В конце прошлого года четыре производителя силовых установок Формулы 1 получили первые образцы экологически чистого нового топлива. В интервью Auto Motor und Sport технический директор FIA Жиль Симон рассказал, какие шаги предпринимают в Формуле 1, чтобы к 2025 году перейти на 100% экологически чистое топливо.
Вопрос: Для чего в FIA разработали тестовые образцы экологически безопасного топлива?
Жиль Симон: Мы разработали прототип, поскольку хотели изучить доступные в данный момент технологии. Теоретическое понимание вопроса – это одно, но когда дело доходит до практики и вы делаете заказ на производство 1000 литров топлива, то неожиданно получаете ответ, что оно будет готово только через два года.
Разработанный нами прототип, конечно, не идеален, но отвечает физическим требованиям двигателя Формулы 1. Мотор на нём работает. Первостепенная задача – создать доступное топливо как можно раньше по разумной цене.
Вопрос: Существует несколько видов экологически чистого топлива. Какой вариант выбрали вы?
Жиль Симон: Существует несколько видов такого топлива. Первый вариант – низкоуглеродное синтетическое топливо E-Fuel, производимое в лабораториях из водорода и углекислого газа. К сожалению, на данный момент оно недоступно в достаточном количестве. Кроме того, это топливо пока не подходит для использования в автоспорте, что связано с низким октановым числом. Его довольно сложно довести до 95, не говоря уже о необходимых нам октановых числах 102 или 104.
Ещё есть синтетическое дизельное топливо – так называемое топливо HVO, которое производится из гидрогенизированного растительного масла. Это топливо станет основой для наших гоночных серий на грузовиках. Частично такое топливо используется уже сейчас, но цель – перейти в будущем на 100% HVO.
Такие компании, как Neste и Total, уже производят топливо HVO, но они полностью концентрируются на дизельном топливе. В процессе производства в качестве побочного продукта может быть получен бензин, но это займёт слишком много времени, которого у нас нет.
В результате мы разработали свой продукт, состоящий из трёх элементов. Основа – биологические отходы. К ним мы добавляем 20-процентный этанол, также полученный из сельскохозяйственных отходов. Для улучшения качества бензина мы используем толуол, который производится из отходов. Это новый и недавно запатентованный процесс, который мы усовершенствовали, чтобы получить бензин для Формулы 1.
Нам помогла стартап-компания, которая специализируется на процессах со сложными молекулами. Наше топливо имеет октановое число, приближенное к тому, которое сейчас используется в Формуле 1 – от 102 до 104.
Вопрос: Сколько тестового топлива получил каждый производитель силовой установки?
Жиль Симон: Каждый по 200 литров.
Вопрос: В чём состоит сейчас задача производителей?
Жиль Симон: Наше соглашение с производителями выглядит следующим образом: мы определяем физические параметры топлива, чтобы на нём могли работать нынешние двигатели. Затем производители проверяют его на испытательных стендах. Таким образом мы лучше узнаем разницу между нашим топливом и бензином, который используется в данный момент.
Речь идёт о скорости горения, детонационной стойкости, эффективности, расходе. Конечно, мы не ждём, что первоначальная спецификация нашего топлива даст те же рабочие характеристики, что и топливо, которое разрабатывалось годами и улучшалось каждые три месяца.
Мы соберём данные от всех четырёх производителей, проанализируем и сделаем выводы для следующего шага. Работа идёт по графику.
Вопрос: Какой следующий шаг?
Жиль Симон: Полученные сведения помогут нам определить параметры будущих видов топлива и прописать их в регламенте. Мы не собираемся самостоятельно производить бензин. Мы прагматично подходим к решению, сотрудничая с производителями. Обмен данными происходит деликатно, поскольку они конкурируют между собой. Тем не менее, формируется техническое сообщество, которое будет продвигать эту тему. Всё основано на научных данных, в этом вопросе нет никакой политики.
Вопрос: Когда вы ждёте первые результаты?
