Αυτόνομη οδήγηση
Ναι, σε λίγα χρόνια από σήμερα τα αυτοκίνητα θα μπορούν να κινούνται μόνα τους. Η αυτόνομη οδήγηση, για την οποία τόσος λόγος γίνεται τον τελευταίο καιρό, διαχωρίζεται σε πέντε επίπεδα, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της σε κάθε αυτοκίνητο που φέρει αυτή την τεχνολογία.
Το Επίπεδο 1 περιγράφει την υποβοηθούμενη οδήγηση και συστήματα όπως το cruise control, που ελέγχει την ταχύτητα και την απόσταση από το προπορευόμενο όχημα, καθώς και την υποβοήθηση φρένων έκτακτης ανάγκης. Στο Επίπεδο 2, που συναντάμε ευρέως σήμερα στα σύγχρονα αυτοκίνητα και χαρακτηρίζεται ως «ημιαυτόνομη οδήγηση», τα οχήματα μπορούν να κινούνται αυτόνομα στην ευθεία, να μένουν στη λωρίδα κυκλοφορίας τους ή να ελέγχουν την απόσταση από το προπορευόμενο όχημα σε προκαθορισμένες καταστάσεις – για παράδειγμα, στην εθνική οδό. Σε μποτιλιαρίσματα, το όχημα μπορεί αυτόνομα να αναλάβει το σύνολο της οδήγησης.
Στο Επίπεδο 3, ή αλλιώς στην κατάσταση «υψηλής αυτονομίας», τα οχήματα μπορούν να αναλάβουν πλήρως την οδήγηση σε εθνικές οδούς, με τα λειτουργικά τους συστήματα να ελέγχουν την προσπέραση και τους ελιγμούς αποφυγής, να επιταχύνουν αλλά και να φρενάρουν. Στο Επίπεδο 4, το αυτοκίνητο είναι απόλυτα συνδεδεμένο με το περιβάλλον του και κινείται τον περισσότερο χρόνο αυτόνομα, διαχειριζόμενο ακόμη και σύνθετες καταστάσεις σε επαρχιακούς δρόμους, καθώς και στην αστική κυκλοφορία. Οι οδηγοί θα μπορούν να ασχολούνται με άλλα πράγματα κατά τη διάρκεια του ταξιδιού και δεν θα χρειάζεται να έχουν τον νου τους στην κυκλοφορία όλη την ώρα. Τέλος, στο Επίπεδο 5 το αυτοκίνητο κινείται από την αρχή μέχρι το τέλος οποιασδήποτε διαδρομής εντελώς αυτόνομα, χωρίς καμία παρέμβαση ή συμμετοχή του χειριστή του.
Υδρογόνο
Μπορεί τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα με μπαταρία να φαντάζουν ως η «τελική λύση» για καθαρές μεταφορές στον κόσμο της σύγχρονης κινητικότητας, εντούτοις το υδρογόνο, με τις γνωστές εφαρμογές του τόσο στα ηλεκτρικά οχήματα κυψελών καυσίμου όσο και ως μοναδικό καύσιμο σε κινητήρες εσωτερικής καύσης, φαντάζει ολοένα και περισσότερο ως μια εναλλακτική λύση με σημαντικές προοπτικές.
Ως γνωστόν, η παραγωγή του υδρογόνου βασίζεται σε βιομηχανικές μεθόδους, κυρίως με την «αναμόρφωση» του φυσικού αερίου και λιγότερο συχνά με την ενεργοβόρα διαδικασία της ηλεκτρόλυσης του νερού. Σε σχέση με τα συμβατικά καύσιμα, το υδρογόνο διαθέτει μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα με βάση τη μάζα του, κάτι που θεωρητικά εξασφαλίζει μεγαλύτερη αυτονομία. Εντούτοις, για τη μεταφορά ικανής ποσότητας μέσα σε ένα ρεζερβουάρ, το Η2 θα χρειαστεί να συμπιεστεί σε πολύ υψηλή πίεση.
Στα οχήματα κυψελών καυσίμου απαντάται συνήθως μια επιφάνεια πάνω στην οποία το υδρογόνο αντιδρά χημικά με το οξυγόνο του αέρα, με αποτέλεσμα να παράγονται ηλεκτρικό ρεύμα και υδρατμοί. Επομένως, τα υδρογονοκίνητα οχήματα είναι κατά βάση ηλεκτρικά, διαθέτουν όμως μια πολύ μικρότερη μπαταρία σε σχέση με τα αμιγώς ηλεκτρικά, η οποία χρησιμεύει για την εξασφάλιση αμεσότερης απόκρισης όταν ο οδηγός πατήσει το δεξί πεντάλ, μέχρι η κυψέλη υδρογόνου να αρχίσει να παράγει ρεύμα. Όταν το υδρογόνο χρησιμοποιηθεί σε κινητήρες εσωτερικής καύσης, έχει το μειονέκτημα της χαμηλότερης απόδοσης, καθώς αξιοποιείται το 25% της ενέργειάς του, ενώ στις κυψέλες υδρογόνου το αντίστοιχο ποσοστό αγγίζει το 50%. Ένα ακόμα ζήτημα στην καύση του υδρογόνου συνίσταται στην έκλυση NΟx, τα οποία πρέπει να δεσμευτούν στη συνέχεια με συστήματα αντιρρύπανσης σαν αυτά που συναντάμε στους πετρελαιοκινητήρες.
Συνθετικά καύσιμα
Μπορεί η ηλεκτροκίνηση να αποτελεί το επόμενο μεγάλο στοίχημα για τη σύγχρονη αυτοκινητική σκακιέρα, εντούτοις τα εναλλακτικά καύσιμα εξακολουθούν να βρίσκονται στο τραπέζι, αποτελώντας έναν ακόμα πυλώνα στη στρατηγική μείωσης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Μια ενδιαφέρουσα κατηγορία αυτών είναι τα eFuels ή αλλιώς τα ηλεκτροκαύσιμα, τα οποία αποτελούν μια κατηγορία καυσίμων που «γεννιούνται» μέσω της ηλεκτρολυτικής επεξεργασίας του νερού, προκειμένου να παραχθούν χημικά δομικά στοιχεία τα οποία εν συνεχεία χρησιμοποιούνται για την παρασκευή των eFuels. Τα τελευταία παράγονται χρησιμοποιώντας ηλεκτρισμό, που με τη σειρά του παράγεται από αιολική ενέργεια. Το νερό διασπάται στα συστατικά του, το H2 και το O2, μέσω ηλεκτρόλυσης, με το πρώτο στη συνέχεια να υποβάλλεται σε επεξεργασία με CO2, που «αντλείται» από τον αέρα ή από βιομηχανικές δραστηριότητες, για να παραχθεί e-μεθανόλη.
Στο επόμενο βήμα, γνωστό ως «σύνθεση μεθανόλης σε βενζίνη», μετατρέπεται σε συνθετική ακατέργαστη βενζίνη. Η τελευταία μπορεί να βρει εφαρμογή σε συμβατικά αυτοκίνητα παραγωγής που χρησιμοποιούν κινητήρες εσωτερικής καύσης, συμπεριλαμβανομένων μάλιστα εκείνων που υιοθετούν υβριδικές μονάδες κίνησης.
Μπορεί μέχρι σήμερα η τεχνολογία παραγωγής των eFuels να βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο, ωστόσο στην περίπτωση που μπορεί να εξασφαλιστεί ηλεκτρική ενέργεια με χαμηλό κόστος που προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, τα ηλεκτροκαύσιμα θεωρούνται από πολλούς μια πρώτης τάξεως εναλλακτική, με πολύ χαμηλότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις σε σχέση με τα ορυκτά καύσιμα. Τι προσφέρουν σε πρακτικό επίπεδο τα eFuels; Σύμφωνα με ειδικούς ανά τον κόσμο που ασχολούνται σήμερα με την εξέλιξή τους, το συγκεκριμένο είδος καυσίμου μπορεί να προσφέρει μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου έως και 85%, όταν συνδυάζεται με τα τρέχοντα πρότυπα καυσίμων στην αγορά, που χρησιμοποιούνται στα σημερινά επιβατικά οχήματα.
