مع الكشف عن سيارة أونيكس إيكو قبل أيام، باتت البرازيل تمتلك سيارة تعمل حصرياً بالإيثانول، وهو أمر لم يحدث منذ عشرين عاماً. ونغتنم هذه الفرصة لنستعرض تاريخ الكحول الطويل كوقود في البرازيل. ما يغيب عن بال الكثيرين هو أن هذا المشتق من قصب السكر كان يُستخدم كوقود للسيارات في البلاد قبل وقت طويل من إطلاق بروألكول عام . كانت فرنسا قد اعتمدت هذا الوقود بالفعل في أواخر القرن التاسع عشر، في محركات الاحتراق الداخلي.
"إن التطبيقات كثيرة ومتنوعة للغاية (...) لدرجة أنه من المعقول توقع أن تحل هذه المحركات قريبًا محل محركات البترول والزيوت العطرية والبخارية في البلدان التي يكون فيها الوقود المعدني باهظ الثمن للغاية"، كما ورد في مقال عن الكحول نُشر في صحيفة "A Federaço" في ريو غراندي دو سول عام 1903.في الفترة ما بين 18 أكتوبر و 25 نوفمبر 1903، افتتحت الأمانة الوطنية للزراعة المعرض الدولي للأجهزة التي تعمل بالكحول في ريو دي جانيرو، التي كانت آنذاك العاصمة الفيدرالية.
حقق المعرض، الذي أقيم في موقع "فلومينينسي فيلوسيبييدي فرونتون" السابق في شارع "روا دو لافراديو"، نجاحاً باهراً، حيث استقطب عشرات العارضين من البرازيل وفرنسا وألمانيا وبريطانيا. وكان هدفه الرئيسي عرض محركات ثابتة تعمل بالكحول تُستخدم لتشغيل جميع أنواع الأنشطة الصناعية والزراعية.
كما وُجدت مولدات كهربائية، وفوانيس، وسخانات، ومواقد لحام، وأجهزة تقطير، ومكاوي، وحتى قارب بمحرك. ووفر المنظمون للزوار بارًا صغيرًا ومطعمًا يستخدمان مواقد تعمل بالكحول فقط.لكن عامل الجذب الرئيسي في المعرض كان سيارتين فرنسيتين تعملان بالكحول: سيارة دي ديون بوتون 6 سي في وسيارة بيجو 10 سي في، والتي عرضتها شركة الاستيراد والتصدير بورليدو، مونيز وشركاه.
وجاء في النص الوطني في مجلة "Revista da Semana": "إن ما يجده المرء ويقدره في ذلك الحدث الصناعي هو مصدر فخر للأمة، ويعيد إلينا شعوراً، غالباً ما يتم تجاهله، بعظمة وطننا".
أقيم حدث لجمع التبرعات لصالح جمعية الأطفال البرازيلية، حيث تم تقديم جولات على متن مركبة دي ديون بوتون التي تعمل بالكحول، وبفضل ذلك، لدينا صورة لهذه المركبة الرائدة.
في مايو 1906، استضافت بورتو أليغري معرضها للأجهزة التي تعمل بالكحول. في تلك المناسبة، نُقل بورخيس دي ميديروس، رئيس ريو غراندي دو سول (وهو منصب يُعادل منصب الحاكم اليوم)، من القصر إلى المعرض في سيارة السيد نيكولا غريكو. ووفقًا للتقرير، كانت السيارة "تعمل بالكحول". فهل يُمكن أن تكون هذه السيارة رائدة في مجال المركبات متعددة الوقود؟
لم تكن هناك محطات وقود بالمعنى المتعارف عليه اليوم، بمضخاتها، بل كانت هناك مؤسسات تبيع البنزين في عبوات سعة خمسة لترات مستوردة من أوروبا والولايات المتحدة. وكما تتخيل، كان سعره باهظاً للغاية، لذا كان من الطبيعي أن يبحث الناس عن بديل محلي.
في بحثنا، وجدنا إعلانًا من عام 1907 حيث قام مطعم دو ليمي في ريو دي جانيرو بجذب زبائنه إلى حي ليمي الجميل والمهجور آنذاك من خلال تقديم خدمة "نقطة بيع السيارات"، حيث كان يتم بيع البنزين والكحول.
اتحاد الغولف الأمريكي، في ألاغواسشهدت عشرينيات القرن العشرين تحولاً من التجارب المنعزلة إلى مبادرات أكثر تنظيماً. في ألاغواس، طوّر المهندس الكيميائي ومالك مصنع السكر سلفادور ليرا وقود USGA، الذي أُطلق رسمياً عام . تكوّنت تركيبته من مزيج من الإيثانول والإيثر الإيثيلي وكمية قليلة من زيت الخروع. سهّل الإيثر عملية التشغيل، بينما ساعد الزيت في الحد من التآكل. والأهم من التركيبة نفسها، وصول الوقود إلى الأسواق. تم تركيب مضخات USGA حصرية في ماسيو وريسيفي، لتزويد سيارات الأجرة والسيارات الخاصة.
كان أبرز ما يميز هذه التجربة بساطتها. لم تتطلب المحركات أي تعديلات تُذكر. في ذلك الوقت، كان توقيت الإشعال يُتحكم فيه يدويًا بواسطة ذراع صغير على عجلة القيادة، وكان ضبط خليط الهواء والوقود كافيًا لكي تعمل المركبات بشكل طبيعي مع المنتج الجديد. وقد حُفظت نسب الانضغاط المنخفضة جدًا لمحركات تلك الحقبة، والتي كانت عمومًا أقل من 5:1.
فورد مع براندي
على الرغم من أن الكحول كان يستخدم على نطاق واسع بالفعل كوقود للسيارات في فرنسا (مخلوطًا بالبنزين، فيما يسمى "الوقود الوطني") وفي جنوب إفريقيا (مخلوطًا بالإيثر، فيما يسمى ناتاليتا)، إلا أن النقاش في البرازيل كان بحاجة إلى مصادقة علمية مكثفة للتغلب على عدم ثقة الجمهور.
في ريو دي جانيرو، قامت المحطة التجريبية للوقود والمعادن (EECM)، بقيادة شخصيات بارزة مثل المهندسين إرنستو فونسيكا كوستا وإدواردو سابينو دي أوليفيرا وهيرالدو دي سوزا ماتوس، بتشجيع نقاشات مستفيضة حول هذا الموضوع، بالإضافة إلى إجراء دراسات واختبارات عملية. وكان من بين الشواغل إنتاج وقود محليًا لتزويد المركبات في أقصى البلديات النائية في البرازيل، حيث كان البنزين لا يزال سلعة نادرة.
نظراً للزيادة الملحوظة في استخدام السيارات في المناطق الداخلية من البلاد، أجرت محطة التجارب للوقود والمعادن عدة تجارب على استخدام الكحول كبديل للبنزين في محركات الاحتراق الداخلي. وفي الاختبار الذي أُجري بمبادرة من نادي السيارات البرازيلي في أكتوبر الماضي في العاصمة، مثّلت محطة التجارب سيارة فورد، التي قطعت مسافة 220 كيلومتراً، وهي المسافة المحددة في المسابقة، باستخدام البراندي كوقود، مع الحفاظ على متوسط سرعة 60 كيلومتراً في الساعة، حسبما ذكرت صحيفة "أو بايز" الصادرة من ريو دي جانيرو في 21 مايو 1926.
باستخدام سيارة فورد موديل تي هذه، أجرت الوكالة العامة العديد من الاختبارات على الطرق بدءًا من عام 1925، باستخدام 70 من الكحول الإيثيلي المائي (مع 30 من الماء): ريو-ساو باولو، ريو-بارا دو بيراي، ريو-بيتروبوليس ... وكان المهندس سوزا ماتوس نفسه هو من يقود السيارة.
"مع تعديل بسيط للغاية على المكربن، من الممكن استخدام براندي كارتييه بدرجة 25 كوقود؛ أي منتج يمكن تصنيعه بواسطة أبسط أجهزة التقطير في مزارعنا"، صرح المهندس فونسيكا كوستا في عام 1927.في ذلك الوقت، كان أصحاب مصانع السكر في كامبوس، بولاية ريو دي جانيرو، يزودون جراراتهم وشاحناتهم وسياراتهم بالكحول بشكل روتيني. وكان استخدام هذا الوقود شائعاً أيضاً في باهيا.
أولى الخلطات في البنزين والوقود الكحوليعندما تولى جيتوليو فارغاس السلطة بعد ثورة 1930، وجد بيئة مواتية لاعتماد الكحول كوقود تكميلي. فقد كانت هذه التقنية قد خضعت لاختبارات مكثفة، وكان لدى شمال شرق البلاد خبرة في التوزيع، كما دعت القطاعات العسكرية القومية إلى إنشاء بديل وطني للطاقة.
في عام 1931، وقّع جيتوليو المرسوم رقم 19717، الذي جعل مزج 5% من الكحول اللامائي مع البنزين المستورد إلزاميًا. وكانت هذه الخطوة الأولى في سياسة المزج الإلزامي التي لا تزال سارية المفعول حتى اليوم.
إلا أن النقاش لم يكن توافقياً على الإطلاق. فبينما دافع منتجو قصب السكر عن الكحول المستخلص منه، راهنت جماعات من ميناس جيرايس وريو غراندي دو سول على الكحول المصنوع من الكسافا. إذ نُظر إلى الكسافا كمحصول أكثر انفتاحاً، قادر على النمو في التربة الفقيرة وموجود في معظم أنحاء البلاد. حتى أنه تم إنشاء مصانع تقطير تجريبية للكسافا، لكن في النهاية غلبت القدرة الإنتاجية والنفوذ السياسي لقطاعي السكر والكحول.
في عام 1933، أُنشئ معهد السكر والكحول (IAA) المسؤول عن تنظيم الإنتاج وضبط السوق. وكانت الخطة الأصلية تتضمن تسويق الكحول النقي على نطاق واسع - "كحول السيارات" - والذي حظي بتغطية إعلامية واسعة لعدة سنوات. وقدّم تجار السيارات الفاخرة، مثل لودونور لوبيز، من علامتي كورد وأوبورن، تعديلات خاصة مجانية لمن يرغب في استخدام هذا الوقود الجديد، الذي كان أرخص من البنزين.بدون تعديلات كبيرة (أقصى ما يمكن فعله هو تقريب خط الوقود من مشعب العادم كوسيلة لتسخين الكحول مسبقًا)، لم تكن تلك المحركات ذات نسب الضغط المنخفضة جدًا فعالة كما ينبغي.
وكانت هناك مشاكل أخرى. فقد هيمنت شركات التوزيع الأجنبية الكبرى، مثل ستاندرد أويل وشل وأتلانتيك، على البنية التحتية للتوزيع، واعتبرت الإيثانول المحلي منافسًا لها. وفي الوقت نفسه، تفاوت الإنتاج تبعًا لسوق السكر. وكانت النتيجة اعتماد المزج الإلزامي كحل وسط.
خلال ثلاثينيات القرن العشرين، ازدادت نسبة الكحول في البنزين تدريجيًا. وفي الولايات المنتجة وفي العاصمة الفيدرالية آنذاك، تراوحت نسبة الكحول في المزيج أحيانًا بين 10% و20%. وأشارت دراسات أرتها شركة EECM إلى أن محركات ذلك الوقت كانت قادرة على تحمل نسبة كحول تصل إلى 20% أو 22% دون الحاجة إلى تعديلات ميكانيكية كبيرة.
أثبتت فائدتها خلال سنوات الحرب.
استخدمت السيارات التي تنافست في سباق جائزة ريو دي جانيرو الكبرى عام 1941 على حلبة غافيا الكحول في خزاناتها. وإذا أقيمت السباقات في الأرجنتين، كان معهد الكحول البرازيلي (IAA) مسؤولاً عن إرسال براميل الوقود إلى السائقين البرازيليين، مثل تشيكو لاندي.
