Auta: Už bylo. Ale co bude?

Na přelomu 60. a 70. let minulého století se v USA vyráběla velká auta se silnými motory, přezdívaná muscle cars.

Ta nabízela za relativně málo peněz spoustu výkonu, kdy se na spotřebu benzínu příliš nehledělo, neboť ropa se zdála být hojnou a levnou surovinou, se kterou není třeba nijak zvlášť šetřit. Zlom přišel v říjnu roku 1973. Ve Vídni se na mimořádné konferenci Organizace států vyvážejících ropu OPEC, která na počátku sedmdesátých let produkovala dvě třetiny po světě obchodované ropy, rozhodla zvýšit její cenu a současně snížit vývoz s tím, že bude v této politice pokračovat do té doby, dokud Izrael nevyklidí v ozbrojených konfliktech jím zabraná území a neobnoví práva palestinského lidu. Po vyhlášení embarga na státy podporující Izrael pak během jediného dne vyskočila cena ropy o sedmdesát procent a za několik měsíců od počátku takzvaného ropného šoku byla už cena barelu čtyřnásobná.

Za současné situace, kdy ceny ropy pokračují v růstu, snahy o ukončení konfliktu na Blízkém východě nevykazují žádné výraznější známky pokroku a lodní doprava v klíčovém Hormuzském průlivu zůstává ochromena, nám tyto události západní sdělovací prostředky připomínají jako varování. Aby se k tomu hned vyrojily další diskuze o alternativách pohonu vozidel, zpravidla o elektromobilech do každé rodiny či syntetickém palivu, jako náhradě za benzín, dosud vyráběný z ropy. Řada pamětníků tak vzpomíná na to, jak se u nás v severních Čechách za války (i krátce po válce) vyráběl syntetický benzín díky německému palivovému programu, za kterým stál chemický koncern IG Farben jako technologický a organizační lídr. Chemický závod pro syntetická paliva, konkrétně v Záluží u Mostu, byl založen v roce 1939 jako Sudetenländische Treibstoffwerke (STW), kdy jeho primárním účelem bylo zkapalňování uhlí v procesu hydrogenace (CTL), jehož výsledkem byly benzínové frakce a letecký petrolej pro potřeby Wehrmachtu a Luftwaffe. Studie na téma německého válečného průmyslu někdy uvádějí, že syntetické palivo vyráběné z uhlí stálo zhruba dvojnásobek ceny importovaného benzínu. Syntetické procesy rozhodně byly nákladnější než přírodní ropa, ale v německé politice soběstačnosti nebyly náklady prvořadým faktorem. Oproti tomu ve Velké Británii, kde neměli nejnovější technologii a zkušenosti chemického koncernu IG Farben (hydrogenační procesy v Německu stály i za téměř veškerým vysoce kvalitním leteckým petrolejem), měl syntetický benzín z uhlí stát cca 2 šilinky za galon versus 6 pencí za galon benzínu z ropy, tedy tam byl asi 4× dražší. Je tedy pochopitelné, že se za války výroba syntetického benzínu ve Velké Británii neujala. Ke konci války se však nacistické Německo v případě uhlí zabývalo i radikálnějšími technologiemi, než byla výroba syntetického benzínu, kterou proslula firma IG Farben. Jako třeba uhelným motorem pro stíhací letoun Lippisch P.13a s delta křídly, který navrhl německý konstruktér Alexander Lippisch. Kdy měl letoun využívat tzv. náporový motor spalující uhlí, konkrétně uhlí granulované: Odkaz

Metoda CTL (Coal-to-Liquids) pro přeměnu uhlí na kapalné palivo se dosud využívá a je podle expertů spolehlivější než přeměna biomasy na biopaliva (BTL). Plně funkční CTL průmysl však dnes existuje v zásadě jen ve dvou zemích: v Jihoafrické republice a v Číně. V ostatních státech se jedná o pilotní projekty nebo spíše strategické úvahy, kdy se technologie rozvíjí hlavně tam, kde je dostatek uhlí a zároveň nedostatek ropy. V Jihoafrické republice pokrývá významnou část spotřeby kapalných paliv společnost Sasol, která dlouhodobě provozuje plně komerční velké výrobní závody. Jde o klíčový prvek energetiky Jihoafrické republiky, jenž historicky vznikal kvůli sankcím a nedostatku ropy během apartheidu a dodnes pokrývá významnou část domácí poptávky. Největším CTL komplexem je závod Secunda, klíčové centrum petrochemického průmyslu, známé díky Sasol Synfuels s denní produkcí cirka 160 000 barelů syntetického paliva. Odkaz

