Топливное

el_murid — 10.03.2011 Автомобильные компании всего мира на каждой выставке демонстрируют устойчивый тренд на создание автомобилей, ориентированных на иные виды топлива. В первую очередь это водород и электроэнергия. Однако несмотря на восторги по поводу торжества технологий и инженерного гения, существует стойкий скептицизм относительно этого направления. И связан он не с возможностями автомобильной промышленности, а с отсутствием топлива, альтернативного бензину.

Водород
Водород в качестве топлива имеет массу преимуществ. Однако эти преимущества немного лукавые. Скажем, экологически чист он только в непосредственной работе - а вот производство самого водорода весьма неэкологично. При массовом переходе на водородное топливо центр загрязнения окружающей среды переместится от автомобильного выхлопа на завод по производству топлива. Второй момент - топливные элементы. Пока это очень дорогое устройство. Элемент на один киловатт запасенной энергии обходится почти в 5 тысяч долларов. Автомобилю требуется примерно 30-40 киловатт. Городскому автобусу - около 180-200.Считайте сами. Даже уменьшив стоимость топливынх элементов на порядок, мы не получим приемлемых значений - цена двигателя все равно будет сопоставима с ценой всего автомобиля сегодня.

Теоретически выход может найтись в технологиях, которые модно называть нано-, но это пока непрогнозируемо. Наконец, миллиард автомобилей, постепенно перешедших на водородное топливо, потребуют колоссальных объемов производства водорода. Учитывая его физические свойства, нужно будет создавать очень мощную инфраструктуру по хранению, перевозке. Опять же - безопасность водорода - понятие условное. Хранить и перевозить его можно только в сжиженном виде и в емкостях под высоким давлением. Представьте себе взрыв одного бытового баллона с газом - и прикиньте, как рванет емкость на миллион литров. Наконец, в смеси с воздухом он весьма взрывоопасен. Пожар на бензозаправке - страшное дело, но если даст копоти водородная заправка, то это будет сопоставимо с подрывом боеприпаса объемного взрыва. Я видел на учениях в армии, что это такое. Внешне - точь в точь ядерный взрыв.

Наконец, экономика. Удельная теплота сгорания водорода - 120 МДж/кг. Удельная теплота сгорания бензина - 44-47 МДж/кг. Вес 1литра жидкого водорода - 0,070 кг. Вес 1литра бензина - 0,710-750 кг. То есть, калорийность сопоставимого объема водорода почти в 3 раза ниже, чем у бензина. Говоря иначе, двигатель автомобиля, работающего на водороде, будет потреблять почти в 3 раза больше топлива.

В общем, суммируя - водородное направление на сегодняшний день бесперспективно. Нужно создавать топливные элементы, нужно разрабатывать технологии массовой добычи водорода, нужны технологии хранения значительно бОльших объемов водорода на единицу объема хранилища. Нужна очень технологичная и значительно более безопасная инфраструктура. Не решив эти вопросы, говорить о водороде, как топливе будущего, весьма смело.

Природный газ
В принципе, единственное направление, которое относительно развито. Однако есть существенные проблемы, которые не позволяют его развивать. Собственно, кто ездит на газу, эти проблемы знает и так. Во-первых, речь идет все равно о комбинированном топливе - запускашь двигатель на бензине - затем переводишь его на газ. Значит, полезные объемы автомобиля неизбежно уменьшаются, так как все узлы, работающие с бензином, остаются. Значит, цена автомобиля на газу может быть только выше цены аналогичного бензинового. Второй момент - инфраструктура. Опять же - заменить бензиновые заправки мы не можем, нужен как бензин, так и газ. Кроме того, мы опять попадаем на все те же проблемы, которые есть и у водородных технологий - и первая проблема - увеличение емкости газовых баллонов. Баллоны высокого и повышенного давления - удовольствие недешевое и небезопасное.

Наконец, ресурс двигателя, работающего на газу, уменьшается. Не существенно - но износ от 10 до 15 процентов выше, чем при работе на чистом бензине.

Электричество
С электричеством тоже не все тип-топ. Цена 1 кВт*ч, если брать порядок величин, сопоставима. При нынешней цене на электричество грубо в 3 рубля за киловатт цена 1 киловатта, получаемого при сгорании, скажем, солярки, почти такая же - около 2-2,5 рублей. Однако электричество в бак не нальешь, его нужно запасать. Топливные элементы, способные накапливать электричество, при всех современных технологиях слишком тяжелы, зверски неэкологичны, а их производство загрязняет так, что лучше уж бензин. Увеличение веса автомобиля неизбежно потянет за собой необходимость установки более мощного двигателя - и завертелись круги положительной обратной связи. Аварийность на дорогах не позволяет массово применять аккумуляторы на тяжелых металлах - можете себе представить, насколько будет загрязнена автотрасса лет через десять. Все живое вокруг нее будет просто убито.

Перспективные разработки в области всевозможных пленочных аккумуляторов, аккумуляторов органического происхождения и прочее - это все, конечно, интересно, но пока очень перспективно. В смысле непрогнозируемо далеко.

На одной из последних выставок показали Роллс-Ройс с электродвигателем, зело рекламировали - но это все-таки Роллс-Ройс. На дачу помидоры возить в автомобиле ценой за 100 тысяч долларов кучеряво.

Наконец, инфраструктура. Заправки отменяются сразу - за пять минут аккумулятор не зарядить. Значит, речь пойдет о заправках в виде обмена разряженных топливных элементов на заряженные. Прикиньте, какая морока. И как это будет выглядеть. Значит, электрокары будут немобильны - проехал свои 300 км - и в стойло.

Так что и электричество пока не панацея.

Варианты с миниатюризацией ядерных технологий рассматривать даже не будем - атомный двигатель нужно будет защищать настолько, чтобы при любой аварии он оставался неповрежденным - а одно это сделает автомобиль дороже легкого самолета.

В общем, суммируя, можно сказать, что на сегодняшний момент серьезной альтернативы бензину нет. И автомобильные корпорации, как конечный пункт всех разработок в этом направлении, предъявляют не сколько работающие модели, сколько демонстрируют свои возможности. Да, при наличии нового топлива создать новый автомобиль в уверенные и быстрые сроки возможно. Пока нет топлива - это игрушки. Не более того.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив