Existe um futuro para carros supereficientes movidos a vapor?

Aug 29 2012
No futuro, todos nós teremos carros voadores. Oh, espere - isso é "Os Jetsons". Nossas visões do transporte futuro são um pouco mais realistas, mas os carros usarão cada vez mais energia elétrica, reduzindo nossa dependência de combustíveis fósseis. Direita?
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No futuro, todos nós teremos carros voadores. Oh, espere - isso é "Os Jetsons". Nossas visões do transporte futuro são um pouco mais realistas, mas os carros usarão cada vez mais energia elétrica, reduzindo nossa dependência de combustíveis fósseis . Direita?

Esse resultado não é de forma alguma certo. Na verdade, existem algumas pessoas com inclinação mecânica que pensam que o caminho do futuro automotivo está em outra direção: motores a vapor . E embora possa soar um pouco antiquado, é menos datado do que se poderia imaginar.

Alimentar um veículo com vapor não é tanto uma inovação, mas é revisitar uma ideia antiga. Os planos para veículos movidos a vapor datam do século XVII. Por volta de 1672, um jesuíta flamengo chamado Ferdinand Verbiest elaborou as especificações de um pequeno veículo movido a vapor (possivelmente um brinquedo) enquanto vivia na corte imperial chinesa. Há pouca evidência para sugerir que Verbiest já construiu o veículo, mas uma primeira tentativa mais bem documentada é a de Nicolas-Joseph Cugnot em 1769. Sua carruagem a vapor era lenta e rapidamente ficou sem vapor (literalmente), mas ainda marcou um avanço no transporte.

As inovações na energia a vapor continuaram ao longo do século XIX. Quando os automóveis começaram a se tornar comuns nas ruas das cidades, os carros movidos a vapor eram uma das opções. A Stanley Motor Carriage Company produzia veículos a vapor que eram carinhosamente conhecidos como Stanley Steamers ou Flying Teapots. Eles eram muito populares no início de 1900, mas logo se tornou mais barato e mais eficiente comprar o que hoje é a norma para automóveis comerciais - um carro com motor de combustão interna. Isso significa que o combustível é queimado dentro do motor, e a explosão da gasolina em chamas resulta na pressão necessária para girar as partes móveis do motor. Em contraste, os motores a vapor funcionam por combustão externa, o que significa que uma fonte de combustível é necessária fora do motor para produzir o vapor que impulsiona as partes móveis. Até agora, os motores de combustão interna provaram ser fisicamente menores e mais eficientes em termos de combustível do que seus primos externos.

Mas isso pode estar mudando. Um punhado de funileiros e empreendedores com inclinação mecânica decidiu construir motores a vapor mais eficientes. Alguns, como a equipe britânica de carros a vapor , parecem estar nisso pelo desafio e pela diversão. Depois, há Harry Schoell, cuja empresa, Cyclone Power Technologies , produziu um motor automotivo movido a vapor que pode realmente convencer os consumidores a experimentar o poder do vapor de água. Embora os motores a vapor do passado fossem grandes e pesados, os motores de Schoell caberiam facilmente no espaço de um motor de combustão interna padrão.

Então, o que há de diferente? O projeto de Schoell é construído em um sistema de circuito fechado de aquecimento e resfriamento, o que torna o motor muito mais eficiente e produz menos resíduos do que os modelos anteriores. O vapor fica tão quente que se comporta mais como um líquido, o que produz mais potência. Também é mais barato de produzir e manter porque não precisa de um conversor catalítico, silenciador, óleo ou uma transmissão como um motor de combustão interna. Mas o melhor de tudo é que nesta era de ansiedade por combustíveis fósseis, você pode usar qualquer combustível que desejar para iniciar o processo de vapor, seja gasolina de petróleo ou biocombustível.

Mas os motores a vapor serão usados ​​em larga escala? Leia para saber mais.

Como as máquinas a vapor serão usadas?

Os motores a vapor terão que superar muitos obstáculos para ganhar a aprovação do público, como um equívoco comum de que os motores a vapor tendem a explodir (desmascarado por várias fontes, incluindo o site Hybrid Cars ). Outros temem que levaria muito tempo para o motor acumular a quantidade necessária de vapor para funcionar a partir de uma partida a frio, mas o Cyclone relata um tempo de 10 a 15 segundos para a partida e potência total em menos de um minuto. Isso é menos tempo do que um motor a diesel precisa para aquecer.

