وقود الفورمولا 1 المستدام 2026: قفزة جريئة نحو مستقبل المحركات عالية الأداء

تستعد الفورمولا 1 لمرحلة جديدة مليئة بالتغييرات التقنية التي تُشغل بال المهندسين والمصممين على حد سواء. هذه التعديلات لا تقتصر على جانب واحد، بل تطال كل زاوية في السيارة أحادية المقعد: الديناميكا الهوائية، الشاسيه، الإطارات، وحدة الطاقة، وحتى الوقود.

هذا الجانب الأخير، أي الوقود، يمر بتطورات هائلة، خاصة مع إعلانه وقودًا مستدامًا بنسبة 100% لأول مرة في تاريخ الفئة. لكن كيف يؤثر هذا التطور على الجانب التقني لوحدات الطاقة؟

«نعلم أنه غير موجود. نعلم أنه يبدو مستحيلاً. لكن افعلوا ذلك. شكراً جزيلاً، فورمولا 1»

التحديات التقنية للوقود المستدام بنسبة 100%

الوقود المستدام الذي ستطلقه الفورمولا 1 في عام 2026 يستمد من مصادر التقاط الكربون، النفايات الحضرية، والكتلة الحيوية غير الغذائية. هذا يعني أننا لا نتحدث عن وقود تقليدي مشتق من التكرير الأحفوري مع إضافات. وبالتالي، فإن تأثيره على جوانب متعددة من وحدة الطاقة سيكون كبيراً.

باختصار، يكمن التحدي في تحقيق مستويات مكافئة من الكثافة الطاقوية، المقاومة الحرارية، والسلوك الموحد تحت ظروف السباق القاسية. لتحقيق ذلك، خاض المصنعون تجارب مكثفة مع تركيبات واختبارات جديدة.

أحد الجوانب الرئيسية التي يجب مراعاتها هو أن الكيمياء الجديدة للوقود تتطلب تعديل سرعة الاحتراق، الضغط، ودرجة الحرارة داخل الأسطوانة. وبالمثل، يستلزم الأمر إعادة تصميم غرف الاحتراق والحاقنات، بالإضافة إلى معايرات جديدة.

كل فريق يتعاون مع مورد مخصص لتطوير الوقود المستدام الجديد.

مسألة أخرى مهمة هي أن الوقود المستدام قد يؤدي إلى فقدان في الأداء. لتجنب ذلك، عمل المصنعون بجد لتحقيق كثافة طاقوية مماثلة تسمح للمحرك بالوصول إلى قوى عالية دون التعرض لارتفاع درجة الحرارة أو الانفجارات المبكرة.

وينطبق الأمر نفسه على منحنى توصيل الطاقة، الذي قد يتغير مع الوقود المستدام. هذا أمر حيوي بشكل خاص في وحدات الطاقة الهجينة، التي تجمع بين الاحتراق والقوة الكهربائية المتولدة من نظام استعادة الطاقة الحركية المرتبط بالعمود المرفقي (MGU-K).

أخيراً، وبما أن الفورمولا 1 ليست مجرد أداء خالص، هناك موضوع الحساسية المتعلق بالموثوقية في ظروف الطلب ودرجات الحرارة القصوى. لذلك، يجب أن يتحمل الوقود الجديد دورات حرارية متكررة دون تدهور الأختام أو الحاقنات أو مواد المحرك.

قفزة إلى المجهول في عالم الفورمولا 1

إدراكاً لأهمية إدخال الوقود المستدام بنسبة 100%، استخدمت الفورمولا 1 بطولتي الفورمولا 2 والفورمولا 3 كحقل اختبار. في عام 2025، استخدمت كلتا البطولتين هذا الوقود بالتعاون مع أرامكو وميكاشروم، مصنعي الوقود والمحركات على التوالي.

