Když se dnes mluví o alternativních pohonech, většině lidí se vybaví elektromobily, baterie nebo vodík. Švédský nadšenec Niklas Alexandersson se však vydal úplně jiným směrem. Vzal klasické Volvo 145 a upravil ho tak, aby dokázalo jezdit na plyn vyráběný ze dřeva. Výsledek rozhodně stojí za pozornost. Na přibližně 300 kilometrů dlouhou cestu mu údajně stačily čtyři pytle suchého březového dřeva. Přestože jde o technologii starou mnoho desetiletí, experiment ukazuje, že ani v dnešní době nemusí být úplně odepsaná. Má ovšem také řadu zásadních omezení a její provoz rozhodně není bez rizika.
Představte si, že přijedete na čerpací stanici, ale místo tankování benzinu nebo nafty začnete do svého automobilu přikládat dřevo. Představa je to poněkud absurdní, jenže přesně na takovém principu funguje jeden velmi neobvyklý švédský projekt. Jeho základem se stalo Volvo 145, tedy klasické švédské kombi z doby, kdy byla automobilová technika podstatně jednodušší než dnes.
Niklas Alexandersson se rozhodl připomenout způsob pohonu, který kdysi pomáhal motoristům překonávat nedostatek ropných paliv. Jeho Volvo totiž ke svému provozu nepotřebuje klasický benzin. Energii získává ze speciálního zařízení, které dokáže přeměňovat dřevo na hořlavý plyn použitelný ve spalovacím motoru.
A nezůstalo pouze u pokusů na zahradě nebo několika kilometrů kolem domu. S upraveným automobilem absolvoval cestu dlouhou zhruba 300 kilometrů, přičemž jako palivo posloužily čtyři pytle březového dřeva. Na první pohled to může znít jako recept na levné cestování, skutečnost je ale podstatně komplikovanější.
Technologie, která zachraňovala dopravu během války
Pohon na dřevoplyn může dnes působit jako výstřední nápad automobilového nadšence, ve skutečnosti však má poměrně bohatou historii. Jeho princip byl známý dávno před nástupem moderních alternativních pohonů a ve větším měřítku se uplatnil především v dobách, kdy byl benzin nedostatkovým zbožím.
Významnou roli sehrál zejména během druhé světové války. Nedostatek ropných produktů tehdy přiměl řadu evropských zemí hledat jiné možnosti, jak udržet v provozu osobní i nákladní dopravu. Jedním z řešení byly právě generátory dřevoplynu, které se dodatečně instalovaly do automobilů, autobusů i dalších užitkových vozidel.
Samotný proces je založený na tepelném rozkladu a zplyňování dřevní hmoty za omezeného přístupu kyslíku. Dřevo se uvnitř generátoru zahřívá na vysokou teplotu, přičemž dochází k chemickým reakcím, během nichž vzniká hořlavá plynná směs.
Její důležitou součástí je oxid uhelnatý a vodík, v menším množství může obsahovat také metan a další látky. Po odpovídajícím ochlazení a vyčištění lze vzniklý plyn přivádět do upraveného spalovacího motoru, kde se využívá podobně jako jiné plynné palivo.
Základní konstrukce automobilu tak nemusí projít úplnou proměnou. Pořád jde o vůz se spalovacím motorem, pouze zdroj energie a způsob přípravy palivové směsi jsou zcela odlišné.
S postupným návratem dostupnosti benzinu a nafty však dřevoplynové generátory z běžných silnic prakticky zmizely. Jejich obsluha byla totiž podstatně náročnější než jednoduché tankování kapalných paliv. Dnes se tato technika objevuje především v rukou nadšenců, kteří se zajímají o historické konstrukce, alternativní energetiku nebo možnosti větší soběstačnosti.
Ze starého Volva vznikla pojízdná elektrárna na dřevo
Na Alexanderssonově automobilu je nejzajímavější samotná konstrukce pohonného systému. Kdo by očekával pouze několik drobných úprav pod kapotou, byl by překvapen. Nejnápadnější součástí přestavby je totiž rozměrné kovové zařízení umístěné v zadní části vozu.
Právě zde se odehrává celý proces výroby paliva. Do generátoru se přikládají kusy dostatečně vysušeného dřeva, které se při vysoké teplotě postupně mění na plyn. Ten následně prochází systémem určeným k jeho úpravě, než se dostane do motoru.