Αμφίδρομη φόρτιση
Μέχρι σήμερα, η ηλεκτρική ενέργεια που σχετίζεται με την ηλεκτροκίνηση έρρεε κυρίως προς μία κατεύθυνση. Συγκεκριμένα, από το εκάστοτε σημείο φόρτισης προς το ίδιο το όχημα. Αυτό όμως είναι κάτι που πολύ σύντομα αναμένεται να αλλάξει, χάρη στις προηγμένες και έξυπνες εφαρμογές vehicle-to-grid (V2G), που ήδη αναπτύσσονται με εντατικούς μάλιστα ρυθμούς από μεγάλους και μικρούς κατασκευαστές οχημάτων σε συνεργασία με παρόχους ηλεκτρικής ενέργειας ανά τον κόσμο. Η όλη ιδέα πίσω από την τεχνολογία αμφίδρομης φόρτισης είναι τόσο απλή όσο και ευφυής: η μπαταρία υψηλής τάσης ενός σύγχρονου ηλεκτρικού αυτοκινήτου όχι μόνο φορτίζεται μέσω του επιτοίχιου φορτιστή στο σπίτι, αλλά ταυτόχρονα μπορεί να τροφοδοτήσει με ηλεκτρική ενέργεια την ίδια την κατοικία. Αν δε ο χρήστης έχει εγκατεστημένο σε αυτήν ένα φωτοβολταϊκό σύστημα, το ηλεκτρικό αυτοκίνητο χρησιμεύει ως προσωρινό μέσο αποθήκευσης της «τοπικά» παραγόμενης και –φυσικά– πράσινης ενέργειας.
Η αμφίδρομη φόρτιση στο σπίτι μπορεί επίσης να συμβάλει στη μείωση του κόστους της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνει ο ιδιοκτήτης, ενώ παράλληλα συμμετέχει σημαντικά και στη σταθεροποίηση του ίδιου του δικτύου – ας μην ξεχνάμε άλλωστε ότι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές δεν μπορεί να είναι πάντα σταθερή. Όλα τα παραπάνω, σε συνδυασμό με μια έξτρα μονάδα αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας στο σπίτι, είναι δυνατόν να εξασφαλίσουν σχεδόν πλήρη ενεργειακή ανεξαρτησία, δημιουργώντας συν τοις άλλοις ένα δίχτυ ασφάλειας σε περίπτωση διακοπής της παροχής ενέργειας. Βέβαια, αυτό που φαντάζει τόσο απλό στη θεωρία, απαιτεί στην πράξη τη συντονισμένη αλληλεπίδραση μεταξύ διαφορετικών τεχνικών συνιστωσών όσον αφορά την υποδομή φόρτισης, το δίκτυο αλλά και το όχημα.
3D Printing
«Αν μπορείς να το φανταστείς, τότε μπορείς και να το κατασκευάσεις». Αυτό είναι το μότο των κατασκευαστών αυτοκινήτου σήμερα όσον αφορά την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης. Αν μη τι άλλο, πρόκειται για ένα πρώτης τάξεως τεχνολογικό «εργαλείο» προκειμένου μικροί και μεγάλοι δημιουργοί να μπορούν να κατασκευάζουν εξειδικευμένα προϊόντα και εξαρτήματα αυτοκινήτων, που με τη σειρά τους μπορούν να προσαρμοστούν ιδανικά στις ιδιαίτερες απαιτήσεις και ανάγκες των καταναλωτών· χωρίς καλούπια, αλλά και χωρίς περιορισμούς στη σχεδίαση. Σίγουρα, ένα από τα πολλά πλεονεκτήματα του 3D Printing είναι ότι μπορεί κανείς να υιοθετήσει απεριόριστα σχέδια και να πραγματοποιήσει οποιονδήποτε τύπο σχεδιασμού με υψηλή πιστότητα.
Εκτός όμως από την ευελιξία στον σχεδιασμό, το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι η ταχύτητα με την οποία κατασκευάζονται τα επιμέρους τμήματα. Στην κανονική διαδικασία, για να κατασκευάσεις ένα κάθισμα, για παράδειγμα, ή έναν εξωτερικό καθρέφτη, πρέπει πρώτα να δημιουργήσεις το καλούπι, κάτι που μπορεί να διαρκέσει εβδομάδες. Επιπλέον, κάθε φορά που θέλει κανείς να διαφοροποιήσει τον σχεδιασμό, θα πρέπει να κατασκευάσει ένα άλλο καλούπι. Με την τρισδιάστατη εκτύπωση, ωστόσο, αυτή η φάση παίρνει την άγουσα για τα αποδυτήρια, με τους τεχνικούς να λαμβάνουν ένα αρχείο με το τελικό σχέδιο και να το στέλνουν απλώς για εκτύπωση. Σαν να επρόκειτο για μια συνηθισμένη εκτύπωση εγγράφου. Συνήθως, και ανάλογα με το εξάρτημα που θέλει κανείς να κατασκευάσει, η όλη διαδικασία διαρκεί περί τις δεκαπέντε ώρες. Αυτό, ωστόσο, είναι κάτι που μοιραία βάζει φρένο αυτή τη στιγμή στη μαζικοποίηση της παραγωγής εξαρτημάτων που κατασκευάζονται μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης.
