Opisywana przez nas niedawno rewolucja silnikowa – i związane z nią wątpliwości czołowych person dyscypliny – nie jest tematem odosobnionym w dyskursie a propos bolidów sezonu 2026. Bezpośrednio powiązane z nowymi jednostkami napędowymi jest wszak nowe paliwo, odpowiadające następnej generacji napędu. Królowa motorsportu ma do osiągnięcia klarowne cele oscylujące wokół zniwelowania emisji szkodliwych gazów zarówno w procesie produkcji, jak i wykorzystywania benzyny.
Klarowność nie jest jednakże tożsama z łatwością osiągnięcia tychże priorytetów. Misję rewolucji nadzoruje były dyrektor techniczny ekipy Renault, Pat Symonds. Blisko współpracuje on z jednym z głównych sponsorów serii, saudyjskim koncernem paliwowo-chemicznym Aramco. Abstrahując od kwestii tzw. sportswashingu (wykorzystywania sportu dla poprawy reputacji) rzućmy więc okiem na kulisy tej epokowej transformacji.
Uwaga: Materiał nie jest sponsorowany. Jest efektem mojego osobistego oglądu sytuacji związanego z planowanym do wprowadzenia w F1 paliwem. Wszelkie źródła, na które się powołuję, dobierałem samodzielnie.
Mniej znaczy więcej
Pryncypia – jak nakreśliliśmy – są dwa: powiększona efektywność oraz całkowita bezemisyjność. To pierwsze ma stać się rzeczywistością z racji na identyczną moc nowych paliw i zmodyfikowane ograniczenia ich wykorzystywania. Z racji na zwiększone znaczenie systemu ERS, limit paliwa na sezon 2026 ustalono wstępnie na 70 kilogramów na wyścig. Dziś wynosi ono 100 kg, a w roku 2013 – ostatnim, w którym korzystano tylko z jednostek spalinowych – limit takowy dotyczył tylko przepływu (170 kg/h).
W kwestii przepływu, będzie on inaczej monitorowany. Obecnie stosowane czujniki mierzą masę paliwa trafiającą do silnika; za 3 lata zastąpi je limit przepływu energii. Napędzająca maszynę ciecz nie będzie mogła zapewniać więcej niż 3000 megadżuli na godzinę. Czyli ok. ¾ mocy dostępnej podczas tegorocznej rywalizacji.
Nad zamierzeniami tymi pracuje zespół wspomnianego Symondsa, piastującego godność głównego oficera technicznego mistrzostw. Brytyjczyk zakasał rękawy już rok temu i wówczas podkreślał złożoność zadania, którego się podjął. – To było fascynujące wyzwanie. Kiedy po raz pierwszy opowiadałem o tym ludziom, nikt nie wiedział, o czym gadam i, mówiąc szczerze, sam nie wiem, czy ja wiedziałem, więc zrobiłem ogromny research w tym temacie – opowiadał.
Częścią tegoż researchu było podjęcie szeroko zakrojonej współpracy z Aramco. W kooperacji z Saudyjczykami wykonano testy 39 różnych mieszanek, ale nie prototypów właściwego paliwa, lecz cieczy mogących stać się jego ewentualnymi składowymi. – Badaliśmy je w silniku F1 z jednym cylindrem, więc to reprezentatywne próby. Myślę, że pomogły przyspieszyć progres – dodawał oficer.
Fot. Red Bull Content Pool
To lekki eufemizm. Paliwa syntetyczne są bowiem tak szeroką dziedziną branży petrochemicznej, iż samo obranie odpowiedniej mieszanki będzie procesem czasochłonnym. W tym momencie pojawia się słuszne pytanie: czy nie można rozwinąć technologii już obecnej, tj. paliwa z domieszką ekologicznego etanolu (dziś jest go w benzynie 10%) miast wdrażać koncept całkowicie nowy. Niestety, paliwo oparte na alkoholu nie jest efektywne.
