Het is een elegant idee: je rijdt met je motor naar het tankstation, rijd naar de compressor waar andere mensen hun banden vullen en vul je brandstoftank met lucht. Wat is er goedkoper en minder schadelijk voor het milieu? Je rijdt de goedkope, milieuvriendelijke zonsondergang tegemoet op een door lucht aangedreven brandstoftank. En daar is je happy end, toch? Niet zo snel.
In de afgelopen tien jaar hebben bedrijven voortdurend beweerd dat ze nog maar een paar jaar verwijderd zijn van het op de markt brengen van auto’s die door lucht worden aangedreven. Aan het hoofd van het peloton stond het Franse bedrijf Motor Development International (M.D.I.), dat in 2008 een partnerschap is aangegaan met de Indiase reus Tata Motors. De directeur, Guy Nègre, heeft echter een slechte reputatie, omdat hij heeft beweerd een F1-motor te hebben ontworpen voor een racewagen die nooit echt heeft geracet.
Onlangs is het ontwerp voor een schijnbaar meer geloofwaardige luchtmotor opgedoken van een duo van hoogleraren werktuigbouwkunde in India. De twee zijn van plan om de Indiase scooters met een lucht-compressie motor die ongeveer driekwart van een voet in diameter. In het schema van de motor vuurt een tank met samengeperste lucht in de kamers van een turbine waarvan de as uit het midden van zijn behuizing is geplaatst. De schoepen van de turbine schuiven uit als ze draaien, waardoor de kamers het volume van de lucht kunnen bevatten als het uitzet en bijdraagt aan de aandrijving.
De motor kan de druk aan die nodig is om een band te vullen bij een benzinestation (ongeveer 60 pond per vierkante inch). Ter vergelijking: het prototype van de luchtauto in het M.D.I. vereist 4350 psi in zijn tanks, waardoor stations nieuwe hightech-luchtpompen zouden moeten uitrusten – een onwaarschijnlijke overgang in een ontwikkelingsland als India.
Bharat Raj Singh en Onkar Singh hebben de afgelopen vier jaar besteed aan de ontwikkeling van hun prototype. Ter inspiratie keken ze buiten hun laboratoriumramen en ontdekten dat meer dan de helft van de voertuigen die de eindeloos dichtslibbende Indiase straten bevolken, tweewielers zijn. Singh zegt dat hij aan de basis staat van een Indiase transportrevolutie. “Dit zal ongeveer 50 tot 60 procent van de CO2-uitstoot uit uitlaatpijpen verminderen,” zegt hij, als zijn plan om de motor te verkopen aan tweewielers in de ontwikkelingslanden van de grond komt. Maar er zijn natuurlijk nog problemen.
Het ontwerp moet eerst een aantal hindernissen overwinnen. Om te beginnen, hoewel de motor kan draaien op dezelfde snelheid als een benzine-aangedreven scooter, zijn twee tanks, gelast aan de zijkanten van het frame van een motorfiets, slechts voor het bereiken van ongeveer 18 mijl voordat ze meer lucht nodig hebben. Een ander probleem: de motor heeft een koppel van 7 lb-ft. “Denk aan al die Mickey Mouse-films waarin de band pssssh gaat en Donald Duck door de kamer wordt geschoven,” zegt Lee Schipper, een projectwetenschapper aan het Global Metropolitan Studies programma aan de Universiteit van Californië-Berkeley. “Dit is net zoiets als een vent die een ballon opblaast – ik kom er zeker niet mee de heuvels in Berkeley op.”
Ter vergelijking: de Zero S Electric Motorcycle van $10.000 van Californische makelij heeft een koppel van 60 lb-ft en is al te koop.
Naast deze technische uitdagingen is er de misvatting dat de luchtvoertuigen daadwerkelijk op lucht rijden. Bedrijven die luchtvoertuigen produceren, houden er meestal geen rekening mee dat de energie die nodig is om de lucht in hun tanks samen te persen, afkomstig is van het elektriciteitsnet, zegt Schipper. “Iedereen die persluchtopslag voor motoren overweegt, ziet de kosten van de compressor en de elektriciteitscentrale die nodig is om de compressor te laten draaien over het hoofd”, zegt Schipper. “Een persluchtvoertuig is een elektrisch voertuig dat perslucht als opslag gebruikt. Vorig jaar schreef Schipper mee aan een studie die de inefficiëntie van perslucht aantoonde: per volume bevat het slechts 12 procent van de energie in lithium-ionbatterijen en 1 procent in die van benzine. Erger nog: hoe schoon het ook klinkt vanuit milieuoogpunt, het luchtvoertuig is helemaal niet zo schoon – maar de emissies komen uit de elektriciteitscentrale in plaats van uit de uitlaatpijpen.
Omwille van het lage kilometerrendement moeten luchtvoertuigen voortdurend terug naar de luchtcompressor om meer energie uit het net te zuigen. In een land als India, dat op steenkool draait, betekent dat meer steenkoolemissies. Hoewel zijn studie zich richtte op de M.D.I.-auto, ontdekte Schipper dat een luchtvoertuig van vergelijkbare grootte uiteindelijk meer dan twee keer zoveel CO2 uitstoot als een benzinevoertuig.
“Hij is ongeveer 50 jaar te laat,” zegt Schipper. “Batterijen hebben hem verslagen.”