Outro ponto a favor do motor a vapor é a flexibilidade do combustível acima mencionada. Quando os automóveis começaram a ser fabricados, ninguém pensava em ficar sem combustíveis fósseis . Hoje em dia, no entanto, nossa dependência de combustíveis fósseis é motivo de preocupação para muitos, e quaisquer alternativas que nos permitam diminuir essa dependência começam a parecer muito atraentes.

O que leva a outra pergunta: como os carros movidos a vapor se comparam aos híbridos e elétricos? Modelos híbridos e elétricos certamente representam um passo na direção certa para a conservação de recursos, mas de forma alguma nos libertarão de nossa independência em relação aos combustíveis fósseis. Os híbridos atuais usam uma combinação de gás e energia elétrica para funcionar; esses carros usam menos gasolina do que os veículos de combustão interna padrão, mas ainda precisam dela. Eles também produzem menos emissões, mas alguns permanecem. E os carros elétricos, como apontado aqui , geralmente usam eletricidade gerada por carvão ou outros combustíveis fósseis, o que significa que as emissões de carbono ainda fazem parte do quadro geral.

No caso do motor a vapor Cyclone, as emissões são menos preocupantes (embora de forma alguma tenham desaparecido completamente). De acordo com o site da empresa, o motor queima mais do que a maioria e, portanto, incinera mais partículas, o que significa menos exaustão. E esse escape depende do tipo de combustível usado. Se pudermos desenvolver fontes de combustível que tenham cada vez menos impacto no meio ambiente, a pegada de carbono do motor a vapor seria ainda menor.

Claro, tudo isso é totalmente acadêmico até que os fabricantes de automóveis realmente decidam colocar motores a vapor em seus veículos e outras máquinas, mas parece que eles estão começando a morder. A Popular Science relata que a Cyclone Power chegou a um acordo para desenvolver motores para cortadores de grama e equipamentos de jardim e, em abril de 2011, de acordo com o Smart Planet, a Cyclone fez um acordo com a mega-empresa Raytheon, uma empreiteira de defesa com vínculos com as Forças Armadas dos Estados Unidos. . Opções flexíveis de combustível podem fazer uma grande diferença para tropas destacadas que estão longe de suprimentos confiáveis.

Só o tempo dirá se o motor a vapor realmente causa impacto no mercado automotivo de consumo. Se for o mesmo preço ou menos para fabricar em larga escala do que os motores tradicionais de combustão interna, o motor a vapor pode ser adotado pelas montadoras, e possíveis crises futuras do petróleo podem nos forçar a reduzir seriamente nosso uso de combustíveis fósseis. combustíveis.

Os motores a vapor de hoje são muito superiores aos modelos de ontem, portanto, não os conte para uso generalizado amanhã.

O início da locomotiva a vapor

Os motores de locomotivas a vapor decolaram em grande estilo no início do século 19. O engenheiro e inventor britânico Richard Trevithick projetou e construiu vários protótipos de motores a vapor, incluindo um que estreou em 1804, que podia transportar 10 toneladas de ferro por 16 quilômetros. As ferrovias e os trens que as transportavam provaram ser um componente essencial da Revolução Industrial, e as locomotivas a vapor mantiveram sua superioridade tecnológica para o transporte por mais de cem anos.

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Origens

  • Clark, Josh. “Os carros elétricos são melhores para o meio ambiente?” Notícias da descoberta. 30 de julho de 2010. (7 de dezembro de 2011) http://news.discovery.com/tech/are-electric-cars-better-for-the-environment.html
  • Tecnologias de energia do ciclone. "Perguntas frequentes." (7 de dezembro de 2011) http://www.cyclonepower.com/faq.html
  • Tecnologias de energia do ciclone. "Como funciona." (5 de dezembro de 2011) http://www.cyclonepower.com/works.html
  • Enciclopédia Britânica. “Nicolas-Joseph Cugnot.” (4 de dezembro de 2011) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/145966/Nicolas-Joseph-Cugnot
  • Cordeiro, Roberto. “Como funciona a tecnologia a vapor: a locomotiva a vapor”. Como as coisas funcionam. (8 de dezembro de 2011) https://science.howstuffworks.com/steam-technology5.htm
  • Nusca, André. “As tintas Raytheon lidam com o Cyclone Power para um motor limpo e para todos os fins.” Planeta Inteligente. 28 de abril de 2011. (7 de dezembro de 2011) http://www.smartplanet.com/blog/smart-takes/raytheon-inks-deal-with-cyclone-power-for-clean-all-purpose-engine/ 15919
  • VOELKER, John. “Vapor sob o capô”. Ciência popular. 13 de maio de 2008. (5 de dezembro de 2011) http://www.popsci.com/node/21610