Ekoprzyszłość – do niej dążymy, a raczej podążamy za legislacjami Unii Europejskiej, by móc z podniesioną głową wejść w ekojutro. Jest w takim ujęciu coś kojącego i swojskiego, coś, co czyni nas wolnymi od wyrzutów sumienia. Jednak takie podejście wciąż pozostawia więcej pytań, niż odpowiedzi. (Eko)projektanci i (eko)inżynierowie próbują sprostać normom i pytają o to, jak wyprodukować przedmiot i jak go używać, aby zminimalizować pobór energii oraz emisję szkodliwych substancji? Jak zadbać o przyszłe pokolenia? Idea ekologii jest w tym przypadku generatorem pomysłów i form. Nie inaczej powstał AdBlue. Pytacie czym jest i do czego w ogóle jest potrzebny? Odpowiadamy kompleksowo.
EURO 6
Europejski standard emisji spalin (ang. European emission standards) to norma dopuszczalnych emisji spalin w pojazdach sprzedawanych na terenie Wspólnoty Europejskiej. Dyrektywy Unii dotyczą większości pojazdów mechanicznych, lecz dla każdego z nich stosowane są odmienne standardy. Obowiązująca od 1993 roku pierwsza dyrektywa UE (EURO 1) w ogóle nie brała pod uwagę tlenków azotu, ale kolejne rozporządzenia były już bardziej restrykcyjne. W 2008 roku Parlament Europejski uchwalił EURO 6 i zaktualizował ją cztery lata później. Norma obowiązuje od 01.09.2014 i obejmuje lekkie pojazdy pasażerskie i użytkowe z silnikami Diesla.
EURO 6 zmniejszyła wartość emisji tlenków azotu w stosunku do swej poprzedniczki o 80%. Obecnie dopuszczalna jest emisja 80 mg tlenków azotu na 1 km jazdy. Pocieszające może być to, że w Stanach Zjednoczonych normy są jeszcze bardziej wyśrubowane i dochodzą do 43 mg/1 km. Europa jednak wciąż nie potrafi sobie skutecznie poradzić z tym problemem, a standardy są wielokrotnie przekraczane. Pokazuje to choćby mapa emisji NO2 w Europejskich krajach i miastach: European Environment Agency. Szansą na poprawę sytuacji ma być AdBlue.
Lekcja chemii
Nazwa handlowa AdBlue brzmi całkiem przyjaźnie. Jest to zarejestrowany znak handlowy należący do organizacji Verband Automobilindustrie (VDA). Na pewno AdBlue znacznie łatwiej nam oswoić, niż jej chemiczny odpowiednik. De facto jest to wodny roztwór mocznika, składający się z 32,5% mocznika i 67,5% wody demineralizowanej. Jego zadanie to zobojętnić właściwości trujące tlenków azotu.
Są one jednymi z groźniejszych składników skażających atmosferę i uważa się je za prawie dziesięciokrotnie bardziej szkodliwe od tlenku węgla. Do tej grupy zalicza się duża część związków chemicznych, jednak najbardziej niebezpieczne to tlenek azotu (NO) i dwutlenek azotu (NO2). Ten ostatni to wyjątkowo „złośliwy” gaz. Cechuje go wysoka toksyczność i w konkretnych przypadkach może inicjować reakcje wybuchowe. Mimo tego jest powszechnie obecny w miejskim powietrzu. To on odpowiedzialny jest m.in. za powstawanie smogu i wpływa na zmiany klimatyczne. Zagraża także samemu człowiekowi. Podrażnia układ oddechowy, a w szczególności śluzówki nosa i gardła. Może obniżyć zdolność krwi do przenoszenia cząsteczek tlenu. O długotrwałych skutkach lepiej nie wspominać (astma oskrzelowa, przewlekłe choroby płuc, układu sercowo-naczyniowego i nowotwory).
Źródłem emisji NO2 są wymagające wysokich temperatur procesy spalania z dostępem do powietrza. Reakcje te przebiegają w ruchomych lub stacjonarnych silnikach spalinowych, których celem jest zamiana energii chemicznej paliwa na energię kinetyczną. Spaliny silników wysokoprężnych zawierają około 1100 mg/m3 tlenku azotu. Dotychczasowe urządzenia oczyszczające spaliny nie radziły sobie z tym problemem. Zmienił to AdBlue.
Jak to się dzieje?
Preparat jest kierowany pod wysokim ciśnieniem na strumień spalin w katalizatorze. Zawarty w płynie mocznik wskutek wysokiej temperatury wydziela amoniak. Ona zaś wchodzi w reakcję z tlenkami azotu, przeobrażając je w zupełnie nieszkodliwe parę wodną i lotny azot.