لكن التحدي في الفورمولا 1 أكبر بكثير. ليس فقط بسبب المتطلبات التقنية الأعلى، بل لأن الوقود لن يكون موحداً، وسيقوم كل مورد بتطوير تركيبته الخاصة في محاولة لكسب الأفضلية. هذا هو الحال مع شل وفيراري، بتروناس ومرسيدس، أو أرامكو نفسها مع أستون مارتن، وغيرها.

تحدث هايول توماس، الرئيس التنفيذي لشركة مرسيدس إيه إم جي لمحركات الأداء العالي (Mercedes HPP)، عن هذا الأمر في بودكاست “Beyond The Grid”، واصفاً مشروع الوقود بأنه «مذهل، استثنائي. قفزة كاملة إلى المجهول».

وأضاف المهندس البريطاني: «إنها إحدى تلك الحالات التي قال فيها المنظمون: “نعم، افعلوا هذا. نعلم أنه غير موجود. نعلم أنه يبدو مستحيلاً. لكن افعلوا ذلك. شكراً جزيلاً، فورمولا 1. سنستفيد من ذلك، لأنكم تصنعون شيئاً لا يصدق”».

يشير توماس إلى أن التحدي التقني سيؤدي إلى اختلاف في الأداء بين المصنعين، مما يمنح أو يسلب القدرة التنافسية لكل فريق بناءً على ذلك.

ويؤكد: «أعتقد أنها ستؤثر على الأداء، خاصة في البداية»، على الرغم من أنه يشير أيضاً إلى أن «الجميع سينتهي بهم المطاف بالوصول إلى نفس المستوى تقريباً، لا أعرف ما إذا كان ذلك قبل السباق الأول أم متى».

يتابع توماس: «معلومة مثيرة للاهتمام، وإن كانت ربما ليست واضحة جداً، هي أن لوائح الوقود تغيرت هذا العام أكثر مما تغيرت في السنوات الـ 25 الماضية. إنها تركيبة جديدة تماماً. وعلاوة على ذلك، يجب أن تكون مستدامة. يجب أن نُشيد بشركات النفط: ما يفعلونه مذهل».

ختاماً، يسلط هايول توماس الضوء على حقيقة أن الوقود المستدام الجديد في الفورمولا 1، بموجب اللوائح، يتمتع بتركيبة كيميائية مشابهة جداً للوقود التجاري، مما يشكل تحدياً تقنياً إضافياً.

ويختتم حديثه قائلاً: «ما فعلوه هو فرض قيود أكثر بكثير على الوقود، لجعله أقرب بكثير إلى بنزين المضخة. هناك مؤشرات أوكتان ومعايير أخرى أكثر شبهاً بتلك الموجودة في سيارات الطرق. بعض الأشياء التي كنا نستطيع فعلها سابقاً، لم نعد نستطيع فعلها الآن».

يعتمد احتراق الوقود داخل الأسطوانات بشكل كبير على خصائص الوقود وانفجار خليطه مع الهواء. يجب أن يسمح هذا الاحتراق بدفع المكبس، ولكن يجب أن يكون سلساً ومستمراً لضمان عدم التأثير على الأداء والموثوقية.

في هذا السياق، يعتبر رقم الأوكتان (Octane rating) جوهرياً، حيث يقيس قدرة الوقود على منع الانفجار المبكر (ما يعرف بمقاومة الانفجار). إذا حدث ذلك، فلن يكون المكبس قد وصل إلى الموضع الصحيح، ولن يكون الأداء أو الموثوقية بالمستوى المطلوب.

لذلك، يحدد رقم الأوكتان قدرة البنزين على مقاومة الانفجار عند ضغطه داخل الأسطوانة. تجارياً، يتوفر البنزين بأرقام أوكتان 95 أو 98، حيث يعتبر الأول الأكثر استخداماً والثاني مخصصاً للمحركات عالية الأداء التي تتطلب رقماً أعلى. أما مكافئ الأوكتان في محركات الديزل فهو رقم السيتان (Cetane number).