Жиль Симон: Через месяц. Нам нужны данные всех четырёх производителей, но пока нет информации от Honda, поскольку дорога до Японии и обратно занимает больше времени.
Вопрос: Какие результаты вы ждёте?
Жиль Симон: Любой двигатель Формулы 1 может работать на этом топливе без разрушения. Это настоящее достижение. При этом я ожидаю некоторой потери мощности, поскольку двигатели не адаптированы для этого топлива. На протяжении семи лет моторы адаптировали для обычного топлива, так что сейчас трудно предсказать, насколько снизится мощность. В любом случае, у нас ещё есть время до 2025 года, чтобы согласовать регламент на топливо и двигатели.
Вопрос: Так ли плохо, если силовые установки Формулы 1 мощностью 1000 л.с. потеряют 20 или 30 сил?
Жиль Симон: Не думаю, что это плохо. Машины Формулы 1 останутся быстрыми. Более важная тема – надёжность. Все двигатели работают на пределе детонации. Если её ещё увеличить, произойдёт разрушение мотора. Мы должны убедиться, что всё надёжно. Потребуется ещё несколько лет, чтобы это топливо можно было использовать в Формуле 1.
Кроме того, существует проблема количества. Можно быстро произвести 1000 литров, но миллион – гораздо сложнее.
Вопрос: Первоначально предполагалось, что 100% синтетическое топливо появится в Формуле 1 в 2023 году, но теперь это отложено до 2025-го, когда в чемпионате появятся новые двигатели. Получается, два года потрачены зря?
Жиль Симон: Я бы так не сказал. У нас есть два варианта: подождать до 2025 года или внедрить новое топливо в 2023-м, а двигатель – в 2025-м. Второй способ стоит денег, потому что производителям придётся дважды делать одну и ту же работу.
Адаптировать нынешние двигатели под новое топливо намного сложнее, чем с нуля построить новые двигатели к 2025 году. Современные силовые установки предъявляют особые требования к топливу. Современное топливо чрезвычайно эффективно и обладает высокой плотностью энергии. С новыми двигателями мы будем двигаться в направлении, которое также основано на технологиях эффективного использования топлива.
Вопрос: У вас нет опасения, что политики откажутся от использования любых видов силовых установок, кроме тех, что работают на электричестве?
Жиль Симон: Это не технический вопрос. Моё личное мнение таково, что политика, в отличие от гонок, не успевает за современными тенденциями. Если благодаря нашим исследованиям мы сможем продемонстрировать прогресс в области экологически безопасных видов топлива, политики не смогут это игнорировать.
Мы считаем, что совместно с нефтяными компаниями должны объяснять, что мы делаем, какие шаги предпринимаем и почему. Чем раньше, тем лучше, но пока я бы не стал слишком сильно переживать. У нас есть возможность внедрить экологические продукты раньше в других гоночных сериях, в которых не такие строгие требования.
Вопрос: Каким должен быть будущий двигатель Формулы 1, чтобы он оказался совместим с этим топливом?
Жиль Симон: Будущая силовая установка Формулы 1 должна работать на экологически безопасном топливе, расходовать его меньше, выделять меньше загрязняющих веществ, а электродвигатели должны обеспечивать большую мощность.
В работе над проектом мы особое внимание уделяем эффективности в условиях максимальных нагрузок. Дорожные автомобили редко работают в условиях максимальной нагрузки, поэтому они спроектированы так, чтобы обеспечивать наибольшую экономию топлива при частичной нагрузке на двигатель. Очень сложно добиться такого же эффекта, когда мотор работает на максимальных оборотах. Именно к этому мы стремимся.
Мы уверены, что сможем повысить КПД силовой установки ещё на 10%. Для этого необходимо топливо, которое меньше зависит от октанового числа. В настоящее время мы занимаемся исследованиями, чтобы определить, каким должен быть двигатель, чтобы достичь поставленных целей. Вскоре мы сообщим информацию всем производителям, а затем напишем регламент.