To jest jedno z tych pytań, które brzmią jak science fiction, ale mają swoje korzenie w bardzo realnej technologii i historii! Odpowiedź brzmi: tak, istnieją samochody (a raczej prototypy i koncepcje) napędzane powietrzem, a dokładniej – sprężonym powietrzem.

Choć nie spotkasz ich masowo na ulicach obok Tesli czy spalinowych klasyków, idea pojazdów pneumatycznych jest rozwijana od lat, a nawet ma swoją bogatą historię.

Jak to w ogóle działa? Silnik pneumatyczny w pigułce

Samochód na sprężone powietrze działa w oparciu o silnik pneumatyczny, który jest kuzynem silnika parowego, a nie spalinowego.

1. Magazynowanie energii: Zamiast baku na benzynę czy baterii, pojazd ma specjalne zbiorniki (butle) na sprężone powietrze. Ciśnienie w tych zbiornikach może być bardzo wysokie, sięgające nawet 300-500 barów.
2. Generowanie ruchu: Sprężone powietrze jest uwalniane ze zbiornika i trafia do silnika pneumatycznego. Wewnątrz silnika powietrze się rozpręża, co powoduje ruch tłoków lub obrót łopatek (w zależności od typu silnika).
3. Napęd: Ruch ten jest przekazywany na koła, napędzając pojazd.

Ciekawostka: Podczas rozprężania, powietrze bardzo się ochładza. Wczesne tramwaje pneumatyczne miały z tym problem – wilgoć w powietrzu zamarzała i zatykała kanały. Ten problem rozwiązał polski konstruktor, Ludwik Mękarski, który w 1872 roku opatentował system podgrzewania powietrza w wymienniku ciepła.

Historia i współczesne projekty

Idea wykorzystania sprężonego powietrza nie jest nowa. Pojazdy pneumatyczne pojawiły się już w XIX wieku.

Tramwaje Mękarskiego

Pierwszymi pojazdami na powietrze, które zyskały popularność, były tramwaje we francuskim Nantes, a potem w Paryżu i Nowym Jorku. Technologię tę opracował właśnie wspomniany Ludwik Mękarski. Niestety, w latach 30. XX wieku zostały wyparte przez bardziej wydajne silniki spalinowe i elektryczne.

Motor Development International (MDI)

Najbardziej znaną współczesną firmą rozwijającą tę technologię jest luksemburska Motor Development International (MDI), założona przez byłego inżyniera Formuły 1, Guya Nègre.

MDI stworzyło serię prototypów, takich jak:

• AirPod: Mały, miejski pojazd.
• CityCAT: Prototyp, który miał osiągać prędkość około 110 km/h.

Firma MDI weszła nawet w partnerstwo z indyjskim gigantem Tata Motors (Tata Air Car), który wykupił licencję na produkcję pojazdów na sprężone powietrze. Docelowo pojazd miał kosztować niewiele i oferować zasięg 75-100 km na samym powietrzu.

Hybrydy pneumatyczne

Warto też wspomnieć o koncepcji hybrydowej. Koncern PSA (obecnie Stellantis) zaprezentował prototyp Citroena C4 Cactus Airflow z napędem spalinowo-pneumatycznym. W takim układzie sprężone powietrze mogłoby być wykorzystywane do jazdy miejskiej i ruszania, a silnik spalinowy w trasie.

Dlaczego samochody na powietrze nie zdobyły popularności?

Mimo obiecujących prototypów, samochody pneumatyczne nie weszły do masowej produkcji. Powody są złożone i dotyczą głównie efektywności energetycznej oraz infrastruktury.

1. Niska sprawność energetyczna

Największą wadą silników pneumatycznych jest ich niska sprawność energetyczna. Choć sam silnik jest prosty i wydajny, cały proces jest energochłonny:

• Kompresja powietrza: Sprężanie powietrza do bardzo wysokiego ciśnienia wymaga dużej ilości energii elektrycznej, a proces ten generuje dużo ciepła (które jest tracone).
• Magazynowanie: Zbiorniki na sprężone powietrze, choć bezpieczne, mają mniejszą gęstość energii w porównaniu do paliw płynnych czy baterii litowo-jonowych.

2. Ograniczony zasięg i prędkość

Pojazdy napędzane wyłącznie sprężonym powietrzem mają stosunkowo mały zasięg, często wynoszący zaledwie 75-120 km, co jest problematyczne w dłuższych podróżach. Prędkości maksymalne również są niższe w trybie czysto pneumatycznym (np. 60 km/h w MDI Air Car).

3. Infrastruktura i tankowanie

Brakuje infrastruktury stacji tankowania sprężonym powietrzem. Choć można naładować samochód w domu, podłączając go do sieci elektrycznej, proces ten jest bardzo długi – może trwać nawet 3,5 do 4 godzin. Tankowanie na specjalnej stacji kompresorowej jest znacznie szybsze (około 3 minut), ale takich stacji po prostu nie ma.

Podsumowanie: Czy to ekologiczna rewolucja?

Samochody na sprężone powietrze są bezemisyjne lokalnie – podczas jazdy nie emitują żadnych zanieczyszczeń, ponieważ nie zachodzi w nich proces spalania. To ich ogromna zaleta, zwłaszcza w miastach.

Jednak, podobnie jak w przypadku samochodów elektrycznych, ekologiczność zależy od źródła energii użytej do sprężenia powietrza. Jeśli kompresor jest zasilany energią z elektrowni węglowej, to emisja następuje "u źródła".

Mimo wyzwań, technologia silników pneumatycznych wciąż jest rozwijana, zwłaszcza w niszach i zastosowaniach przemysłowych (np. wózki widłowe, narzędzia pneumatyczne), gdzie ich zalety, takie jak prostota, brak przegrzewania się i niewrażliwość na przeciążenia, są kluczowe.