حوّلت الحرب العالمية الثانية الكحول من بديل اقتصادي إلى قضية استراتيجية. فقد أدت هجمات الغواصات على النقل البحري إلى انخفاض حاد في توافر الوقود الأحفوري. ومع ندرة البنزين، بدأ استخدام الكحول بنسب أكبر بكثير (40% في بعض الحالات)، وغالبًا ما كان يُخلط مع الإيثر أو يُستخدم في المولدات الكهربائية. وخلال هذه الفترة، برزت أهمية الوقود الحيوي في الحفاظ على حركة النقل في البلاد وسط الأزمة الدولية.
مع انتهاء الحرب، أصبح النفط متوفراً بكثرة ورخيصاً مرة أخرى. وقد عزز تأسيس شركة بتروبراس عام الالتزام الوطني باستكشاف النفط وتكريره. وعاد الكحول إلى مكانته كمنتج ثانوي، يُستخدم أساساً لاستيعاب الفائض من قطاع السكر. وفي فترات متفرقة خلال الخمسينيات والستينيات، تم تخفيض نسبة المزج الإلزامي إلى الصفر.
أزمة النفط وبرنامج بروالكول.تغير كل شيء مجدداً في عام 1973. فقد أدت الصدمة النفطية الأولى إلى مضاعفة أسعار النفط العالمية، وهددت الاقتصاد البرازيلي الذي كان يعتمد بشكل كبير على الواردات. ومع ارتفاع أسعار النفط، أودعت الدول العربية مليارات الدولارات في البنوك الدولية. واحتاجت هذه البنوك إلى إقراض هذه الأموال (المعروفة باسم "البترودولار")، فأصبحت البرازيل من أكبر المقترضين، حيث وافقت على عقود ذات أسعار فائدة متغيرة.
ابتداءً من عام 1974، مع بداية حكومة الجنرال إرنستو جيزل، بلغ الدين الخارجي للبرازيل مستويات حرجة. ورغم أن اللجوء إلى القروض الأجنبية كان جزءاً من الاستراتيجية الاقتصادية منذ بداية النظام العسكري (1964) وموّل ما يُسمى بالمعجزة الاقتصادية (1968-1973)، إلا أن الدين انفجر بعد صدمة النفط الأولى (أواخر عام 1973)، مما غيّر مستواه وطبيعته.
وبالمصادفة، انخفضت أسعار السكر بعد ذلك بفترة وجيزة. وقد ساهمت عوامل عدة، منها الاعتماد على النفط المستورد، والصدمة العالمية في قطاع الطاقة، والأزمة التي عصفت بقطاعي السكر والإيثانول، في تهيئة الظروف المثالية لإطلاق البرنامج الوطني للكحول. وفي نوفمبر/تشرين الثاني 1975، أطلقت حكومة غايزل رسمياً برنامج "بروألكول"، مُدشّنةً بذلك أكبر تجربة في العالم لاستخدام الوقود الحيوي على نطاق واسع.لم تنشأ تكنولوجيا المحركات التي تعمل بالكحول في مقرات الشركات المصنعة الأجنبية، بل في مختبرات برازيلية. وكان المسؤول الرئيسي عنها هو العقيد ومهندس الطيران أوربانو إرنستو ستامبف، من المركز التقني للفضاء (CTA) في ساو خوسيه دوس كامبوس.
بالتعاون مع باحثين من جامعة جنوب المحيط الهادئ وفنيين من مركز التكنولوجيا الزراعية، أثبت أن المحركات المُعدّلة بشكل صحيح لا يمكنها فقط العمل بالإيثانول، بل يمكنها أيضاً توليد طاقة أكبر من المحركات التي تعمل بالبنزين. في الوقت نفسه، ساهم لامارتين نافارو جونيور، صاحب مصنع سكر، في تأمين الدعم الاقتصادي والسياسي للبرنامج.قبل وصولها إلى وكالات البيع، خضعت هذه التقنية لاختبارات صارمة. ففي عام 1976، قطعت ثلاث سيارات معدلة من قبل هيئة النقل في شيكاغو (CTA) - وهي فولكس فاجن بيتل 1300، ودودج بولارا، وجورجيل زافانتي - مسافة 8500 كيلومتر تقريبًا على الطريق الدائري الوطني المتكامل. وكان الهدف من ذلك إقناع الحكومة والمجتمع بجدوى هذا الوقود الجديد.
