de verbrandingsmotor

In dit artikel gaat het over de werking van de verbrandingsmotor. Alvorens we daaraan beginnen eerst een lijst waarin ze worden toegepast . De grootste groep is uitgerust met een motor met een ‘ interne verbranding ( internal combustion )  : de ‘explosiemotor’ . ( er bestaat ook een motortype met ‘externe’  verbranding : de stirling motor )

personenauto’ (8 miljoen) , bestelbussen, vrachtwagens, zandauto’s, pizza- couriers, taxi’s  stadsbussen, vuilnisauto’s, brommers , motoren,  scooters, vrachtschepen, jachten, binnenvaartschepen, cruiseschepen, ijsbrekers! , dieseltreinen, militaire voertuigen, tanks,  graafmachine’s,  hijskranen, gemalen, hijmachines, bulldozers, tractoren, machines om grondstoffen te delven,  oogstmachines, agregaten voor ziekenhuizen en gebouwen en datacenters, grasmaaimachines, straatveegmachines, onkruidverdelgings machines met gasverbrander, hondendrollen- opzuigmachines, bladblazers,bladopzuigers..  

De tweede groep wordt aangedreven door motoren die werken met ‘ turbine- motoren’ Het is maar een kleine groep in vergelijk met de eerste, maar wel verantwoordelijk voor een héel erg groot aandeel in verbruik van fossiele brandstoffen:

1) Elektriciteits centrales, waarin elektrische energie wordt opgewekt voor : miljoenen elektrische motoren in fabrieken, verlichting in gebouwen en huizen,  miljarden apparaten, accuboormachines, computers, smartphones en niet te vergeten datacenters  en de elektrische tandenborstel.

2) vliegtuigen!  Burger vliegtuigen en militaire vliegtuigen.  Vliegtuigen zonder welke de ‘ globale ‘ economie niet zou bestaan.

Alle verbrandingsmotoren uit de lijst hierboven, alsook de stoom– en gasturbines  werken door het verbranden van een ‘ brandstof ‘.  De warmte die vrijkomt bij verbranding wordt omgezet in mechanische arbeid; nog net zo als de eerste ‘stoommachine ‘ die Thomas Newcomben uitvond in 1710 en die James Watt zodanig zou verbeteren dat ze bruikbaar werd. ( zie energiebibliotheek )

Zoals we allemaal wel weten is de brandstof die gebruikt wordt in deze verbrandings- motoren en vliegtuigmotoren ( gasturbines ) benzine, dieselolie of kerosine, gewonnen uit aardolie. Voor het overgrote gedeelte van de elektriciteitscentrales is aardgas de brandstof.

Maar brandstof kan alles zijn wat brandt.   Bijvoorbeeld hout of olie uit planten gewonnen.  Een bekende brandstof is koolzaadolie.  Net als aardolie ook opgeslagen zonne energie.  Het verschil echter is dat aardolie komt van de voorraden, die in miljoenen jaren werden gevormd en de olie uit koolzaad wordt gevormd in een groei – seizoen. Ter onderscheiding van fossiele olie wordt koolzaad-olie dan ‘bio- olie’ (diesel) genoemd, maar in het verbrandingsproces is geen verschil. ( Rudolf Diesel gebruikte in zijn eerste motoren pinda- olie )

De reden waarom fossiele brandstoffen dus worden gebruikt is dat ze ‘ op voorraad zijn’ en dat ‘bio -brandstoffen’ moeten worden gewonnen uit gewassen en dat vergt heel erg veel landoppervlak, water en meststoffen én natuurlijk fossiele brandstoffen, waarmee de machines werken en de tractoren rijden om het gewas te verbouwen, oogsten  en de olie eruit te persen en raffineren.

Een rekensommetje :  De 4 motoren van een boeïng 747 verbranden 200.000 liter kerosine tijdens een vlucht van 13.500 kilometer ( bron : energiefeiten )  Daarmee haalt het vliegtuig Sydney net niet. ( 16.642 kilometer)  Met een vliegtuig dat op 200.000 liter koolzaadolie vliegt kun je duurzaam naar Australië vliegen.   Voor éen vlucht is dan de opbrengst nodig van 125 hectare, ofwel 1,25 miljoen m2 landbouwgrond met koolzaad en voor de terugvlucht nog eens.  De uitstoot van CO2 is geen gram minder ( veel hoger; zie boven ) dan die van kerosine.

Aan de werking van de verbrandingsmotor is, sinds de uitvinding van Newcomben in 1710, niets veranderd en ook aan de (warmte )machines, waaronder dus automotoren en scheepsmotoren, is vrijwel niets veranderd sinds  de uitvinding van de viertakt-motor door Nikolaus Otto in 1867.  Alleen verbeterde materialen  en vooral verbrandings – technieken hebben ervoor gezorgd dat ze steeds zuiniger met brandstoffen omgingen en vooral ook dat de verbranding steeds ‘ schoner ‘ werd. De grenzen daarin werden al jaren geleden bereikt.

Tot slot : het feit dat verbrandings- motoren overal toegepast worden komt door de eigenschap die fossiele brandstoffen hebben: een hoge energie – inhoud per liter.    Er bestaan geen andere brandstoffen met deze eigenschappen.

Ook niet in 2020, 2030 of 2050

 

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *