Am văzut în ultimii 2-3 ani atâtea imagini de acest fel în tot felul de prezentări la manifestări mai mult sau mai puţin ştiinţifice, am cunoscut politicieni, sociologi, futurologi, primari, scriitori, speculanţi, dar şi ingineri furaţi de asemenea viziuni.
 
E adevărat, există deja motoare electrice integrate în roţi care devin roboţi, apte de a executa piruete, pluguri că la schi, parcări laterale, motoare care nu infestează aerul cu gaze otrăvite şi cu zgomote. În plus, oferind cuplu maxim din start, ceea ce nu reuşeşte nici un motor cu piston, fie Diesel, fie pe benzină. Aşadar, viitorul pare a fi eminamente electric, deci mergem înainte. Înainte era bine!
 
La Expoziţia Universală de la Paris, în 1900, Ferdinand Porsche prezentase automobilul inventat de el, cu un an înainte, care era propulsat, culmea, de motoare electrice integrate în roţi. La Paris, unde ajunsese într-adevăr din Germania cu acel automobil îl aştepta, în mijlocul expoziţiei, priză de curent de la Palatul Electricităţii, care strălucea în lumina a cinci mii de becuri incandescente, în toate culorile. Din acel palat erau alimentate toate pavilioanele expoziţiei cu energie electrică. În acelaşi an, peste Ocean, în Statele Unite, fuseseră înregistrate în circulaţie 34.000 de vehicule electrice. Mobilitatea electrică ajunsese la o proporţie de 38%, întrecută uşor doar de maşinile cu abur, cu 40%, cea bazată pe motoare termice fiind de numai 22%.
 
Menţionez această etapă a istoriei automobilului pentru că aud mai nou destul de des argumentul „dacă toţi inginerii care dezvoltă acum motoare termice la Mercedes, Ford sau Toyota s-ar concentra pe propulsia electrică, am fi acum mult mai înainte!“ Doar că înainte avusesem înaintaşi înaintaţi bine, după cum arată exemplele de mai sus. Pe ce curent s-a dus această dezvoltare plină de tensiune? Maşina lui Porsche, botezată îndrăzneţ, dar nefericit „Sempre Vivus“, care atingea 50 km/h avea o autonomie de 50 de kilometri, cu o baterie de 410 kilograme, deci o oră de mers întins (acum ajungem la două ore, câteodată chiar la trei). Dezvoltarea plină de succes a motoarelor termice, preţul scăzut al petrolului şi transformarea relativ simplă a acestuia în combustibil a eclipsat rapid propulsia electrică, dezavantajată de autonomia absolut inacceptabilă.
 
Automobil cu motor electric şi baterii
 
Şaptezeci de ani mai târziu, automobilul electric a fost însă subit redescoperit, fapt determinat de cele două crize ale petrolului, din 1973 şi 1979, care au cam zdruncinat strategiile energetice tradiţionale ale ţărilor industriale. După cel de-al doilea război din Golful Persic, în care au fost implicaţi doi dintre marii exportatori de petrol ai lumii, Irak şi Kuweit, pericolul unei a treia crize a petrolului devenise iminent. Astfel s-a declanşat a doua fază de evoluţie a automobilului electric (1992-2005). Volkswagen, Peugeot-Citroen, General Motors şi mulţi alţi producători au lansat mii de automobile electrice în serie. Bateriile nu mai conţineau oxizi de plumb, ci nichel şi cadmiu, ba chiar natriu şi sulf la 300 de grade Celsius. Autonomia bătea însă pasul pe loc, pe la 80 de kilometri, în pofida bateriilor mari şi grele de peste 200 de kilograme, care costau cam atât cât tot automobilul.
Mulţi promotori ai mobilităţii electrice, care este foarte de dorit în sine, întorc pe dos dezavantajul autonomiei reduse, transformându-l într-un avantaj epocal.
În zilele noastre se vorbeşte foarte des de revoluţia mobilităţii terestre, declanşată de apariţia (sic!) automobilului electric cu baterie. Dacă a treia treaptă de evoluţie trebuie numita revoluţie, asta e treaba înflăcăraţilor (pardon, aceia sunt cu arderea), ba nu, a susţinătorilor respectivului curent. Prea departe nu am ajuns: autonomia reală, nu cea declarată, a maşinilor electrice de serie aflate acum pe piaţă, este undeva pe la 130-180 de kilometri, cu baterii foarte performante cu ioni de litiu, care costă cât costă. E adevărat, mai există şi cei care epatează mereu mapamondul, America first! Hai să facem bateria de patru ori mai mare decât cei de la Renault, Nissan sau BMW. Singurul lucru prost este că trebuie să o avem la bord. Creşte capacitatea, creşte şi bateria, creşte şi maşina, dar nu neapărat în folosul pasagerilor. Bateria ajunge să cântărească o tonă, maşina trece bine de două tone, iar dacă o secam de curent pe drum nu se face deloc mai uşoară, aşa cum e cazul rezervorului de benzină. E ca şi cum am trage după limuzina cea de lux o remorcă plină cu plăci de beton armat, adică tragem sania pe uscat.
 
Încărcare bidirecţională între casă şi birou
 
Mulţi promotori ai mobilităţii electrice, care este foarte de dorit în sine, întorc însă pe dos dezavantajul autonomiei reduse, transformându-l într-un avantaj epocal. Viziunea este într-adevăr captivantă: pleci de la vila ta cocheta înconjurată de grădină, aflată la o margine liniştită a oraşului cu automobilul tău cochet, inteligent, puternic şi atât de silenţios  spre biroul tău din centru, cu vedere panoramică peste oraş. Laşi maşina în parcajul subteran, în care portarul o conectează la priză, unde rămâne pe toată durata zilei tale de lucru. După program te urci mulţumit în maşină cu bateria încărcată complet şi parcurgi cei douăzeci de kilometri până acasă, ceea ce nu afectează mai de loc nivelul de încărcare, şi conectezi bateria la priză din garaj. De aici începe minunata viziune: bateria nu ia, ci dă, adică îţi alimentează casa pe baza curentului luat de la serviciu, calculatoare, lumină, maşina de spălat, ba participă şi la încălzire sau la climatizare. Aşa s-a ajuns la maşina electrică având rolul principal de transportator de energie între utilizatori, fără fire, fără stâlpi, curent la locul potrivit, la timpul potrivit, distribuţie uniformizată. Multe companii cu nume foarte cunoscute au dezvoltat deja sisteme de încărcare bidirecţională. Sună frumos, cu condiţia expresă că toţi locuitorii unei megametropole să aibă căsuţe cu grădina la marginea oraşului şi un loc de muncă într-un birou din centru, sub care se află un parking imens, plin de prize, pentru toate maşinile angajaţilor. Din păcate, nu toţi locuitorii unei megametropole sunt preşedinţi, vicepreşedinţi ori directori de bănci sau de companii mari sau mici. Bine, pentru restul avem benzinării, pe care le putem transforma în staţii de alimentare cu energie electrică. Cât timp pierdem acum la o benzinărie? Trei-patru minute. Câte maşini se află acolo concomitent? Trei-patru. Deci trei-patru maşini care se schimbă la trei-patru minute. Câte benzinării avem în oraş? Şi câte maşini de nedirectori?
 
Automobil cu motor electric şi baterii
 
Aici începe o problemă dificilă pentru automobilele electrice din megametropole: bateria unui Renault Zoe are nevoie de 10 ore pentru o încărcare completă, la o priză obişnuită, ca acasă, cu circa 2,3 kilowaţi. La o staţie specială, cum ar fi cea care înlocuieşte benzinăria, puterea poate ajunge la 22 de kilowaţi, timpul de încărcare reducându-se cam la o oră şi jumătate. În condiţii similare, un Tesla S trebuie să rămână acasă la priză 37 de ore, deci domnul director trebuie să cheme taxiul sau să ia tramvaiul, dacă preferă propulsia electrică. La staţia specială timpul de încărcare se scurtează la 4,5 ore. Folosind cele mai noi sisteme de încărcare rapidă, un Mitsubishi electric are nevoie doar de 30 de minute pentru o încărcare completă. Dar cu ce preţ: puterea momentană de încărcare ajunge la 50 de kilowaţi, adică prin fire trece curent de la priză la maşină cu 125 de amperi, riscurile unei asemenea soluţii nu sunt neglijabile. Deci, pentru o încărcare la un nivel rezonabil de 22 de kilowaţi va trebui să stăm la coadă, ca atunci când aşteptam să vină benzina, care era pe taloane, lăsam maşina noaptea la coadă, pe vecinul să ne ţină rândul, mai ştiţi cum era? Şi chiar la o asemenea putere momentană, necesară la fiecare priză pe tot timpul zilei, creem puncte nevralgice în reţeaua electrică. Şi mai vine şi iarna. Dacă afară sunt minus douăzeci de grade, pentru a menţine în habitaclu o temperatură de plus douăzeci, autonomia se reduce, conform studiilor efectuate cu numeroase automobile electrice de serie, la jumătate. Climatizarea în timpul verii reduce, pe de altă parte, autonomia cu 20-30%. Problema autonomiei, respectiv a încărcării bateriei, este atenuată în oraşe, ţinând cont de distanţele relativ scurte parcurse zilnic. De exemplu, în oraşele europene 50% dintre automobilişti merg mai puţin de 5 kilometri pe zi, respectiv 80% mai puţin de 50 de kilometri pe zi. Soluţia pare aşadar, cel puţin din acest punct de vedere, viabilă pentru oraşe.
 