فيات 147 كاشاسينهاوجاءت النتيجة في عام 1979، عندما أصبحت سيارة فيات 147، الملقبة بـ "كاشاسينيا"، أول سيارة يتم إنتاجها بكميات كبيرة وتعمل حصريًا بالإيثانول في البلاد.
لتشغيلها بالإيثانول، زُوّد محرك فياسا سعة 1297 سم مكعب (المستخدم أصلاً في طرازي 147 رالي وGLS) بنسبة انضغاط أعلى بكثير من نسخة البنزين (11.2:1 مقابل 7.5:1). وبلغت القدرة الإجمالية 62 حصانًا، ولوحظت زيادة ملحوظة في عزم الدوران عند السرعات المنخفضة. وبذلك، كانت "نسخة الإيثانول" أسرع بكثير من طرازات 147 القياسية، بمحركها الصغير سعة 1050 سم مكعب وقدرتها 56 حصانًا.
بالإضافة إلى المشاكل الشائعة في جميع طرازات 147 (مثل حزام التوقيت المعرض للكسر، وعلبة التروس غير الدقيقة، ووضع القيادة غير المريح إلى حد ما)، كان الإصدار الذي يعمل بالكحول يعاني أيضًا من مشكلة التآكل التي أثرت بشكل خاص على المكربن.
كان لا بد من تعزيز متانة نظام الوقود بأكمله (الخزان، المضخة، الأنابيب، المكربن، إلخ) لمقاومة الوقود شديد التآكل. وبعد العديد من الاختبارات، توصل الفريق الهندسي إلى حل لحماية الأجزاء: طبقة من النيكل الكيميائي على المكونات، مما يمنع تأثير الإيثانول.
بعد فترة وجيزة من ظهور سيارة كاشاسينيا 147، ظهرت سيارات فولكس فاجن بيتل وباسات وكورسل 2 التي تعمل بالإيثانول. لم يكن محرك بيتل ذو الأسطوانات المتقابلة يتحمل نسب الضغط العالية (من 10:1 إلى 11:1) بكفاءة، وكثيراً ما كان يتسبب في انفصال رأس الأسطوانة ومسامير تثبيتها، مما يؤدي إلى فقدان الضغط. أما محرك فورد كورسل، من إنتاج رينو، فكان الأنسب للعمل مع الوقود المشتق من قصب السكر، حيث تميز باقتصاديته العالية وقلة مشاكله.
في البداية، كان العملاء الرئيسيون هم الوكالات العامة والشركات وسائقي سيارات الأجرة، الذين كانوا بمثابة مختبرات متنقلة حقيقية للتكنولوجيا الجديدة.
الصعود والهبوطتم تحديد وحل مشاكل التآكل والمتانة الأولية بسرعة، مما مهد الطريق لانتشار واسع النطاق حوّل السيارات التي تعمل بالكحول إلى اللاعب الرئيسي في السوق البرازيلية. "سيارة تعمل بالكحول، ستمتلك واحدة يوماً ما"، هكذا أعلن الإعلان.
بلغت مبيعات السيارات التي تعمل بالكحول ذروتها عام 1986، حيث شكلت 95.8% من مبيعات السيارات الخفيفة في البرازيل. إلا أن هذا النجاح لم يدم طويلاً. فقد أدى انخفاض أسعار النفط إلى زيادة تنافسية البنزين، بينما دفع ارتفاع أسعار السكر المصانع إلى إعطاء الأولوية للصادرات على حساب الإيثانول الذي كان يُباع بأسعار تحددها الحكومة.
نتج عن ذلك أزمة إمدادات بين عامي 1989 و1990، مما أدى إلى طوابير طويلة في محطات الوقود، ومركبات بدون وقود، وجيل من السائقين يعانون من صدمة الإيثانول. ولم يستعد الوقود المشتق من قصب السكر بعضاً من مكانته إلا مع ظهور تقنية الوقود المرن في عام 2003.