Plazma bylo poprvé vědecky objeveno v roce 1879 Sirem Williamem Crookesem a je čtvrtým stavem hmoty po známých stavech pevných látek, kapalin a plynů. Přeskočíme-li o více než sto let dopředu, věda o plazmatu se posunula do fáze, kdy se plazma používá k vytváření nových, účinných automobilových motorů.
Je možné, že tato nová technologie motorů by mohla změnit automobilový průmysl a učinit jej mnohem ekologičtějším. Zde se dozvíte, jak se tato neuvěřitelná myšlenka, která byla poprvé předpovězena před více než 140 lety, konečně začala realizovat.
Pochopení čtvrtého stavu hmoty: V čem je plazma jedinečná
Plazma bývá označováno jako čtvrtý stav hmoty. Od tří nejčastěji diskutovaných stavů hmoty, mezi které patří pevné látky, kapaliny a plyny, se liší tím, že je tvořeno nabitými částicemi.
V plazmatu jsou z atomů odděleny elektrony a vzniká polévka obsahující kladné ionty a volné elektrony. Přestože se plazma vyskytuje přibližně v 99 % vesmíru (hvězdy, blesky, neonové nápisy atd.), většina z nás na Zemi ji nezná. Crookes plazmu objevil a nyní se s její pomocí vyvíjejí nové a unikátní technologie.
Ottův, Wankelův a vznětový cyklus, které pohánějí většinu dnešních automobilů, jsou založeny na procesu spalování směsi paliva a vzduchu. Běžné zapalovací svíčky však nedokážou zapálit chudší, účinnější směs paliva a vzduchu s větším množstvím vzduchu než paliva.
Zde přichází ke slovu plazma. Plazmové zapalovací systémy generují ve srovnání se standardní zapalovací svíčkou mnohem intenzivnější energii, a umožňují tak zapálit výše uvedené chudší směsi. To vede ke zlepšení spotřeby paliva a snížení úrovně znečištění, čímž se plazma stává jednou z nejdůležitějších technologií budoucí dopravy.
Potenciální dopad plazmové technologie na životní prostředí
V současné době technologii zapalování plazmovým paprskem používá několik výrobců automobilů, například Toyota a Ford. Funkce této technologie spočívá ve využití mikrovlnné energie spolu s vysokým napětím k vytvoření silných plazmových impulsů na zapalovací svíčce.
Tyto technologie jsou zatím v pilotní fázi, ale mají velký potenciál. Plazmové zapalování by mohlo zvýšit rychlost spalování a zvýšit spotřebu paliva automobilů až o 20 % a také snížit škody, které konvenční spalovací motory způsobují životnímu prostředí. Dalším krokem je komercializace těchto systémů, což by se mohlo podařit během několika příštích let.
Prvním a pravděpodobně nejpádnějším důvodem pro používání plazmových zapalovacích systémů je možnost minimalizovat škody, které spalovací motory způsobují životnímu prostředí. Automobilový průmysl je dnes jedním z hlavních znečišťovatelů životního prostředí, pokud jde o emise skleníkových plynů.
To lze vyřešit pomocí plazmové technologie zdokonalením spalovacích motorů tak, aby spotřebovávaly málo paliva a vypouštěly málo toxických plynů. I když se elektromobily stávají stále populárnějšími, spalovací motory budou na silnicích v blízké budoucnosti stále dominovat. V tomto případě představují plazmové zapalovací systémy schůdný přístup ke zlepšení ekologičnosti těchto motorů.
Čistá technologie pro ekologičtější automobilovou budoucnost
Závěrem lze říci, že plazma, která byla před více než sto lety pouze teoretickou myšlenkou, je nyní rozhodujícím prvkem při vytváření nové generace spalovacích motorů s čistým spalováním. Ba co víc, vývoj by mohl přinést plazmové zapalovací systémy do automobilového průmyslu jako spojovací článek k lepší budoucnosti při zachování ICE v obraze.
Perspektivy plazmatu se však neomezují pouze na automobilový průmysl; mezi potenciální oblasti využití patří energetika, letectví a životní prostředí. Plazmová technologie je proto zásadní inovací pro udržitelnost.