Ovšem Německo pro pohon vozidel za války používalo kombinaci tří řešení: syntetická kapalná paliva, omezené přírodní ropné produkty a náhradní palivo dřevoplyn. Aby se kapalné palivo, vyráběné z uhlí, šetřilo pro frontové linie, bylo v týlu přibližně 500 000 vozidel, včetně nákladních automobilů, autobusů a traktorů přestavěno na systémy Holzgas (zplyňovače dřeva). Tyto systémy, vynalezené v 19. století, mohly jako palivo používat dřevo nebo charcoal, tedy dřevěné uhlí. V nástavbách zpracovávaly pevný materiál na hořlavý plyn, kdy 3 kilogramy suchého dřeva mohly nahradit jeden litr benzínu. U nás se do vývoje zplyňovače dřeva pro automobily nesmazatelně zapsal konstruktér Jaroslav Cankař, zakladatel rodinné firmy ATMOS v Bělé pod Bezdězem, jejíž výroba byla ve 30. letech zaměřena na zplynovací pohonné jednotky pro auta a lodě pod značkou DOKOGEN :

Výše vzpomínané ropné embargo z roku 1973 vyvolalo ve Spojených státech nedostatek pohonných hmot, což následně vedlo k enormním cenám benzínu, kdy se americký automobilový průmysl ocitl v těžké situaci. Vhodným řešením, s nímž tehdy přišla autobilka General Motors, se zdálo být vozidlo, které by namísto benzínu efektivně využívalo „nejhojnější palivo na světě“, totiž uhlí. Po funkčních prototypech Oldsmobile Delta 88 z roku 1977 a Cadillac Eldorado z roku 1978, co už na uhlí jezdily, pak v roce 1981 Technické centrum General Motors představilo světu přepracovaný Cadillac Eldorado z roku 1978 jako automobil na uhlí s turbínovým motorem, nazývaný Coal-Dorado.

V té době už bylo díky nové technologii k dispozici prachové uhlí, dostatečně jemné na to, aby se k tomu dalo použít. Inženýři GM uváděli, že turbína v luxusním automobilu prokázala, že tato koncepce může spolehlivě fungovat, ale na uvedení do výroby byla až příliš exotická. Navíc tu byly problémy s hlukem a také se zplodinami, neboť se začínalo dbát na snižování emisí. I když se hovořilo o značném potenciálu aut na uhlí, model Coal-Dorado se do masové výroby kvůli hlučné turbíně a praktickým problémům při manipulaci s uhelným prachem nedostal. Zde na archivním videu automobil firmy General Motors s turbínovým motorem, co skutečně na uhlí jezdil:

Za ropné krize zkoušeli automobiloví inženýři různé alternativy, dokonce i parní automobil. Parní vozidla však vyžadovala dlouhou dobu startování, někdy až 45 minut v chladu, zároveň bylo třeba často doplňovat vodu, což značně omezovalo jejich dojezd. Přesto však společnost General Motors začala vyvíjet experimentální parní vozy v rámci programu financovaného vládou USA. Tyto prototypy měly rychlejší náběh díky Flash Boiler systému, kde je voda čerpána do rozpálených trubek a okamžitě se mění na páru, čímž tento systém nabízel rychlou produkci páry a vysokou účinnost. Podobně i Ford Motor Company testoval parní pohon jako jednu z možných cest ke snížení závislosti na benzínu. Tehdejší prototypy parních automobilů měly schopnost spalovat různé druhy paliv, včetně ethanolu či ethylalkoholu (obecně alkohol, hovorově špiritus), přesto se však neprosadily. Nejen pro vyšší náklady na složitou výrobu a komplikovaný provoz, ale především kvůli nástupu efektivnějších řešení u spalovacích motorů, které zastínily všelijaké alternativy.

Pokud jde o auta poháněná ethanolem, v tom vynikala Brazílie, která v důsledku ropné krize spustila státní program Proálcool (1975) s podporou výroby a používání ethanolu, jehož cílem bylo snížit závislost na dovozu ropy. I když dnes už většina aut v Brazílii využívá tzv. flex-fuel motory, které se tam masově šíří od začátku 21. století. Ty mohou jezdit jak na benzín, tak ethanol, nebo jejich směs. Vysoký podíl aut na ethanol v Brazílii je výsledek levné domácí produkce, dlouhodobé státní politiky, technologií (flex-fuel) a ekonomické výhodnosti pro motoristy. Především je to však tím, že má Brazílie ideální klima pro pěstování tradiční cukrové třtiny, ze které se tam ethanol vyrábí velmi efektivně, kdy je výroba ethanolu mnohem levnější než výroba benzínu.

V době, kdy začala ve Spojených státech řada velkých i malých automobilek zkoumat možnosti vozidel na alternativní pohon, vyvinula automobilka General Motors i prototyp městského elektromobilu, který představila na prvním sympoziu Agentury pro ochranu životního prostředí v roce 1973. Existovaly však i elektrické dodávky a flotilové projekty, například společnost American Motor Company vyrobila elektrické dodávkové džípy, které poštovní služba Spojených států používala v testovacím programu v roce 1975. Jak se však ukázalo, elektrické dodávky v reálném provozu ve srovnání s automobily na benzínový pohon mohly fungovat jen při omezeném nasazení. Hlavní limitem tu byly baterie (hmotnost, kapacita, cena), dojezd ~40–60 km a maximální rychlost ~70 km/h: Odkaz

Ale není všem dnům konec. A možná tak nejsou úplně plané obavy skeptiků, že pro silniční dopravu budeme znovu vynalézat něco, co bylo už vynalezeno.