În timp ce normele Euro 7 sunt la orizont, germanii vor livra zeci de motoare V18 de 2.206 litri într-o singură locaţie, care vor emite cât 1.000.000 de maşini noi

Despre faptul că la sfârşitul acestui an intră vigoare normele Euro 7, iar asta face ca tot mai multe maşini europene să fie nevoite să treacă prin reducerea puterii motoarelor, renunţarea completă la unele motorizări sau cel puţin modificări inginereşti profunde, am auzit frecvent pe parcursul ultimului an. Iar aceste schimbări afectează atât maşinile mai uzuale cu putere decentă, cât şi maşinile cu performanţe de top. Sunt afectate şi modele ca BMW M5 sau Maserati Quattroporte, dar şi cele ca obişnuitele Volvo XC60 sau XC90. Ba chiar VW a fost nevoit să renunţe la motorul de 1,0 litri TSI, în 3 pistoane, pentru că acesta nu se mai putea conforma normelor stringente. Şi-n acelaşi timp, alte industrii şi alte regiuni ale lumii sunt mult mai puţin restricţionate la emisii. În timp ce lumea auto e nevoită să se conformeze acestor restricţii majore, germanii de la Everllence, fosta MAN Energy Solutions, tocmai au anunţat că vor livra zeci de motoare V18 imense, de 2.206 litri, într-o singură locaţie, de unde acestea vor emite cât 1.000.000 maşini noi cu combustie

Acum 10 zile, noi făceam o comparaţie similară şi spuneam că tot cei de la Everllence lansau un motor diesel V16 de 82,7 litri cilindree, destinat centrelor de date. Acel motor de 2,4 MW putere emitea 1,4 tone de CO2 într-o oră, dar acolo rolul lui în centrul de date era mai mult complementar sau de intervenţii în situaţii de urgenţă. Noi calculasem emisiile lui la o funcţionare doar la 1/3 din orele unui an şi într-un asemenea regim emisiile unui motor constituiau 4.111 tone de CO2, ceea ce echivalează cu emisiile a 2.750 automobile europene anual. Dar spuneam că centrele de date sunt edificii mari, uriaşe, cu solicitări electrice mult mai mare, uneori având reţele electrice comparabile cu ale unor ţări, ceea ce face ca de obicei într-un singur centru de date să fie nevoie de zeci de motoare sau chiar sute. Şi atunci doar 100 de motoare de acel tip, ar fi echivalat emisiile a 275.000 maşini anual, iar asta e deja cifra vânzărilor totale de maşini noi dintr-o ţară medie europeană. Ei bine, n-a durat mult până când teoria expusă de noi s-a confirmat în practică, cu noua livrare anunţată acum de aceeaşi companie germană Everllence pentru un centru de date.

Foto: Motorul despre care vorbeam acum 10 zile

Acum vorbim despre zeci de motoare, iar fiecare motor e mult mai mare. Ca şi în cazul acelui propulsor de acum 10 zile, propulsoarele despre care vorbim azi îşi au originea din zona motoarelor navale. Aceste propulsoare mari au fost integrate şi în trecut în centralele electrice, ca soluţie de stabilizare mai ales, pentru că pot porni mai repede decât turbinele cu gaz, chiar dacă ultimele au un randament mai mare, mai ales dacă funcţionează în ciclu combinat.

În ultimii, ani, însă, centrele de date se construiesc într-un ritm galopant, ele generând o cerere imensă pentru reţele electrice locale şi aproape orice tip imaginabil de surse de producţie a electricităţii. Există centre de date care aplică turbine cu gaz, motoare cu ardere internă, ba chiar şi turbopropulsoare concepute iniţial pentru avioane, de multe ori fiind alese soluţiile care pot fi implementare mai repede. Dar există şi proiecte care se bazează pe energie regenerabilă, precum energia geotermală, sau chiar prevăd construcţia unor centrale nucleare proprii.

Aşadar, motoarele despre care vorbim azi sunt 24 la număr şi vor fi livrate toate într-o singură locaţie, pentru un centru de date din SUA. Motoarele sunt de model 18V51/60G, ceea ce înseamnă că sunt motoare V18, în patru timpi, ce operează cu gaz.

Foto: Aşa arată noul motor despre care vorbim, Everllence 18V51/60G

Fiecare cilindru are un alezaj de 510 mm şi o cursă de 600 mm. Deci, vorbim despre pistoane de 50 cm în diametru, care cursează 60 cm la fiecare eveniment de combustie. Volumul util al unui singur asemenea cilindru e de aproape 122,57 litri! Şi întrucât motorul are 18 cilindri, volumul total ajunge la 2.206 litri! Deci, dacă la o maşină vorbim de 1,5 litri sau 2,0 litri, aici, acest motor uriaş are 2.206 litri. Un asemenea motor măsoare 13,12 metri lungime, 4,7 metri lăţime şi 6,53 metri înălţime, cântărind 310 tone.

Foto: Construcţia motorului 18V51/60G

La asemenea dimensiuni uriaşe şi mase inerte la fel de mari, propulsorul e calibrat să opereze la turaţii mai joase decât un automobil, de 500 rpm dacă trebuie să producă electricitate la 50 Hz şi 514 rpm dacă e nevoie de electricitate la 60 Hz, ca în SUA. El poate avea două configuraţii de putere maximă — de 18.900 kW (25.697 CP) atunci când se doreşte randament maxim sau de 20.700 kW (28.144 CP) atunci când se vrea putere maximă şi se instalează şi un sistem cu turbine în două etape, nu doar în una. Acestea sunt cifre de putere mecanică, nu electrică.

