I příležitostný piják alkoholu ví, že methanol není vhodné pít. Aféra ze září 2012, kdy došlo k otravě methanolem u desítek osob, je toho nejděsivějším příkladem. Pro dopravní vozidla má však methanol skvělé vlastnosti. Proč jej ještě nepoužíváme jako náhradu současných pohonných hmot?
Metanol vs. benzín
Methanol a ethanol hoří při nižších teplotách než benzín. Obě kapaliny jsou v porovnání s benzínem méně těkavé. To ale nemusí být vždy výhodou, například v mrazivém počasí bude náročnější methanolem zažehnout motor.
Pokud jde o zážehové motory, methanol nabízí v porovnání s benzínem lepší vlastnosti, a to hlavně díky lepší tepelné účinnosti. To je způsobeno vyšším oktanovým číslem (114) a vyšším výparným teplem.
Nicméně, aby vše nebylo tak růžové, methanol má vzhledem k benzínu nižší energetický obsah (19,7 MJ/kg) a stechiometrický poměr vzduchu k palivu 6,24:1. To znamená, že spotřeba paliva bude vzhledem k uhlovodíkovým palivům vyšší. Metanol je také náročnější na skladování pro své korozivní účinky.
Metanol ve spalovacích motorech
Methanol jako palivo do spalovacích motorů není nic nového. Použití čistého methanolu je dle pravidel podmínkou například v závodech Monster Trucků, v klubech USAC či Champcars.
V Americe v šedesátých letech se metanol hojně přimíchával do pohonných hmot. Minimální požadavky se pohybovaly od 0,3 % v Ohiu do 2,7 % v Arizoně. Přimíchávalo se ale kde co, a třeba v případě ethanolu se státy dostávaly až na 10 %.
Díky velkému znečištění se Čína snaží přejít na zelenější paliva automobilů několik desetiletí. V roce 2009 země schválila závazek k postupnému přechodu právě na metanolové palivo. Bohužel od té doby se kvůli místnímu nezájmu a technologickým problémům situace nikam nepohnula. V současné chvíli si v Číně načerpáte methanol na méně než 50 místech. Dalším problémem je, že Čína vyrábí methanol z uhlí. A to postrádá ekologický smysl.
Čistější využití v palivových článcích
O methanolu se nyní začíná znovu mluvit v souvislosti s elektromobilitou. Řada expertů se totiž domnívá, že elektřina z akumulátorů nebude pro automobily stačit. Baterie nejsou na dostatečné úrovni, aby zvládaly vše, co od současných vozidel požadujeme.
Na trhu se tak začínají objevovat stroje, které na to jdou od píky. Jezdí sice na elektřinu, ale tu si vyrábějí za jízdy. Způsob výroby se různí. Většina sice používá vodíkové články, ale v posledních pár měsících se začaly objevovat stroje, které využívají právě methanol, respektive metanolové články.
Výhody metanolových palivových článků
- Metanol může být snadno vyroben z místních obnovitelných zdrojů.
- Metanol může být vyroben levněji než benzín.
- Metanolové články mohou mít teoreticky jeden z nejvyšších dojezdů (800–1200 Km). Pro porovnání medián u současných benzínových vozidel činí 700 km.
- Metanol může být snadno integrován do současné sítě čerpacích stanic.
- Metanol je kapalina, snadno se převáží.
- Pro zákazníka je manipulace s metanolem podobná jako s benzínem.
- Podstatně nižší produkce škodlivých emisí během provozu oproti benzínovým motorům (ne však nulová jako u bateriového elektropohonu).
Elektrický sporťák s úžasným dojezdem
Historicky prvním automobilem, který zkombinoval metanolové palivové články a elektromotor byl Dánský výrobce SerEnergy, který ve spolupráci s Gumpert Airways vytvořil funkční prototyp. Supersporťák byl představen minulý rok v dubnu na pekingské Motor Show. Na konci roku 2018 se tato spolupráce překlenula do vzniku vozidla připraveného pro trh s názvem RD Nathalie. Prohlédnout si ho můžete v galerii výše a princip jeho pohonu pak popisuje následující video:
Auto pohání čtyři elektromotory, v každém kole jeden. Celkový výkon 436 koní a přes 1000 Nm dokáže z automobilu vykřesat zrychlení z nuly na stovku za necelých 2,5 sekundy. Na elektromobily jedinečná převodovka umožní vozidlu zvládat 305 km/h (ostatní elektromobily obyčejně převodovku nemají).
Užitkový dojezd vozidla je 1200 kilometrů, a to je hlavní přednost vozidla v porovnání s bateriovými elektromobily. Současný rekord Tesly Modelu S je sice 1078 kilometrů, ale při průměrné rychlosti méně než 40 km/h a čistě za účelem dosažení rekordu.
Kde to vázne?
Metanolové palivové články jsou potenciální náhradou spalovacího motoru. Samotný elektrický pohon je zcela čistý a výroba elektřiny v metanolovém článku sice nějaké emise oxidů uhlíku produkuje, ale v daleko menší míře, než v případě spalovacích motorů.
Pro případnou velkodistribuci metanolu do automobilů by ale bylo nutné vybudovat infrastrukturu. Methanol potřebuje být někde vyroben, následně transportován a prodán zákazníkům. A to bez dalších emisí nepůjde. Celá zmíněná infrastruktura tak bude mít nezanedbatelný ekologický dopad. Je ale zajímavé, že provoz automobilů a potřebné infrastruktury by měl podle dánské studie nižší ekologický dopad než automobily na vodíkový pohon. Ty mají sice nulové emise přímo v automobilech, ale výroba, doprava a skladování vodíku představuje větší zátěž než v případě metanolu.
A co klasické elektromobily s akumulátory? „Auta na baterky“ ve svém základu již infrastrukturu mají. Připojení k elektrické rozvodné síti a její následné vylepšování je řádově jednodušší než začínat od znova v případě metanolu. Ekologický dopad je pak dán především způsobem výroby elektřiny, kde je znát sílící trend přechodu k čistším zdrojům.
Pro osobní auta obvyklé potřeby není současný nízký dojezd elektrických vozidel natolik limitující faktor. V případě velkých vzdáleností už by technologie metanolových článků zaujmout mohla, ale zdá se, že jejich výhody za pár let doženou akumulátory s vyšší kapacitou a nabíjecí stanice s rychlejším nabíjením. A tak to na nějakou zářnou budoucnost automobilů s metanolovými články nevypadá.
