Epoca de Abur

Pozitia energiei cinetice obtinute cu ajutorul aburului a fost puternic afectata de cei „patru timpi Otto“ patentati de catre Eugenio Barsanti si Felice Matteucci. Apoi, combustibilul lui Diesel, folosit la motoarele cu mare compresie, avea sa restranga si mai mult aria de utilizare a acestei materii prime pentru obtinerea de putere motrica.

Intr-o lume in care resursele energetice isi intoneaza cintecul de lebada, bioetanolul, hidro¬genul si solutiile hibride cu dinamometru incep sa castige tot mai mult teren. Producatorii de automobile lanseaza frecvent motorizari neconventionale, indreptandu-se progresiv spre utilizarea completa a acestora.
General Motors a prezentat de curand prototipul unui pick-up truck intitulat Denali XT, ale carui roti sunt asistate, complementar, de motorase electrice individuale, gratie carora consumul de carburant se diminueaza. Al Gore si Green Peace, de pe baricada „verde“, protesteaza necontenit, iar documentarele pro Terra sunt deja nominalizate la Oscar, in temeiul perspectivei ca, nu peste mult timp, energia alternativa va inlocui aurul negru – responsabil pentru monoxidul de carbon care imbacseste plamanii oamenilor si incalzeste clima.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Cine s-ar fi gandit insa ca rezultatul diferentelor extreme de temperatura ar putea reveni in prim-plan ca metoda de propulsie? In mod sigur, nu producatorii de cereale sau cei ce recicleaza extractul de guano din fecalele pasarilor. Aceia au un singur scop: monopolizarea pietei de combustibil din urmatoarele decenii. Se stie ca Brazilia este un exportator insemnat de biocombustibil, postura care i-a asigurat o crestere economica spectaculoasa.

Cu traditia experimentelor si cu o platforma educationala bazata pe acest sistem, englezii de la British Car Challenge au inventat pur si simplu o noua masina cu aburi, botezata Inspiration. Un nume nu tocmai… inspirat, insa conteaza ideea tehnologica din spatele lui. Proiectul a pornit de la premisa, foarte simpla, de a readuce aburul in centrul atentiei.
Motorul in cauza foloseste principiul combustiei externe si transforma puterea calorica in aburi, care, la randu-le, produc lucrul mecanic esential miscarii. Acest sistem vetust si minimalist, dar readus la viata cu ajutorul tehnologiilor curente, ar putea fi folosit pana si pentru deplasari intergalactice.
Cea mai rapida masina cu aburi din istorie – Rocket – a fost proiectata de catre fratii Stanley in 1906 si a atins 204 km/h pe plaja din Daytona. Pe atunci, aburul inca mai avea puterea sa lupte cu petrolul. Dar, la putin timp dupa, vehiculele propulsate cu ajutorul aburului, au devenit piese de colectie. Glynne Bowsher, proiectantul din umbra al supersonicului ThrustSSC, a fost cooptat la experimentul britanic pentru a gindi forma masinariei. Inspiration are 8,5 metri lungime si de patru ori mai putin in latime. ThrustSCC era de aproape doua ori mai mare ca suprafata totala.

Turbina lui Inspiration dezvolta 350 CP, 12 arzatoare producand, fiecare, 250 KW. Combustia externa, care reprezinta amestecul surselor calorice ecologice cu oxigenul, permite un control mai bun al arderii la presiuni joase. Procesul se finalizeaza cu emisii reduse de oxid de azot si funingine. Gazul lichefiat urca temperatura apei din rezervor la 400 de grade Celsius, transformand lichidul in vapori. Mai departe, produsul este transmis prin patru supape in doua turbine la 12.000 de rotatii pe minut, iar acestea transfera puterea trenului de rulare spate prin intermediul unei cutii de viteze. Testarile vor avea loc in acest an, in Bruntingthorpe, Anglia, iar echipa urmareste sa propulseze vehiculul cu 160 km/h, dupa care, daca totul merge conform planului, se va incerca depasirea plafonului de 320 km/h.

Motorul lui Inspiration difera complet de cele alimentate pana acum cu aburi. In locul pistoanelor se afla o turbina antrenata de vapori. Este solutia cea mai evoluata si cea mai economica totodata, utilizand cel putin 40% din energia produsa si ruland la o viteza cu variatii aproape inexistente. Acest tip de turbina este folosit de toate vapoarele si submarinele alimentate cu energie nucleara. In replica, motoarele cu aburi comprimati de pistoane pot trimite putere rotilor fara interventia cutiilor de viteze. Proiectul in care este implicat un asemenea sistem de tractiune se numeste 5AT si rezida intr-o locomotiva cu aburi pentru liniile feroviare engleze. Viteza maxima este de 200 km/h, iar ingi¬nerii care lucreaza la realizarea locomotivei garanteaza o fiabilitate sporita comparativ cu a mocanitelor de la inceputul secolului XX.

Motoarele cu aburi nu sunt limitate la uzul terestru, ci pot functiona si la inaltime. In 1930, George si William Besler au atasat un motor de acest fel unui avion biplan. Masinaria era atat de silentioasa, incat exclamatiile pilotului se puteau auzi de la sol. De cand proiectul a fost incredintat guvernului japonez, nu s-a mai auzit nimic despre el. In 2003, experimentul Flying Kettle ridica in aer un balon cu aburi – se stie ca aburul este mai usor decit aerul fierbinte. In prezent, solutia folosita in timpul experimentului reprezinta un compromis intre variantele de inaltare de la sol prin aportul aerului cald si prin cel al heliului – extrem de costisioare din cauza consumului mare. Anticiparile cercetatorilor merg atat de departe, incit ei afirma ca aburul poate propulsa un vehicul pe verticala pana la iesirea sa din atmosfera, ba chiar pana in spatiul interplanetar. Compania Surrey Satellite Technology din Marea Britanie insista pe un proiect care prevede manevrarea satelitilor in spatiu cu ajutorul unor astfel de metode.

Revenind cu picioarele pe Pamant, sa spunem ca aburul exista deja de „vanzare“ la pachet cu masinile de spalat revolutionare, iar nemtilor le este deja furnizata energie electrica obtinuta prin puterea aburului. Dincolo de Ocean, americanii tot inoveaza operatii medicale bazate pe aceasta energie. Printre cele mai de seama aplicatii se numara si diversele microustensile care calatoresc prin corpul bolnavului spre tesuturile afectate.
Facts
EcoPower
Motoarele cu aburi au multe avantaje ecologice. Desi sunt mai putin productive, modalitatea lor de functionare este foarte curata. Intr-un motor cu ardere interna, benzina si aerul sunt arse la presiune mare, iar gazele rezultate imping pistonul. Benzina nu arde insa in totalitate, dand nastere monoxidului de carbon si oxizilor de azot. In cazul motorului cu aburi, arderea are loc la suprafata pistonului, intr-o incinta dedicata, inainte ca apa sa fie transformata in aburi. Combustia se petrece la presiuni si temperaturi mult mai mici, iar emisiile nu sunt atat de toxice. Motoarele cu aburi pot fi alimentate si cu alti combustibili, nu doar cu benzina. Totusi, mai sunt multi pasi de facut pana la momentul cand motoarele cu aburi vor proteja cu adevarat mediul.