Transportul viitorului – prima staţie, laboratorul de chimie

Astăzi, mobilitatea este privită de oameni ca un element
intrinsec şi implicit al existenţei, reprezentând unul dintre
factorii-cheie care determină calitatea vieţii. A devenit imposibil
să ne imaginăm lumea fără mijloace de transport şi fără călătorii,
fie ele de plăcere sau necesare. Mobilitatea este indispensabilă şi
un element major în construirea standardelor noastre de viaţă şi
stimularea dezvoltării economice.

De aceea, în calitate de consumatori, ne aşteptăm ca cercetătorii
şi industria să furnizeze soluţii aţintite în direcţia menţinerii
şi chiar a îmbunătăţirii standardelor de viaţă, în vremuri când
populaţia mondială este în plină expansiune şi resursele sunt
limitate. Industria chimică joacă un rol-cheie aici: soluţii
sustenabile, eficiente energetic şi prietenoase cu mediul pentru
mobilitatea de mâine vor fi posibile doar prin inovaţiile aduse de
chimie.

• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ
• De la nopți obositoare, la coșmaruri: cum ne dă peste cap consumul de alcool

Cercetătorii de la BASF lucrează de ani buni în căutarea soluţiilor
mobilităţii eficiente energetic. Prin demersurile lor ştiinţifice,
aceşti specialişti doresc să dezvolte produse şi tehnologii care ne
vor asigura mobilitatea individuală, protejând, în acelaşi timp,
mediul şi clima. Strategiile BASF vizează, în acest sens, materiale
inovatoare pentru construirea unor automobile mai uşoare, materiale
izolatoare pentru împiedicarea pierderilor energetice, aditivi
pentru combustibili şi mijloace eficiente de stocare a
energiei.

Cine este
BASF

BASF este cu adevărat o companie multinaţională, cu antene întinse
nu doar pe întreg cuprinsul Europei, ci chiar în toată lumea, având
sedii şi fabrici în foarte multe ţări. Cu toate acestea, în patria
de baştină, Germania, compania are, se poate spune, un întreg
orăşel închinat BASF, Ludwigshafen, aflat peste Rin de oraşul
Mannheim. Locul se distinge prin faptul că găzduieşte cel mai mare
complex chimic din lume, respectiv peste 200 de centrale, fabrici
şi uzine, toate interconectate printr-o enorm de complexă reţea de
ţevi, totul răspândit ingenios pe o suprafaţă de zece kilometri
pătraţi.

Grupul BASF furnizează o gamă largă de materii prime pentru aproape
toate industriile. Principalele domenii de activitate sunt
produsele pentru protecţia plantelor, produsele chimice pentru
construcţii, materialele plastice, poliuretanii, dispersiile şi
pigmenţii, produsele pentru industria hârtiei, detergenţilor şi
produselor pentru curăţenie, produsele pentru industria
petrochimică şi rafinării, produsele pentru nutriţia umană şi cea
animală.

În prezent, peste 9.600 de angajaţi lucrează în echipe
internaţionale şi interdisciplinare la aproximativ 3.000 de
proiecte, având ca obiectiv identificarea unor răspunsuri la
provocările viitorului de a asigura o dezvoltare sustenabilă
organică. Prin noile produse şi procese, BASF se implică în
aproximativ 1.900 de proiecte de cooperare cu diverşi parteneri din
industrie şi ştiinţă.

Pentru anul 2010, BASF şi-a stabilit un prag al vânzărilor de şase
miliarde de euro, prin comercializarea de produse şi aplicaţii noi,
îmbunătăţite. Vânzările generate au depaşit această cifră, iar
între produsele cu cel mai mare succes s-au numărat ierbicidul
Kixor, noii catalizatori SCR (Diminuare Catalitică Selectivă), care
pot fi utilizaţi pentru reducerea oxizilor de azot în cazul
vehiculelor alimentate cu motorină, şi E-por, o spumă elastică
foarte bună pentru împachetări.