W samochodach osobowych zbiornik na AdBlue może znajdować się w trzech miejscach: w bagażniku (we wnęce koła zapasowego lub na bocznej ścianie), przy wlewie paliwa albo w komorze silnika. W zbiorniku na AdBlue umieszczona jest pompa, której elementy mające kontakt z mocznikiem wykonane są z tworzyw sztucznych – ze względu na ryzyko korozji. Zbiornik połączony jest z układem zawierającym sterownik, przewód mocznikowy oraz umieszczony w przedniej części wydechu wtryskiwacz, którym podawany jest płyn. AdBlue nie jest dodawany zatem do samego paliwa, dlatego zbiornik posiada oddzielny wlew. Ze zbiornika trafia natomiast do katalizatora SCR zainstalowanego na drodze układu wydechowego. Sam system SCR to układ tzw. selektywnej redukcji katalitycznej (ang Selective Catalytic Reduction), który potrafi obniżyć emisję NO2 nawet o 90 %.
Diesel skazany na AdBlue
Silnik wysokoprężny emituje cząstki stałe, tlenek węgla, węglowodory i tlenki azotu. Jeśli jednak ma być mocny, oszczędny i przy tym nie ma przesadnie dymić, to spalanie musi odbywać się w wysokich temperaturach i przy jak najwyższym ciśnieniu. Ubocznym efektem tego procesu jest wzrost emisji NO2. Nie można go po prostu odfiltrować od spalin, ale można przetworzyć w inne niegroźne substancje.
Silniki wysokoprężne udoskonalano na różne sposoby. Układy wtryskowe Common Rail wpłynęły na niższe zużycie paliwa. Turbodoładowanie dało im większą moc. Zoptymalizowano procesy spalania i obniżono ich temperaturę. Wprowadzono zawory recyrkulacji spalin EGR (ang. Exhaust Gas Recirculation) i wreszcie w układach wydechowych zaczęto montować filtry cząstek stałych.
EGR ma na celu obniżenie ilości tlenu dostarczanego do komory spalania, obniżenie temperatury spalania i spowolnienie tego procesu. Nie sprawdzał się jednak już przy normie EURO 5. Filtr cząstek stałych odpowiada natomiast niemal wyłącznie za redukcję „czarnego dymu”, czyli cząsteczek sadzy. Pozostaje więc problem tlenków azotu. Miał się nimi zająć absorber NOx Trap. Katalizator przechwytuje NO2, a gdy się już wypełni, czujniki dają znać sterownikowi, by włączył tryb pracy na wzbogaconej mieszance paliwowej. Chodzi po prostu o pozbycie się NO2 poprzez nie wpuszczanie go do środowiska. W każdym z tych rozwiązań silnik zużywa jednak więcej paliwa, a w wielu przypadkach pogarszają się osiągi samochodu. Ponadto NOx Trapy działały tylko w trybie testowym. Na ulicach nie dały sobie rady ze sprostaniem normom. Stąd rozwiązanie AdBlue.
Cudowna technologia i jej mankamenty
W praktyce przeciętny użytkownik samochodu musi pamiętać jedynie o uzupełnieniu płynu.
Czy na pewno?
Po pierwsze, czuwaj. Płynu nie powinno zabraknąć. Zwykle auto poinformuje po raz pierwszy o zużyciu AdBlue około 2500 km wcześniej, poprzez zapalenie odpowiedniej kontrolki na desce rozdzielczej. Jeśli zignorujemy ostrzeżenie, po pewnym czasie dostaniemy kolejny komunikat z podaną ilością kilometrów. Po ich przejechaniu nasz silnik nie zgaśnie, ale przejdzie w tryb awaryjny i nie będzie można go ponownie uruchomić. Szacuje się iż samochody osobowe, w zależności od modelu, zużywają od 0,5 do nawet 2,8 l płynu na 1000 km. W nowszych pojazdach zużycie AdBlue jest większe, ponieważ producenci modyfikują układy i samo oprogramowanie, by wszystko sprawniej działało. Wszystko zależy od modelu samochodu.