Důležité je, aby plyn neobsahoval nadměrné množství nečistot, které by mohly poškodit pohonnou jednotku nebo způsobovat problémy při spalování. Celé zařízení proto musí zahrnovat také prvky pro zachycování pevných částic, ochlazování plynu a odstraňování nežádoucích příměsí.
Samozřejmě nestačilo pouze připevnit generátor ke karoserii a propojit ho hadicí s motorem. Úpravy si vyžádal také původní karburátor, respektive systém přípravy směsi pro spalování. Motor totiž musí pracovat s palivem, které má jiné vlastnosti a podstatně nižší energetický obsah na jednotku objemu než benzinové výpary.
Přesto se podařilo dosáhnout poměrně zajímavých jízdních parametrů. Upravené Volvo má podle dostupných údajů zvládnout rychlost přibližně 100 km/h, takže není odkázané pouze na pomalé popojíždění.
Proti běžnému automobilu však vyžaduje mnohem více pozornosti. Řidič musí sledovat správnou funkci generátoru, starat se o přísun paliva a počítat s tím, že příprava na cestu zabere podstatně více času než otočení klíčku v zapalování.
Na 300 kilometrů stačily čtyři pytle březového dřeva
Právě údaj o spotřebě je patrně nejpoutavější částí celého experimentu. Zatímco u klasických automobilů běžně porovnáváme litry benzinu či nafty na sto kilometrů a u elektromobilů kilowatthodiny, v tomto případě se spotřeba měří množstvím spáleného dřeva.
Během přibližně 300 kilometrů dlouhé jízdy mělo Volvo spotřebovat čtyři pytle suché břízy. Bez znalosti přesné hmotnosti jejich obsahu sice nelze spolehlivě vypočítat spotřebu v kilogramech na sto kilometrů, je však zřejmé, že šlo o množství v řádu desítek kilogramů.
Pro automobil, který se obejde bez klasických ropných paliv, jde o pozoruhodný výsledek. Současně je ale potřeba vzít v úvahu, že dřevo má oproti benzinu výrazně nižší energetickou hustotu a jeho přeprava i skladování jsou mnohem méně praktické.
Spotřebu přitom zásadně ovlivňuje několik faktorů. Záleží na druhu použitého dřeva, jeho vlhkosti, velikosti jednotlivých kusů, kvalitě zplyňování i celkovém nastavení zařízení. Roli hraje také rychlost, profil trasy, zatížení vozu a způsob jízdy.
Zcela zásadní je zejména dostatečné vysušení paliva. Vlhké dřevo obsahuje vodu, jejíž odpařování spotřebovává část dostupné energie. Výsledkem může být horší účinnost, problematičtější provoz a zvýšená tvorba nežádoucích kondenzátů a dehtových látek.
V tomto ohledu se ukazuje jeden ze základních rozdílů mezi dřevoplynem a běžnými automobilovými palivy. Zatímco benzin má předvídatelné vlastnosti a lze ho jednoduše natankovat, při používání dřeva záleží také na správné přípravě samotného paliva.
Na druhou stranu právě možnost využít místně dostupnou biomasu představuje jednu z hlavních předností celého systému. Pro jeho provoz není nezbytné mít poblíž čerpací stanici ani veřejnou nabíječku. To ovšem neznamená, že by řidič mohl bez omezení spalovat jakékoli dřevo, které zrovna najde.
Švédovi nejde pouze o auto. Zajímá ho energetická nezávislost
Přestože může Volvo s obrovským generátorem v zadní části vyvolávat úsměv, jeho majitel má s podobnými technologiemi vážnější plány. Alexanderssona totiž zajímá především otázka, do jaké míry se lze při výrobě energie obejít bez tradičních dodavatelských řetězců a rozsáhlé infrastruktury.
Moderní společnost je silně závislá na nepřetržitých dodávkách energie. Automobily potřebují pohonné hmoty nebo elektřinu, domácnosti jsou napojené na distribuční sítě a průmysl vyžaduje stabilní přísun energetických zdrojů.
V běžném životě tyto systémy fungují natolik samozřejmě, že jejich důležitost často začneme vnímat až ve chvíli, kdy dojde k výpadku nebo omezení dodávek.
Právě v takových situacích mohou podle švédského nadšence sehrát určitou roli technologie schopné využívat lokálně dostupné zdroje. Dřevoplyn vnímá jako jednu z možných součástí širšího energetického řešení, nikoli jako univerzální náhradu všech současných pohonů.
Jeho aktivity se navíc neomezují jen na automobilové experimenty. Tým, který se kolem projektu vytvořil, získal finanční podporu přesahující dva miliony korun. Prostředky mají posloužit k vývoji mobilního energetického kontejneru, jenž propojí využívání solární energie s technologií zplyňování dřeva.
Smyslem je vytvořit zařízení schopné vyrábět energii za různých podmínek. V době dostatečného slunečního svitu by významnou část potřeb mohla pokrývat fotovoltaika, zatímco při jeho nedostatku by bylo možné využít další zdroj energie.
Takový systém by mohl být zajímavý například v odlehlých oblastech nebo na místech, kde je připojení k běžné energetické infrastruktuře obtížné. Jeho praktická využitelnost ovšem závisí na celé řadě technických a ekonomických podmínek.
Má to háček. Motor ztrácí výkon a před jízdou se musí zatopit
Nadšení z neobvyklého pohonu je jedna věc, jeho každodenní používání ovšem představuje něco úplně jiného. Kdyby byla auta na dřevoplyn skutečně tak praktická, jak by se podle úspěšného experimentu mohlo zdát, pravděpodobně by z automobilového světa nikdy zcela nezmizela.
Jedním z největších problémů je už samotná příprava vozu k jízdě. Zatímco moderní spalovací automobil nastartuje během okamžiku a elektromobil je připraven vyrazit prakticky ihned, dřevoplynový generátor potřebuje čas.
Nejprve je nutné uvést zařízení do provozu, vytvořit dostatečně vysokou teplotu a počkat, až začne produkovat plyn vhodný ke spalování v motoru. Teprve potom je možné počítat s běžným provozem automobilu.
Dalším omezením je výkon. Dřevoplyn má proti běžné benzinové směsi jiné spalovací vlastnosti a nižší energetický obsah na jednotku objemu. Motor proto zpravidla nedosahuje takových parametrů jako při provozu na původní palivo.
U podobných konstrukcí se běžně počítá s poklesem výkonu přibližně o 20 až 40 procent. Konkrétní hodnota samozřejmě závisí na technickém řešení, účinnosti generátoru a úpravách samotné pohonné jednotky.
V praxi to může znamenat pomalejší akceleraci, horší pružnost motoru nebo omezené schopnosti při jízdě do prudkého stoupání. U staršího Volva, které ani v původním provedení nebylo stavěné jako výkonný sportovní automobil, se proto ztráta části výkonu může projevit poměrně výrazně.
Samostatnou otázkou je prostorová náročnost. Generátor spolu s dalšími součástmi zabírá značnou část automobilu a přidává další hmotnost. Kromě něj je navíc potřeba převážet zásobu vhodně připraveného dřeva.
Pohodlí cestujících a praktičnost automobilu tak ustupují samotné technologii. Z běžného rodinného kombíku se stává spíše pojízdná technická laboratoř.
Provoz vyžaduje údržbu, kterou moderní řidiči prakticky neznají
Při používání dřevoplynového generátoru nestačí pouze doplňovat palivo. Celý systém vyžaduje pravidelné čištění a kontrolu, protože při zplyňování dřevní hmoty vznikají kromě požadovaných plynů také popel, prach, dehtové látky a další nežádoucí produkty.
Ty se mohou usazovat v jednotlivých částech zařízení, zanášet filtry nebo zhoršovat průchodnost potrubí. Pokud by se dostávaly až do motoru, mohly by negativně ovlivnit jeho životnost a správnou funkci.
Majitel proto musí průběžně odstraňovat zbytky po zplyňování, kontrolovat filtrační soustavu a věnovat pozornost kondenzátům, které se mohou vytvářet při ochlazování vyrobeného plynu.
Pro člověka, který rád pracuje s technikou a nevadí mu pravidelná údržba, může jít o zajímavou součást celého projektu. Pro běžného řidiče, který chce ráno jednoduše nastoupit a odjet do zaměstnání, by však podobné povinnosti znamenaly značnou komplikaci.
Právě uživatelská náročnost patří mezi hlavní důvody, proč tato technologie nedokázala dlouhodobě konkurovat kapalným palivům.
Největším nebezpečím je jedovatý plyn
Vedle provozních nevýhod existuje ještě mnohem závažnější problém, kterým je bezpečnost. Při zplyňování dřeva totiž vzniká oxid uhelnatý, tedy mimořádně nebezpečný plyn, který člověk nedokáže rozpoznat čichem ani zrakem.
Vdechování oxidu uhelnatého může vést k těžké otravě, ztrátě vědomí a v krajním případě také ke smrti. Riziko představuje především únik plynu z netěsného potrubí nebo nesprávně provozovaného zařízení.
Právě proto nelze podobnou přestavbu považovat za jednoduchý domácí experiment, do kterého by se mohl pustit kdokoli bez odpovídajících technických znalostí.
Systém musí být navržen tak, aby bezpečně zvládal vysoké teploty, správně odváděl vyrobený plyn a minimalizoval riziko jeho úniku. Provoz v uzavřených či nedostatečně větraných prostorách může být obzvlášť nebezpečný.
Dalším rizikem je přítomnost rozžhaveného paliva a horkých kovových částí generátoru. Špatně provedená konstrukce nebo zanedbaná údržba tak může způsobit nejen otravu, ale také požár.
Důkladné zabezpečení, pravidelné kontroly a odpovídající znalosti jsou proto naprosto zásadní. Navíc je nutné počítat s tím, že provoz takto upraveného automobilu na veřejných komunikacích podléhá příslušným technickým a schvalovacím požadavkům.
Nahradí dřevo benzin nebo elektřinu? To rozhodně ne
Příběh neobvyklého švédského Volva dokazuje především to, že i velmi stará technologie může po desetiletích nabídnout zajímavé možnosti využití. Rozhodně však neznamená, že by spalování dřeva představovalo jednoduchou cestu k levnější a ekologičtější osobní dopravě.
Kromě technických omezení je nutné zohlednit také ekologické dopady. Přestože dřevo představuje obnovitelný zdroj za předpokladu udržitelného hospodaření, jeho energetické využívání není automaticky bezemisní. Při provozu vzniká oxid uhličitý a podle konstrukce systému i další znečišťující látky.
Dřevoplynový pohon se proto nedá jednoduše označit za čistší alternativu moderních spalovacích motorů nebo elektromobilů. Záleží na původu paliva, účinnosti celého zařízení, kvalitě spalování i způsobu zachycování škodlivých emisí.
Ani Alexandersson ostatně nepředpokládá, že by jeho konstrukce měla odstartovat masový návrat automobilů na dřevo. Podobné zařízení považuje spíše za zajímavou možnost pro specifické situace, kdy může mít využití místních zdrojů energie větší význam než maximální uživatelské pohodlí.
V jeho představě by se navíc různé technologie měly vzájemně doplňovat. Solární energie může být výhodná během slunečných období, zatímco zplyňování biomasy by mohlo posloužit jako alternativní zdroj v době, kdy jsou podmínky pro výrobu elektřiny z fotovoltaiky méně příznivé.
Samotné Volvo 145 je tak především důkazem technické vynalézavosti a připomínkou doby, kdy byli motoristé nuceni hledat řešení i tam, kde bychom je dnes možná vůbec nehledali.
Zatímco automobilky investují obrovské prostředky do vývoje stále dokonalejších baterií, elektromotorů a dalších moderních technologií, švédský nadšenec dokázal rozhýbat desítky let starý automobil pomocí několika pytlů dřeva.
Jistě, takový způsob cestování vyžaduje výrazně více práce, nabízí nižší komfort a přináší nezanedbatelná bezpečnostní rizika. Přesto má něco do sebe. Připomíná totiž, že historie automobilismu je plná nápadů, které sice ustoupily praktičtějším řešením, ale za určitých okolností mohou být zajímavé i dnes.
Mohlo by vás zajímat
A právě proto je Volvo, které dokázalo ujet přibližně 300 kilometrů na čtyři pytle březového dřeva, mnohem víc než jen výstřední kutilský výtvor. Je ukázkou toho, jak nečekaně může vypadat hledání energetické soběstačnosti, a současně připomínkou, že ne každá funkční technologie musí být také vhodná pro každodenní používání.