Compania germană a identificat patru mega-trenduri care alimentează
inovaţia la BASF: sănătate şi nutriţie, construcţii şi locuinţe,
energie şi resurse, mobilitate şi comunicaţii. Gestionarea
inteligentă a energiei şi a resurselor este în mod special
importantă pentru consorţiul german, deoarece industria chimică
este, în continuare, unul dintre cele mai intensive energetic
sectoare ale industriei. De aceea, BASF are ca zonă prioritară de
cercetare disponibilitatea şi competitivitatea energiei, precum şi
sustenabilitatea utilizării ei.

Chimie şi
mobilitate

Industria chimică aduce o contribuţie decisivă în ceea ce priveşte
mobilitatea de mâine. Aceste orientări vizează motorul clasic cu
combustie internă, vehiculele hibride şi cele electrice. Inovaţia
prin chimie permite soluţii eficiente energetic şi sustenabile: de
la materiale plastice, folosite pentru reducerea masei şi
gestionarea căldurii, până la aditivi inovatori pentru combustibili
şi concepte performante şi sigure de construire a bateriilor.

„Prin cercetările noastre, dorim să dezvoltăm produse şi tehnologii
care vor asigura flexibilitatea şi mobilitatea individuală,
protejând în acelaşi timp mediul şi clima. Electromobilitatea ne
oferă oportunitatea de a tinde spre o schimbare fundamentală a
tehnologiei. Ne vom folosi competenţele în domeniul chimiei pentru
a atinge realizări importante în electromobilitate”, explică
doctorul Andreas Kreimeyer, director executiv BASF.

Un număr tot mai mare de oameni doreşte mobilitate individuală,
accesibilă. Iar consumatorii încep să fie tot mai conştienţi de
nevoia de menajare a mediului şi a climei. Conceptele de mobilitate
ale viitorului vor avea în plan sporirea eficienţei energetice,
diminuarea dependenţei de combustibilii fosili şi reducerea
emisiilor de carbon. Mobilitatea individuală va trebui să rămână la
un preţ accesibil pentru toţi oamenii în viitor, păstrându-se
totodată ecologică şi sustenabilă. Acest ţel poate fi atins în
câteva moduri, cred specialiştii BASF.

Conceptele de propulsie convenţionale pot fi, cu siguranţă,
eficientizate prin utilizarea de noi materiale şi aditivi pentru
combustibili. Un astfel de progres ar furniza alternative originale
pe termen mediu şi lung. Iar cuvântul magic în această direcţie
este electromobilitatea.

Indiferent dacă automobilele de mâine vor fi puse în mişcare
exclusiv de baterii sau, printr-o combinaţie de baterii şi celule
de combustie, ori de un motor clasic cu combustie internă,
electromobilitatea devine simbolul mobilităţii prietenoase cu
mediul. Totuşi, experţii au căzut de acord că, în pofida
regulamentelor guvernamentale stricte, până în anul 2030, cel mult
10% din flota auto mondială se va axa pe
electromobilitate.

Chestiunea electromobilităţii este relevantă pentru un mare număr
de sectoare industriale, inclusiv pentru industria chimică. Pe
lângă conceptele de propulsie convenţionale, cerinţele tehnologice
de bază includ şi noi materiale pentru construirea de caroserii mai
uşoare. Dar viziunea electromobilităţii de mâine are implicaţii
mult mai largi. Iar necesităţile tehnice pentru electromobilitate
sustenabilă vizează sisteme de stocare eficiente, cu pierderi cât
mai mici, neutralitate la emisiile de carbon, reţele electrice
inteligente şi, mai ales, concepte de baterii ieftine şi mai
eficiente pentru a conduce fără emisii nocive, satisfăcând
aşteptările clienţilor în termeni de confort, autonomie şi
costuri.

Din păcate, suntem departe de materializarea acestei viziuni;
realitatea arată destul de diferit în momentul de faţă. Bateriile
existente, spre exemplu, sunt mult prea scumpe, au o autonomie prea
limitată şi o greutate mult prea mare. De aceea, inginerii
BASF şi-au stabilit ca ţel realizarea unei baterii capabile să
asigure o autonomie de 400 de kilometri, pentru o greutate sub 200
de kilograme, pentru un autoturism.