Germanii spun că vor livra 24 de motoare, care vor asigura o putere electrică totală de 480 MW pentru centrul de date, ceea ce înseamnă 20 MW de putere electrică pentru un motor. Iar văzând cele două variante de putere de mai sus, înţelegem că se vor livra motoarele mai puternice, de 20,7 MW putere mecanică, care, odată cu pierderile din generator şi reţea locală, de aproximativ 3,0-3,5% se va transforma în puţin peste 20 MW de putere electrică. De fapt pierderea directă la generator e de circa 1,3%, iar restul sunt rotunjiri comerciale şi pierderi ale reţelei locale.

Randamentul acestui motor poate fi de peste 50% dacă ar fi aleasă versiunea mai eficientă, dar e de 48,64% în cazul versiunii axate spre putere. E o cifră oricum foarte bună pentru asemenea motoare cu gaz, în patru timpi.

Doar că asta înseamnă că pentru 1 kWh de electricitate generată, e nevoie de 2,06 kWh de energie chimică conţinută în gaz. La o putere totală de 480 MW, într-o oră se generează 480 MWh, sau 480.000 kWh. Iar asta înseamnă că e nevoie de 987 MWh de gaz. Transformat în metri cubi, asta înseamnă un consum de gaz de 93.500 metri cubi pe oră pentru întreaga centrală de 480 MW putere. În kilograme, asta înseamnă cam 66.946 kg de gaz pur ars într-o oră de aceste motoare.

Iar 1 kg de gaz metan pur ars generează 2,75 kg de emisii CO2, diferenţa de greutate venind de la oxigenul din aer. Deci, dacă aceste 24 de motoare ard 66.946 kg într-o oră, asta înseamnă că ele vor emite 184.100 kg de CO2 într-o oră, sau 184,1 tone. În cazul cazului din viaţa reală din conducte, care mai conţine aditivi şi impurităţi, emisiile realiste vor fi de 195-200 tone pe oră, cu o medie estimată de 197,9 tone/oră.

Un an are 8.760 ore, ceea ce rezultă în 1.773.604 tone de CO2 emise anual. Aici cele 24 motoare vor avea rol esenţial de funcţionare plenară, nu unul complementar. Prin urmare, în decursul unui an ele vor funcţiona aproape întotdeauna. Dar oricum, e nevoie de mentenanţă şi putem estima un factor de 95%. Asta ar însemna 1,65 milioane de tone de CO2 emise anual doar de aceste 24 motoare.

Conform ACEA, media europeană de emisii pentru toate maşinile aflate în circulaţie, inclusiv cele mai vechi, e de 2,02 tone de CO2 anual. Dar maşinile noi cu combustie, cele care sunt acum obligate să treacă la Euro 7, aveau emisii de CO2 mai mici în ultimii ani. Maşinile mai compacte au 1,49 tone de emisii anuale, în timp ce media tuturor segmentelor ajunge pe la 1,62 tone anual, conform indicatorilor WLTP. Asta înseamnă că cele 1,65 milioane de tone de CO2 anual, emise de aceste 24 motoare, echivalează cu 1.012.269 automobile. Deci, ele echivalează cu peste 1 milion de maşini noi cu combustie anual!

Chiar dacă am face şi ajustările la consum realist mai mare sau maşini mai vechi, cifra comparabilă rămâne oricum apropiată de 1 milion de maşini. Această cifră, de 1.000.000 de maşini noi anual, e una pe care puţine ţări din Europa— doar Spania, Germania, Franţa şi Marea Britanie — o ating în vânzările lor anuale. Spania are 1,15 milioane de maşini noi vândute anual, celelalte 3 din listă au cifre mai mari, iar toate celelalte ţări de pe continent au cu mult sub 1 milion. Deci, comparaţia e incredibilă când ajungem să constatăm că o singură asemenea livrare de 24 motoare mari echivalează cam cât toate emisiile maşinilor cu combustie care se vând într-un an într-o ţară mare ca Spania. Şi acolo, la maşini, acel 1 milion nu vine în surplus la cele existente, ci înlocuieşte maşinile mai vechi, de obicei. În timp ce acest centru de date e unul nou apărut. Dacă judecăm prin prisma creşterii nete de flotă, atunci nici măcar toată Europa nu-şi creşte numărul de maşini aflate în circulaţie cu 1 milion de unităţi pe an.

E absolut clar că există necesitate obiectivă, economică şi tehnologică, pentru aceste centre de date. Doar că, prin comparaţie, tot efortul unei întregi industrii auto, a unui întreg continent, de a reduce emisiile, de a trece prin transformări drastice industriale cu producători şi furnizori auto care se află la limita supravieţuirii, pare să mai fie cumva motivat doar dacă ne gândim că mai există justificarea unui beneficiu final obţinut într-un mare ecosistem, pentru beneficiul plantei, al unui mediu mai curat pentru toţi. Aici, însă, paradoxul e că doar 24 de asemenea motoare, livrate doar pentru un singur proiect, fac ca tot acest efort să pară a fi făcut aproape în zadar.

Şi nu e o estimare simplificată. Asociaţia producătorilor de automobile din Europa, ACEA; estimează tot efortul industriei auto, cu tot cu popularizarea maşinilor electrice şi reducerea emisiilor celor cu combustie, aduce reduceri de emisii CO2 de circa 2,14 milioane de tone pe an în prezent. Iar aceste 24 motoare emit 1,65 milioane, amintim. Tot efectul cumulat al acestor eforturi din industria auto europeană va culmina după anul 2035 cu o reducere totală de circa 64 milioane de tone CO2 în emisii anuale. Asta e ţinta supremă, frumoasă şi admirabilă. Doar că, dacă se mai construiesc alte 38 de asemenea centre de date până în 2035, sau, mai simplu spus, dacă germanii mai livrează 912 asemenea motoare în următorii 10 ani, tot efortul industriei auto devine oarecum zădărnicit.