Αυτοκίνητα του μέλλοντος: Κινητήρας που λειτουργεί χωρίς βενζίνη και diesel φέρνει την επανάσταση

10:10 13/12/2023 - Πηγή: Attiki Press

Ένας κινητήρας που λειτουργεί χωρίς βενζίνη ή πετρέλαιο και δεν χρειάζεται ούτε ηλεκτρική ενέργεια βρίσκεται στα σκαριά και θα μπορούσε να αλλάξει εντελώς τα δεδομένα στο μέλλον. Η βιώσιμη κινητικότητα και η κλιματική κρίση φέρνουν μαζί τους μεγάλες αλλαγές στον κόσμο των τεσσάρων τροχών. Αλλαγές που έχουν ήδη ξεκινήσει σε πολλά επίπεδα με την παγκόσμια αυτοκινητοβιομηχανία να προσπαθεί να περιορίσει τη χρήση θερμικών κινητήρων και τα αμιγώς

ηλεκτρικά μοντέλα να αποτελούν ήδη μέρος της τετράτροχης πραγματικότητας. Κατασκευαστές αυτοκινήτου και πανεπιστημιακά ιδρύματα επενδύουν δισεκατομμύρια ευρώ ετησίως στην εξέλιξη νέων ηλεκτρικών συστημάτων κίνησης αλλά και θερμικών κινητήρων που δεν χρειάζονται ορυκτά καύσιμα για να λειτουργήσουν, με την έρευνα που πραγματοποιείται σε όλο τον κόσμο να οδηγεί και σε νέου τύπου κινητήρες, οι οποίοι μέχρι πριν από λίγα χρόνια δεν υπήρχαν ούτε ως σενάριο επιστημονικής φαντασίας.

Η παραπάνω περίπτωση ισχύει και για την ερευνητική ομάδα του γερμανικού Πανεπιστημίου Kaiserslautern-Landau (RPTU), η οποία τέθηκε επικεφαλής και συνεργάστηκε με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Στουτγκάρδης αλλά και από το ιαπωνικό Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Okinawa. Για την παραγωγή έργου οι κινητήρες κινητήρες εσωτερικής καύσης ακολουθούν τους νόμους της θερμοδυναμικής μετατρέποντας τη χημική ενέργεια που «κρύβεται» στα καύσιμα σε θερμική και έπειτα σε κινητική, με τα δύο τελευταία να αφορούν και άλλους τύπους θερμικών μοτέρ όπως είναι για παράδειγμα μια ατμομηχανή. Με την έρευνα που πραγματοποιούν στον μικρόκοσμο της κβαντικής μηχανικής οι ομάδες των ερευνητών δημιούργησαν σε συνθήκες εργαστηρίου έναν νέου τύπου κινητήρα καθώς κατάφεραν να «αντιγράψουν» την κίνηση του πιστονιού ενός μοτέρ εσωτερικής καύσης.

Δημιούργησαν ένα «θερμικό μοτέρ»

Έτσι δημιούργησαν στον μικρόκοσμο της κβαντικής μηχανικής ένα «θερμικό μοτέρ» που λειτουργεί από τη διαφορά ενέργειας που δημιουργείται μεταξύ συνόλων φερμιονίων και μποζονίων όταν αυτά βρίσκονται σε ακραία χαμηλή θερμοκρασία. Τα φερμιόνια και τα μποζόνια είναι στοιχειώδη σωματίδια, τα μικρότερα μέχρι στιγμής που έχουν ανακαλυφθεί και δεν μπορούν να διαιρεθούν περισσότερο, δεν αποτελούνται δηλαδή από άλλα σωματίδια. Φερμιόνια είναι για παράδειγμα τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια και μποζόνιο είναι το φωτόνιο. Έπειτα και από τα πειράματα που πραγματοποίησαν οι ερευνητές ισχυρίζονται ότι δημιούργησαν ένα κβαντικό εναλλακτικό της ανάφλεξης ενός ορυκτού καυσίμου που κάνει τον κβαντικό θερμικό κινητήρα να λειτουργεί παράγοντας κινητική ενέργεια. Μάλιστα, η ενεργειακή απόδοση αυτού του μοτέρ είναι υψηλότερη από εκείνη του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Από την θεωρία στην πράξη βέβαια και μέχρι την εμφάνιση του πρώτου κβαντικού κινητήρα για εμπορική χρήση αναμένεται να περάσουν ακόμη πολλά χρόνια. Σύμφωνα με τα λεγόμενα και των ίδιων των ερευνητών ο κινητήρας τους λειτουργεί προς το παρόν μόνο υπό συγκεκριμένες πειραματικές συνθήκες εργαστηρίου και απαιτείται ακόμη πολλή μελέτη και έρευνα. Από τα σημαντικότερα ίσως προβλήματα που έχουν να λύσουν οι ερευνητές που εργάζονται πάνω στον κβαντικό θερμικό κινητήρα είναι η ακραία χαμηλή θερμοκρασία που χρειάζεται για να λειτουργήσει. Επίσης, για να προκύψει πρακτικό όφελος από τον κβαντικό κινητήρα τότε θα πρέπει για τη δημιουργία των κατάλληλων συνθηκών λειτουργίας του -πολύ χαμηλές θερμοκρασίες- να καταναλώνεται σημαντικά λιγότερη ενέργεια από αυτή που παράγεται.