Новости технологий

Биотопливо, природный газ, ДМЭ (диметиловый эфир) и спирты – это всего лишь полумеры. Даже если сегодня перевести всю экономику на один из этих видов топлива или все сразу, рано или поздно человечество все равно подойдет к дефициту углеводородного горючего.

Сельскохозяйственные территории ограничены, как и запасы нефти и газа, а спрос на них постоянно растет, много осталось только угля. При сохранении сегодняшней динамики роста мировой экономики энергетики, увеличении количества автотранспорта, мир не спасут ни плантации сахарного тростника, ни автомобили – «алкоголики». До глобального топливного кризиса осталось менее полувека. Но есть одно «но» - все это вероятно при сохранении линейного развития цивилизации. В 18 веке начался бум паровых машин, который перевернул экономику следующего столетия, а с приходом ДВС (двигателя внутреннего сгорания) и развития нефтехимии человечество сделало еще один глобальный шаг вперед. Возможно, именно в эти годы произойдет еще один рывок.

Некоторые компании выбрали уже направление дальнейшего развития, они ориентируются на водород. Горючий газ с невероятным КПД, дающий пароводяной выхлоп, это «философский камень», который гарантирует бессмертие автомобильной цивилизации. Сегодня многие автопроизводители разработали несколько вариантов двигателей, работающих на водороде (см. заметки "Toyota Fine-S концепт-кар на водородном топливе", "Рекорд скорости автомобиля на водородном топливе", "Riversimple - автомобиль на водородном топливе").

Реализация его полезного действия может быть воплощена двумя различными путями. Первый – сжигание в цилиндрах классического ДВС, для цилиндров требуеться механическая обработка, второй – применение электрохимической реакции и перевод энергии водорода сразу в электричество. Первый путь начал проповедовать концерн BMW, второй пользуется большей популярностью у инженеров Страны восходящего солнца. Сжигать водород несложно – КПД двигателя удваивается, а вредность выхлопа исключается. Большие трудности вызывает его хранение и производство требующее токарных работ: либо тратить колоссальную энергию на сжигание, либо хранить под давлением 300-350 атм. В толстостенных баллонах.

Многие крупные и мелкие компании Японии продвигают принцип прямого преобразования энергии окисленного водорода в электрохимическую. Это достигается в металл-гидридных топливных элементах. Этот вариант более перспективен с точки зрения будущего, но пока такие системы невероятно дороги и далеки от серийного выпуска, сложны в изготовление и требуют фрезерные работы. Однако даже не в этом трудность. Главный парадокс и беда водорода – при гордом звании «самого распространенного элемента во Вселенной» на Земле его практически нет в чистом виде. А энергозатраты на его получение высоки: себестоимость одного килограмма водорода равняется 3 долларам (для сравнения: килограмм ДМЭ – 5 центов, сжиженного газа – 7 центов). Пока этот фактор оказывается важнее всех технических трудностей хранения и переработки водорода в автомобилях.

Для справки: новый президент США Барак Обама принял решение закрыть программу по технологии внедрения водородных топливных батарей. Он считает, что на данный момент гораздо более перспективным является развитие гибридных автомобилей. Именно электромобили, по мнению лидера страны, являются наиболее эффективным решением топливной проблемы.