Sporirea densităţii energetice per kilogram de baterie va reduce
simţitor costurile suportate de consumatorul final, pe măsură ce
bateriile devin mai mici şi mai compacte. La rândul său, progresul
în construcţia de autovehicule uşoare prin includerea materialelor
compozite în structura acestora va reduce consumul de energie al
viitoarelor automobile electrice, sporindu-le autonomia.

În prezent, bateria pe bază de plumb este la putere în componenţa
autovehiculelor. Însă aceasta prezintă multe inconveniente, între
care o greutate şi un volum prea mari pentru capacitatea sa de
stocare. De aceea, BASF ia în calcul câteva alternative, pe bază de
litiu, în diferite combinaţii. Se discută cazul bateriilor Li-ion,
Li-sulf şi Li-aer. Cele două din urmă sunt, mai degrabă,
conceptuale decât realizabile practic în acest moment. Prin urmare,
soluţia cea mai viabilă, în care îşi pun speranţele inginerii,
pentru moment, este bateria pe bază de litiu-ion, capabilă să
crească eficienţa mobilităţii şi să reducă emisiile de gaze cu
efect de seră.

Bateriile Li-ion au potenţialul de a spori simţitor
eficienţa transporturilor. Industria chimică îşi aduce
semnificativ contribuţia la dezvoltarea acestui tip de baterii, în
strânsă legătură şi cooperare cu restul industriilor competente în
această direcţie. BASF se angajează să furnizeze acestor industrii
materiale, componente funcţionale, inovaţie şi tehnologie. Chiar în
prezent, compania chimică depune eforturi pentru realizarea unor
materiale noi (concentrându-se pe catozi şi electroliţi), astfel
încât să ducă bateriile Li-ion la următorul nivel. Nu trebuie
neglijate, în acelaşi timp, nici conceptele de reciclare eficientă
a bateriilor epuizate.

Un alt unghi de abordare a electromobilităţii vizează izolarea
termică, ce poate economisi o importantă cantitate de energie
folosită altfel prin funcţionarea sistemelor de răcire/încălzire.
Astfel, un bun artificiu propus de inginerii BASF îl reprezintă
pigmenţii capabili să reflecte lumina. Aceştia vor fi integraţi
atât în vopseaua caroseriei automobilelor, cât şi în geamuri,
respingând razele solare şi prevenind încingerea unei maşini lăsate
în soare. De asemenea, pe timp de iarnă, răcirea la interior a
maşinii ar putea fi prevenită prin folosirea policarbonatului în
componenţa geamurilor unui automobil.

Extrapolări

Deşi este o companie puternică şi influentă, BASF înţelege că are
nevoie de sprijin politic şi social în îndeplinirea misiunii sale
de implicare a chimiei în mobilitate, pentru ecologie. Viitorul
mobilităţii depinde, fireşte, de guverne şi de oameni. Iar o
importanţă majoră în acest joc o au încurajarea şi stimularea
cetăţenilor în a miza pe transportul alternativ. O formă prin care
guvernele susţin deja, în ţări precum Franţa şi Japonia, acest stil
de viaţă „verde”, este recompensarea, într-un fel sau altul, a
acelor oameni care cumpără sau folosesc maşini ecologice: astfel de
administraţii guvernamentale sau primării oferă bani, servicii,
scutiri de taxe şi impozite etc. Posibilităţile sunt
numeroase.

BASF mizează, în cercetările sale, pe extrapolarea performanţelor
de electromobilitate şi în alte direcţii, cum ar fi îmbunătăţirea
agriculturii, prin biotehnologii şi resurse regenerabile.
De asemenea, pentru că, în viitor, va creşte numărul de
mega-oraşe, cu zeci de milioane de locuitori, sunt imperios
necesare mijloace de construcţie sustenabile. Pentru aceasta, BASF
propune folosirea unor materiale eficiente energetic pentru
industria construcţiilor, alternativă prin care se pot micşora atât
cheltuieli majore, cât şi cantităţi uriaşe de emisii de
CO2.

