În timp ce maşinile sunt obligate să treacă la Euro 7, inginerii germani lansează un motor diesel V16 de 82,7 litri pentru centrele de date

La sfârşitul acestui an, normele Euro 7 devin obligatorii pentru modelele noi, iar asta a făcut ca în ultimele luni în lumea auto să există o mulţime de schimbări semnificative. Unele motoare au fost eliminare complet din gama producătorilor auto, precum 1,0 TSI, întrucât modul în care noile norme monitorizează emisiile e mult mai comprehensiv şi motoarele de cilindree mică nu se mai pot lăuda doar cu eficienţa în laborator, cum o făceau anterior. Dar şi motoarele mari au de suferit, întrucât nu mai pot fi supraalimentate cu benzină în momentele de apogeu de performanţă, ca benzina să fie folosită ca agent de răcire a cilindrilor. Astfel, motorul V8 de pe BMW M5 a pierdut 41 CP, compensându-i cu electromotorul. Motorizările plug-in hibride Volvo au pierdut până la 64 CP din cauza aceloraşi norme, iar Audi spune că va renunţa la motorul de 5 cilindri în linie de pe RS3 din cauza aceloraşi norme. BMW a trebuit să modifice şi motorul S58 de pe M2, M3 şi M4, adăugându-i o cameră de pre combustie, pentru a-l salva. Până şi italienii de la Maserati au actualizat motorul lor V6 şi l-au făcut capabil să ruleze pe 3 cilindri în regim de croazieră, pentru a mai reduce din emisii şi a-l salva. Şi în timp ce toate aceste restricţii schimbă substanţial lumea auto, inginerii germani de la Everllence, fosta MAN Energy Solutions, lansează un motor diesel V16 de 82,7 litri cilindree, destinat centrelor de date.

Motorul a fost lansat acum cu specializare clară pentru centrele de date, dar, de fapt, provine din familia de motoare navale cu indicele 175D. Acum inginerii germani au perfecţionat niţel motorul şi regimurile predefinite de turaţii ale acestuia, şi s-au asigurat şi de o eficienţă maxim posibilă a generatorului electric ataşat.

Astfel, în noua sa ipostază V16 pentru centrele de date motorul de 16 cilindri are 2,4 MW de putere electrică furnizată. Asta înseamnă că puterea mecanică a lui e ceva mai mare de 2,4 MW (3.263 CP), însă cu micile pierderi ale generatorului, puterea electrică furnizată în final e de 2,4 MW.

Vorbim, deci, efectiv despre un motor diesel V16 uriaş, de circa 3.300 CP, care va opera în rol de generator electric în centrele de date, furnizând electricitate de rezervă sau de susţinere a consumului în orele de vârf, când alternativele lipsesc sau sunt mai dezavantajoase.

Un asemenea motor diesel cântăreşte 10,8 tone, are 3,42 metri lungime, 2,32 metri înălţime şi 1,66 metri lăţime. Indicele de 175 din denumirea motorului indică alezajul de 175 mm al cilindrilor, iar cursa e de 215 mm în acest caz. Volumul util al fiecărui cilindrul e de 5.171 cm cubi, deci aproape 5,2 litri. Împreună, cei 16 cilindri cumulează 82,7 litri de cilindree.

Germanii spun că cererea pentru motoare uriaşe cu rol de generatoare pentru centrele de date este uriaşă, iar noi menţionam asta şi de curând în articolul cu analiza situaţiei ABB, care a avut creşteri excepţionale în Europa mai ales datorită cererii utilajelor sale electrice în centrele de date construite în SUA. Şi multe din aceste centre de date au nevoie de motoare uriaşe, fie ca elemente de susţinere complementară a puterii electrice, fie ca soluţii de urgenţă.

Noul motor e compatibil şi cu combustibilul HVO, dar e cât se poate de clar că va opera în cea mai mare parte cu motorină obişnuită. Randamentul motorul e anunţat ca unul foarte bun, el consumând 183 grame de motorină pentru a produce 1 kWh de electricitate. Iar aici putem face nişe calcule şi comparaţii de context foarte interesante.

Un litru de motorină nu e egal cu un kilogram, iar într-un kg de motorină se conţin 11,86 kWh, dacă analizăm motorina de gradaţie mai joasă, specifică celei folosire de motoarele navale. Dacă pentru producţia 1 kWh e nevoie de 0,183 kg de motorină, asta corespunde cu o energie termică de 2,171 kWh introdusă în motor. Randamentul cumulat al combustiei şi al generatorului rezultă în 46,06%. Asta ar însemna că efectiv randamentul combustiei e de cifre 47,5-48,0%, iar ajustarea finală vine de la pierderile generatorului electric.

Deci, la partea de randament, motorul are parametrii foarte buni. Partea cea mai curioasă vine atunci când calculăm şi emisiile CO2 ale acestuia. Dacă ştim că puterea electrică a generatorului e de 2,4 MW, asta înseamnă că timp de oră acesta produce 2,4 MWh de electricitate, sau 2.400 kWh. Pentru fiecare kWh generat e nevoie de 183 grame de motorină, ceea ce înseamnă un consum de 439.200 grame pe oră, sau 439,2 kg, ceea ce ar fi echivalent cu 523 litri/oră.

La combustibilul diesel de gradaţie mai joasă, folosit de aceste motoare, la fiecare kg de motorină arsă se emit în atmosferă 3,206 kg de CO2, diferenţa de greutate venind de la atomul de oxigen. Astfel, într-o singură oră noul motor diesel V16 al germanilor emite 1.408,1 kg de CO2, sau 1,4 tone de CO2.

Asta e echivalentul cu cât ar emite o maşină europeană diesel compactă, cu consum de 5 litri/100 km, timp de aproximativ 8 luni şi jumătate. Prin urmare, funcţionarea timp de o oră şi jumătate a unui asemenea motor echivalează cu emisiile anuale ale unei maşini. Dacă am rezuma că timp de 1 an acest motor ar funcţiona doar 1/3 timpul total, am avea 2.920 ore şi 4.111 tone de CO2. Echivalentul a circa 2.750 de automobile anual. Iar centrele de date nu au de obicei puteri de 2,4 MW — ci de sute de ori mai mari, de 500 MW, de GW. Deci, la un centru de date mare, ar putea fi nevoie de 80, 100, 200 de asemenea motoare. La 100 de motoare, emisiile lor CO2, dacă ele ar funcţiona doar 1/3 din timp, ar echivala 275.000 maşini, iar asta e deja cifra vânzărilor totale de maşini noi dintr-o ţară medie europeană.

Aşadar, e un alt exemplu care ne arată că uneori reglementările stricte dintr-un domeniu par făcute în zadar, dacă ele nu sunt corelate şi cu cele din alte domenii şi alte regiuni ale lumii. Or, CO2-ul e acelaşi indiferent de unde are loc emiterea lui şi toţi trăim pe aceeaşi planetă. Dar, în timp ce maşinile înfruntă restricţii severe, care le limitează fiecare gram emis şi impun inginerii la compromisuri aproape imposibile, un singur centru de date cu asemenea motor V16 navale anulează tot efortul acestora. Şi dacă se fac 5, 10 au 20 de centre de date cu motoare similare, absolut tot efortul industriei auto de a se conforma normelor Euro 7 devine anulat.

Şi aici vorbim doar de aceste generatoare de rezervă. Dar există centre de date care folosesc turbine uriaşe, care au emisii mult mai mari, iar la unele din ele e nevoie doar 2-3 centre de date pentru a echivala emisiile tuturor maşinilor europene vândute într-un an.

Bineînţeles, există o necesitate obiectivă enormă pentru noile centre de date, care trebuie să-şi asigure energie în cantităţi imense. Unele companii cu standarde mai înalte de responsabilitate apelează la centrale geotermale, nucleare, sau energie regenerabilă din alte surse. Altele, însă, merg la opţiunile mai rapide şi mai sigure şi aleg motoare cu combustie sau turbine de gaz. Ceea ce rămâne incomensurabil, însă, e efortul uriaş al industriei auto pentru fiecare gram de CO2 economisit, pe fundalul unor asemenea cifre gigantice din această industrie.