Kłopotliwe paliwo
– Na ten moment korzystamy z paliw, które generują ok. 44 megadżule energii na kilogram. Są bardzo <<energetycznie zagęszczone>>. Paliwa alkoholowe jak etanol są znacznie mniej gęste, co oznacza, że musisz zebrać większą ich objętość, by otrzymać pożądaną moc. Motorsport opiera się na mocy, ale głównie na gęstości mocy – nie chcemy wielkich samochodów z wielkimi bakami, chcemy niewielkie baki i paliwo o dużej gęstości, doskonałej jakości. Musimy je więc syntetyzować – mówił Symonds.
Syntetyki, wedle najprostszej z definicji, to paliwa wytwarzane z powietrza oraz wody przez szereg procesów chemicznych, m.in. elektrolizę oraz rafinowanie. Formule 1 nie wystarczy jednak jakikolwiek syntetyk. Seria chce zachować absolutną nieszkodliwość dla środowiska. Nie tylko produkcja, ale też transport i przechowywanie muszą być przyjazne dla planety.
Już teraz paliwo syntetyczne wykorzystywane jest w WRC. Nie ma ono jednak tylu oktanów, ile wymaganych jest w bolidzie F1 (95-102) | Fot. WRC
Tego obecne regulacje nie przewidują: jedynie bolidy będą w sezonie 2026 zobligowane, by nie emitować szkodliwych związków. I choć są one wierzchołkiem góry lodowej – generują ledwie 0,7% z łącznego śladu węglowego w wysokości ponad 250 tysięcy ton – rozpoczęcie rewolucji od nich wcale nie kłóci z całym konceptem stosowania nowych paliw. F1 zamierza poszerzyć horyzonty dla całego przemysłu samochodowego.
Innymi słowy, stworzyć paliwo gotowe do wtłoczenia do pojazdów osobowych bez żadnych dodatkowych usprawnień silnika. Anglicy takie paliwo zwą drop-in fuel. Na poparcie tego pomysłu przywoływane są statystyki. Szacunki wskazują, że w roku 2030 na drogach świata jeździć będzie 1,8 miliarda samochodów; tylko 8% będzie całkowicie elektrycznych. Ergo – szczyt motorsportu znów musi wyznaczyć trendy dla całej motoryzacji.
Moc z nieba
Paliwo syntetyczne wyprodukowane zostanie w laboratoriach Aramco, lecz sam sposób jego wytworzenia nie został jeszcze dokładnie określony. Znamy podstawy: wielką rolę odegrają w nim dwa pierwiastki, węgiel oraz wodór. Tylko przy ich zastosowaniu paliwo może być uznane za klimatycznie neutralne.
Pierwszy z nich, oznaczony w tablicy Mendelejewa jako H, pochodzi z elektrolizy wody, metody powszechnie znanej. Polega ona na przepuszczeniu prądu przez konkretną substancję, w wyniku czego dochodzi do zmiany jej struktury chemicznej. W tym wypadku pracuje się z wodą; poddana takiej obróbce, rozkłada się na jony. Po redukcji, utlenianiu oraz łączeniu anionów z kationami powstaje niemal zupełnie czysty wodór.
A węgiel? Oczywistym jest, że nie rozmawiamy o surowcu kopalnym. Źródłem jego pozyskiwania będzie biomasa (niepochodząca z żywności), odpady komunalne lub węglowe związki wyłapywane z atmosfery. W ostatnim z tych rozwiązań specjalizuje się projekt m.in. Bison – gigantyczny wentylator amerykańskiej firmy CarbonCapture.
Zasysa on powietrze, by dalej przepuszczać je przez cienką warstewkę tworzywa sztucznego pokrytego wodorotlenkiem potasu. Tenże związek wchodzi w reakcję z dwutlenkiem węgla, przekształcając go w sól węglanową i gaz. Problem w tym, iż na Ziemi rokrocznie (jak podaje raport Oxford Smiths School of Enterprise and the Environment) usuwa się 2 miliardy ton CO2. Ledwie 0,1% poprzez bioenergię czy opisane wyżej wychwytywanie.
– Oczywiście największym wyzwaniem jest wyłapywanie węgla z powietrza. Dziś ta technologia jest wciąż niedojrzała, ale już mocno w nią inwestujemy. Działa kilka projektów na Islandii, w Kanadzie i Szwajcarii, wiele, wiele rozwiązań jest rozwijanych, aby zmniejszyć koszty do rozsądnego poziomu – mówił Ahmad Al-Khowaiter, szef techniczny Aramco.
