniej cząstek, bardziej efektywne prowadzenie pojazdu, aby jeszcze bardziej zmniejszyć zużycie, oraz system zdolny do pochwytywania części cząstek, które i tak się powstają.

Projekt ten pojawia się ponadto w momencie, gdy przepisy europejskie zaczynają poświęcać znacznie większą uwagę tym emisjom, które nie pochodzą z wydechu. Euro 7 po raz pierwszy wprowadza specyficzne wymagania dotyczące cząstek pochodzących z hamulców oraz zużycia opon, oprócz utrzymania innych wymagań związanych z emisjami i trwałością baterii.

Oczywiście, warto umieścić daty w odpowiednim kontekście. Dla samochodów osobowych i furgonetek standard Euro 7 zacznie obowiązywać od 29 listopada 2026 roku w przypadku nowych typów pojazdów homologowanych, a od 29 listopada 2027 roku w przypadku nowych pojazdów. Określone limity dotyczące zużycia opon zostaną wprowadzone później, stopniowo.

Jeśli chodzi o hamulce, przepisy określają dla samochodów osobowych i pojazdów lekkich limit cząstek PM10 na poziomie 3 mg/km w standardowym cyklu jazdy, począwszy od 1 stycznia 2035 roku. Unia Europejska opracowała również w 2026 roku niezbędne procedury w celu sprawdzania przestrzegania tych limitów.

Dlatego też, chociaż Ventra jest nadal prototypem stworzonym przez studentów, a nie rozwiązaniem dostępnym już jutro w salonach dealerskich, jego koncepcja odnosi się do problemu, który będzie nabierał coraz większego znaczenia. Wyeliminowanie emisji spalin nie oznacza usunięcia wszystkich cząstek wytwarzanych przez samochód, a elektryfikacja przesuwa część uwagi na elementy, które do tej pory były dużo mniej doceniane.

Praca TU/ecomotive proponuje możliwą odpowiedź poprzez połączenie kilku stosunkowo prostych rozwiązań: produkcję lżejszych samochodów, modyfikację nawyków jazdy oraz zbieranie cząstek bezpośrednio na kołach. Być może żadne z nich pojedynczo nie wystarczy, by rozwiązać ten problem, ale razem otwierają interesującą drogę do stworzenia samochodów elektrycznych, które nie tylko mniej zanieczyszczają środowisko podczas pracy, ale także zmniejszają ilość cząstek wytwarzanych podczas jazdy.

Źródło | Tuecomotive