Roţi cu motoare electrice de propulsie integrate
 
Problema cheie a automobilelor electrice rămâne însă asigurarea curentului necesar. Cum îl producem? În Norvegia, energia electrică este generată aproape în totalitate (98,5%) în hidrocentrale, date fiind condiţiile geografice absolut deosebite. Aşa este explicabil programul foarte ambiţios al guvernului norvegian, care prevede înlocuirea totală a automobilelor cu motoare termice cu cele electrice. Pentru cele din urmă, care au ajuns deja la o treime din totalul maşinilor, curentul, parcările şi autostrăzile sunt gratuite. Există deja 4000 de staţii de alimentare cu energie electrică. Din 2025, în Norvegia nu vor mai putea fi vândute automobile cu motoare termice. Programul este justificat, având în vedere faptul că energia electrică este obţinută fără emisii de bioxid de carbon, dar şi de densitatea foarte redusă a traficului, această ţară dispunând actualmente de un parc de 2,6 milioane de automobile. În Germania circulă 45 de milioane, în Rusia 44 de milioane, în Franţa 32 de milioane de automobile. Cum este produsă energia electrică în aceste ţări? În Franţa, trei sferturi în centrale nucleare, deci fără emisii de bioxid de carbon, dar cu sabia lui Damocles deasupra capului. În Germania, peste o jumătate pe bază de cărbune şi gaz metan, deci cu emisii de bioxid de carbon corespunzătoare respectivelor hidrocarburi şi a cantităţilor arse. În China, în Rusia şi în America de Nord participarea cărbunelui şi a gazului la producţia energiei electrice depăşeşte 80%. China, care este piaţa cea mai vizata şi vânătă pentru automobile electrice, este campioana emisiei de bioxid de carbon la nivel mondial, cu 28% din total, urmată de SUA cu 14%. Adică de cei care vor să înlocuiască radical Diesel cu Tesla.
Producţia unei singure baterii pentru un Tesla S generează o emisie de 17 tone de bioxid de carbon.
Un studiu foarte amplu şi detaliat al Universităţii Tehnice din Viena, efectuat pe baza a 5 automobile electrice de serie, de mărci diferite, dar cu performanţe asemănătoare, în comparaţie cu un automobil cu motor Diesel de putere similară, arata următoarea situaţie: în circuit urban, parcurgând 7500 de kilometri într-un an, automobilele electrice au avut nevoie de o energie electrică pentru producţia căreia a fost emisă, în medie pe automobil, o cantitate de 820 de kilograme de bioxid de carbon – valoare raportată la media pe centralele electrice din toată Europa, deci cu cele nucleare din Franţa şi cu cele hidraulice din Norvegia, care nu emit acest gaz. Pe stradă, emisia maşinii electrice este, bineînţeles, nulă. La vehiculul cu motor Diesel, producţia de motorină din petrol, de la extracţie până în rafinărie, a generat 194 de kilograme de bioxid de carbon, iar utilizarea în trafic alte 794 de kilograme. Aşadar, cu un Diesel emisia este doar cu 17% mai mare, deci propulsia electrică nu reprezintă un avantaj major. În trafic interurban, măsurat pe parcursul a 15.000 de kilometri pe an, această diferenţă se reduce la 11%. În acest context mai poate fi menţionat un aspect nu tocmai neglijabil: producţia unei singure baterii pentru un Tesla S generează o emisie de 17 tone de bioxid de carbon, ceea ce corespunde emisiei unui automobil cu motor Diesel care consumă în medie 7 litri de motorină pe sută de kilometri, de-a lungul a 100.000 de kilometri, adică a 4-5 ani de folosinţă!
 

Încărcare bidirecţională – viziunea Nissan (sursaă: Nissan)
 
Automobilul electric este un sine qua non pentru marile oraşe moderne, unde concentraţia locală de bioxid de carbon şi gaze poluante au ajuns la valori intolerabile. Dar dacă mutăm emisiile de la oraş la ţară, în loc să le eliminăm, nu am rezolvat problema în sine, care este emisia globală de bioxid de carbon pe planeta noastră. Putem atenua aceste efecte, putem rezolva chiar problema? Da, putem.
 
În Norvegia, emisia de bioxid de carbon nu există, pentru că energia cade din cascada direct în turbine, care antrenează generatoarele de curent. Deci nu există, în principiu, nici o emisie. Doar vapori de apă. Apropo de apă: se vorbeşte mult despre pila de combustibil cu hidrogen, marele viitor al automobilului, după faza actuală de maşini electrice cu baterii. Hidrogenul din rezervor şi oxigenul din aer străbat pila de combustibil, în care se generează, pe baza lor, curent pentru motorul electric de propulsie şi apă. Apa din care, iarăşi, am putea obţine hidrogen, prin electroliză. Un circuit energetic între maşina şi natura, pe bază de apă.
 
Sună bine. Să fie, oare, soluţia salvatoare?