Paliwo w F1. Zdrowa konkurencja
Jak na razie koszt wyłapania tony węgla mieści się w przedziale 400-800 dolarów. Dla porównania, baryłka ropy naftowej (systematycznie taniejącej po ubiegłorocznym kryzysie wojennym) warta jest na tę chwilę ok. 76 dolarów. Saudyjczycy pragną więc dokonać przełomu. – Ogłosiliśmy wielki projekt, który pozwoli nam wyłapywać 9 milionów ton węgla rocznie ze źródeł przemysłowych. Będzie on gotowy w roku 2027 – dopowiadał Al-Khowaiter.
Zakładając, że F1 na mniejszą skalę wykorzysta podobne rozwiązania, przy produkcji paliwa powstanie tzw. zamknięty cykl. – Nie produkujemy żadnego CO2, które już nie znajduje się w atmosferze [albo nie znalazłoby się tak czy owak – przyp. red.]; wyciągamy je z atmosfery, używamy i wkładamy z powrotem – tłumaczył Symonds.
Fot. blog.labtag.com
Z takim modelem pracy zgodziła się czwórka już obecnych w sporcie producentów paliwa. Są to: holenderski Shell (Ferrari, Alfa Romeo, Haas), amerykański ExxonMobil (Red Bull, AlphaTauri), malezyjski Petronas (Mercedes, McLaren, Williams, Aston Martin) oraz brytyjski BP/Castrol (Alpine). To istotny krok do przodu, gdyż zapewnia równowagę rywalizacji, na co F1 też kładzie duży nacisk.
Seria chce bowiem uniknąć sytuacji, w której nowi producenci silników (dla których paliwo jest składnikiem równania) musieliby nadrabiać względem ugruntowanych dostawców. – Spalanie w obecnych bolidach F1 jest bardzo odmienne do tego <<typowego>>. To prawie jak diesel jadący na benzynie […]. To coś innego, zwłaszcza jeśli przez lata projektowałeś wyścigowe silniki i nagle masz do zrobienia jednostkę do F1 – zaznaczał Symonds w styczniu.
Poparcie wśród wyższych instancji zatem jest, pozostaje dopracować plany. Eksperymenty z udziałem nowych płynów już się rozpoczęły, ale w seriach juniorskich. Formuła 2 i Formuła 3 korzysta w tym roku z paliwa w 55% syntetycznego, czyli tradycyjnej benzyny z dodatkiem biokomponentów. Syntetyki per se mają wylądować w bakach w sezonie 2025, czuwa nad nimi dyrektor paryskiego centrum badań Aramco, Pierre-Olivier Calendini.
Czas pionierów
Bruno Michel, dyrektor zarządzający obu serii, nie ma naturalnie nic przeciwko temu i wyznaje zasadę, że juniorki stanowią idealny poligon testowy. Niezaprzeczalną zaletą jest fakt, że wszystkie bolidy korzystają z jednakowych silników (Mecachrome). Dzięki temu wydajność paliwa można sprawdzać bez zagłębiania się w detale różnorakich jednostek napędowych.
– Blisko współpracowaliśmy z F1 i Aramco nad każdym z projektów paliwowych. F1 będzie uważnie śledzić jak sobie radzimy i na pewno skorzystają z tego, co wypracujemy. Jesteśmy w tej samej rodzinie, dla każdego bardzo ważne jest, że jesteśmy pionierami – podsumował. Saudyjczycy z kolei zarzekają się, że dzięki partnerstwu z F2 i F3 eksplorują nie tylko wyścigowe rejony zastosowania paliwa.
– Chcemy zademonstrować znaczący potencjał ciekłych paliw syntetycznych. Sprawdzamy rozwiązania, które mogłyby pozwolić na dekarbonizację sektora transportu, począwszy od niskowęglowych paliw przez bardziej efektywne silniki, aż po nowatorskie materiały i technologie wychwytywania węgla – mówił Ahmad Al-Khowaiter. Czy nam się to więc podoba, czy nie – Aramco jest już nieodłączną częścią motorsportowej rodziny. Na co najmniej następne kilka lat.