Atât în revoluţionarea mobilităţii, cât şi în alte sensuri de
adaptare la numărul mare de oameni şi la nevoile crescânde, va
trebui să ne concentrăm pe metode alternative de producere a
energiei, între care termoelectricitatea, centralele eoliene şi
captarea fotovoltaică. Aceasta din urmă este un obiectiv de mare
interes şi un punct forte al BASF, care a creat deja o tehnologie
care elimină siliciu, clasic întrebuinţat în panourile solare,
substituindu-i componente organice, mai ieftine şi mai uşor de
produs. Progresul în acest sens este atât de promiţător încât, în
scurt timp, panourile solare vor fi montate în loc de geamuri la
case, arătând întocmai ca acestea şi colectând puterea solară cu
mare eficienţă. Materialele pentru panourile fotovoltaice sunt în
faza de prelansare, în parteneriat cu firme precum Bosch şi
Heliotech.

Practic, BASF depune eforturi pe o largă plajă de domenii, pentru a
duce la îndeplinire câteva obiective foarte clar şi schematic
trasate. Între acestea, cele mai importante sunt autonomia
ridicată, costurile reduse, impactul redus asupra mediului, o bună
operativitate – viteza mare de realimentare a vehiculelor, spre
exemplu – şi procese rapide de mentenanţă.

De asemenea, compania germană îşi propune reducerea
emisiilor de CO2 până în 2020, în Germania, de la 150g/km până la
95g/km. Această performanţă este urmărită prin folosirea
materialelor alternative în procesele de producţie (plastic,
polimeri, fibră de sticlă etc.). Tot pentru o greutate redusă va
exista o revoluţie a scaunelor auto ale viitorului; acestea vor fi
mai uşoare, mai ergonomice şi mai subţiri, construite din polimeri,
spumă epoxidică, polipropilenă etc. Totodată, inserţiile
structurale din caroseria autovehiculelor vor reduce masa
caroseriei, sporind siguranţa pasagerilor.

În plus, se caută mijloace pentru redimensionarea motoarelor, prin
folosirea unor materiale din plastic rezistente la temperaturi
ridicate. Este vorba despre fibre care oferă rezistenţă,
rigiditate, duritate. Într-adevăr, plasticul, în sine, este un
material poluant, deoarece rezultă din procesarea petrolului.
Totuşi, s-au descoperit metode prin care acesta să fie produs din
ulei de ricin, sau prin alte mijloace mai puţin dăunătoare
mediului.

Motoarele vor aduce în peisaj principii de funcţionare pe gaz
natural comprimat, injecţie directă şi biocombustibili. Aceştia din
urmă ar putea decide următoarea normă de poluare Euro6, care va
presupune motoare funcţionale folosind combustibili pe bază de
uree.

Este important ca fiecare pământean să înţeleagă că
electromobilitatea şi, în general, o revoluţie energetică
universală nu înseamnă un moft, nu se trag din dorinţa de schimbare
de dragul schimbării sau din lăcomia de îmbogăţire a unor consorţii
internaţionale care încearcă să exploateze financiar tot ce este,
potenţial, profitabil. Cu siguranţă este vorba şi de foarte mulţi
bani la mijloc, de monopol, de o nouă supremaţie energetică, însă
această schimbare este, mai presus de orice, necesară. Iar unii, pe
lângă identificarea – poate şi un pic egoistă – a dimensiunii
oportune a transformării, au înţeles şi imposibilitatea de a mai
continua să trăim şi să ne dezvoltam spre nenorocirea naturii şi a
planetei. O revoluţie este – sau ar trebui sa fie – pe cale
să se petreacă, pentru că a venit vremea să ne împăcăm cu Pământul:
dacă nu să îi oferim ceva în schimb, măcar să folosim mai
inteligent ceea ce ne oferă el.