Po drugie, uzupełnij. Zbiornik na AdBlue może mieć różną pojemność. Duże pojemności dotyczą przede wszystkim ciężarówek, a w autach osobowych są one znacznie mniejsze. Przed samodzielnym uzupełnieniem warto sprawdzić jaką pojemność ma zbiornik, ponieważ uchroni to nas przed rozlaniem nadwyżki płynu. Wlewy w samochodach osobowych są tak skonstruowane, żeby napełniać je z małych opakowań. Przeznaczono do tego butelki „niekapki”, dokręcane lejki z elastyczną końcówką i adaptery do nakręcania na wlew, dzięki którym nie rozlejemy płynu. Możemy także dolać roztwór na stacji benzynowej wprost z dystrybutora przeznaczonego dla ciężarówek. Wówczas pistolet w odpowiednim momencie powinien odbić i zatrzymać tankowanie. Po uzupełnieniu preparatu powinniśmy włączyć przycisk „start” lub przekręcić kluczyk w stacyjce i odczekać kilkanaście sekund, aż czujniki wykryją dolewkę i zmierzą stan płynu.
Po trzecie, zapłać. AdBlue jest produktem standardowym, co oznacza, że jego cena nie powinna się różnić. Za uzupełnienie płynu możemy jednak różnie zapłacić.
Podajemy ceny obowiązujące w lipcu i sierpniu 2018:
Dystrybutor na stacji benzynowej: 1,89 PLN/ 1 l
Opakowanie na stacji benzynowej: 25-30 PLN/ 10 l
Opakowanie w hurtowni motoryzacyjnej: 20-25 PLN/ 10 l
Sklep motoryzacyjny:
25-30 PLN/ 10 l
Nawet 20-22 PLN / 1,5 l
ASO: 30 PLN i więcej/ 10l
Większe opakowania dedykowane są ciężarówkom z dużymi zbiornikami na AdBlue. W przypadku mniejszych samochodów i zbiorników nie zaleca się długotrwałego wożenia płynu do dolewki. Jest nietrwały, a zimą dodatkowo narażony na zamarznięcie. Pamiętajmy przy tym, żeby kupować płyn zgodny z normą ISO 2241/1.
Po czwarte, uważaj. AdBlue jest bardzo podatny na temperatury, a to czynnik niezwykle istotny w naszym klimacie. Ponad 60%. roztworu stanowi woda, co powoduje, że płyn nie znosi niskich temperatur: krzepnie przy -5oC, a zamarza przy -11oC. Układ wyposażony jest w grzałkę, która działa jednak tylko wtedy, kiedy silnik chodzi. Rozwiązanie to sprawdza się w przypadku ciężarówek, jednak przeciętne samochody osobowe nie pokonują tylu kilometrów. Wystarczy, że zostawimy samochód zimą na noc, na mrozie, wówczas wytworzą się kryształki, które zatkają układ wtryskowy lub doprowadzą do awarii pompy.
Wszystko dla środowiska
Znacznie bardziej bogaci w doświadczenia z AdBlue są kierowcy ciężarówek. Ich pojazdy wyposażone są w systemy SCR już od normy EURO 4. Kiedy ta nowa technologia dopiero wchodziła, dochodziło do licznych awarii spowodowanych nie tylko problemami z samymi układami SCR. Zdarzało się bowiem, że kierowcy do kanistra po oleju napędowym nalewali płyn AdBlue. Wówczas frakcje oleju rozpuszczały gumowe uszczelki w dozownikach roztworu, a sam płyn dostawał się na urządzenia elektryczne. Dziś takie problemy są rzadkością, jednak systemy SCR wciąż sprawiają mnóstwo problemów, a usługa „wyłączenia” AdBlue za pomocą emulatorów jest niezwykle popularna. Urządzenia te oszukują czujniki systemu, które przestają informować o zużyciu płynu. Jest to jednak zabieg nielegalny, tępiony przez Inspekcję Transportu Drogowego. Media wciąż donoszą o kolejnych skandalach, a kierowcy samochodów ciężarowych za skandal uważają awaryjność SCR.
Wydech diesla spełniającego normę EURO 6 to niesamowicie skomplikowana technologia. Potrafi sprostać unijnym normom i jest znacznie bardziej „eko” niż jego poprzednicy. Wszystko po to, byśmy mogli jeździć bez wyrzutów sumienia, w sposób przyjazny dla środowiska. Wśród użytkowników AdBlue są jego przeciwnicy i zwolennicy. Ci pierwsi wskazują na awaryjność systemu SCR oraz same kłopoty i koszty, które się z tym wiążą. Drudzy natomiast podkreślają, że jeśli nie przepłacamy tankując płyn z dystrybutora i jeśli używamy go w sposób rozważny, to można się z nim nawet zaprzyjaźnić. Ile użytkowników, tyle opinii. Żeby wyrobić sobie własne zdanie, trzeba po prostu spróbować.