Сергей Якуцени - Большая война
В наше время электромобиль стал реальностью потому, что топливные элементы постоянно совершенствуются, и их стало можно поставить в автомобиль.
Проблема водородного двигателя
Даже сегодня изготовление водородного топлива для автомобилей ныне в четыре раза дороже, чем производство автомобильного бензина. Кроме того, остается проблемой создание «водородной инфраструктуры» – сети заправочных станций и сервисных центров необходимых для обслуживания автомобилей работающих на водородном топливе. По оценкам Аргоннской национальной лаборатории, в масштабах США для этого требуется затратить более 600 млрд долл.
Означает ли это что водородное топливо НИКОГДА не станет экономичным? Конечно же, НЕТ!
Технологические и экологические препятствия использования водорода в качестве топлива – дело совершенно обычное для любого вида топлива. Похожие проблемы были у природного газа, бензина и солнечной энергии. С момента начала производства солнечных батарей до вывода их на уровень коммерческой окупаемости прошло более двух десятилетий.
В последние годы стоимость топливных элементов значительно снизилась. По оценкам Rocky Mountain Institute, в 1998 году, когда был создан первый современный топливный элемент, его себестоимость составляла несколько тысяч долларов на киловатт. Ныне она упала до 500…800 долл., а если будет начато массовое производство подобных устройств, то цена упадет до 50…100 долл. за киловатт.
Недавно во Франции Президент PSA Peugeot Сл1хоёп Жан-Мартин Фольц и исполнительный директор исследовательской организации CEA Ален Бюга представили публике первый в мире компактный водородный топливный элемент. При заправке 54 литров сжатого водорода он весит всего 5 кг и позволяет машине ехать на одной заправке 500 км.
Двигатели, созданные по этой технологии, позволяют создать полностью электрический автомобиль. Причем с такими качествами, что он может иметь успех не только у фанатов экологии, но и у обычных автовладельцев, глобальными проблемами не интересующихся. При этом все, что потребуется для его работы, – это чистый водород.
Существует проект израильских ученых, предусматривающий создание топливной системы для автомобиля, которая позволит вырабатывать водород прямо в авто. Такому автомобилю вообще не нужны зарядка и заправка.
«Водородный» автомобиль израильской компании Engineuity в качестве химических реагентов использует такие металлы как алюминий и цинк, которые входят в состав устройства, напоминающую длинную катушку. Бензобак в таком автомобиле заменен так называемым combustor Metal-Steam – полостью, выделяющей водород из нагретой воды.
Специалисты утверждают, что в течение следующих нескольких лет вполне реально поставить эту технологию на конвейер.
Сегодня специалисты Engineuity занимаются поиском инвесторов, на чьи средства через 3 года будет собраны их первые «водородные» автомобили. После прохождения соответствующих тестов и испытаний, планируется развернуть инфраструктуру (которая может вырасти вскоре по стоимости до нескольких миллиардов долларов). Ученые утверждают, что при условии создания этой инфраструктуры экологичные автомобили не предполагают быть очень дорогими по сравнению с бензиновыми аналогами.
Пока готовил эту книгу к изданию, появились сведения еще о трех проектах такого рода.
Гибридные автомобили
В конце 90-х годов прошлого века в мире появилось много так называемых гибридных автомобилей, где для создания тяги используются оба вида двигателей: ЛВС и электрический.
Толчком для их появления стало принятие в США Акта о чистом воздухе. Тогда сенаторы обязали автопроизводителей Америки к 1998 году довести выпуск абсолютно экологически чистых транспортных средств до 2 % от общего объема производства.
Таких машин выпущено уже не мало, есть они и в нашей стране. Например, Toyota Prius продается в России официально с 2004 года и имеет уже немало поклонников.
Гибридные автомобили действительно экономичней классических бензиновых, и спрос на них растет вместе с ценами на нефть. Почти все основные производители заявили подобные машины в своих модельных рядах на ближайшие годы.
В 2007 году и группа PSA Peugeot Citroän представила общественности экспериментальные модели Peugeot 307 и Citroän C4 с новым гибридным двигателем. Эффективность гибридных двигателей их модели очевидна. Приоритетным направлением работы группы станет снижение стоимости их производства и последующая установка на серийные модели.
Пока я готовил к изданию эту книгу, появились сведения еще о четырех модификациях гибридных автомобилей.
Водородная программа Запада
Подобные исследования ныне активно проводят многие автомобилестроительные компании. Honda Motor, General Motors, Ford Motor, Mazda, Toyota, DaimlerChrysler начали выпуск экспериментальных автомобилей, работающих на водородных двигателях (в США их называют «автомобили на топливных элементах» – fuel-cells cars).
Власти США создали ряд программ, поощряющих американцев пересаживаться на «экологические» автомобили: федеральные власти и власти некоторых штатов предоставляют им значительные налоговые льготы. Подобные усилия предпринимаются и на уровне отдельных штатов. Калифорния, в которой традиционно самые высокие цены на бензин в США, планирует в течение ближайших нескольких лет создать «водородные автомагистрали» – с сетью АЗС, на которых будет продаваться водородное топливо. Компаниям, создающим станции заправки альтернативным топливом, предоставляются льготы.
Американский Конгресс уже в ближайшие 5 лет намерен вложить в разработку технологий добычи и использования водорода более 3 млрд. долларов.
На сегодняшний день водородные двигатели и электрогенераторы уже готовы к запуску в массовое производство. Практически все нефтяные и энергетические транснациональные корпорации имеют многомиллионные водородные программы. Все мировые автомобильные гиганты имеют по несколько опытных образцов. General Motors, Ford, BMW, Toyota, DaimlerChrysler – все эти компании начали или начнут в ближайшие годы даже месяцы, серийное производство своих моделей на топливных элементах.
Единственная причина, по которой это не происходило раньше, – необходимость гигантских инвестиций для создания инфраструктуры, сопоставимой с нефтяной, а также наличие относительно дешевой нефти. Для того чтобы начался процесс перехода к водороду, нужен был лишь какой-то внешний толчок. Нынешний взлет цен на нефть, похоже, и стал таким толчком.
«Если нынешние тенденции сохранятся, миру необходимо будет инвестировать 16 трлн. долларов в течение ближайших трех десятилетий, чтобы обеспечить поддержание роста энергопотребления», – уверен исполнительный директор парижского бюро IEA (Международного энергетического агентства) Клод Мандила.
Текущий кризис показывает, насколько искусственно вздуты были цены на углеводородное топливо. Можно почти не сомневаться, что деньги теперь будут потрачены не на закупки нефти, а на создание водородной инфраструктуры и развитие других альтернативных источников энергии.
Видение перспективы
Правительство США полагает, что к 2020 году «водородные» автомобили станут ничем не хуже «бензиновых». Это касается качества машины, скорости движения, стоимости заправки и прочих показателей.
У этих сроков есть критики. Бывший помощник министра энергетики США Джозеф Ромм полагает, что полностью «водородные» автомобили достигнут качества Toyotbi Prius не раньше 2030 года. Он даже написал книгу «Водородное очковтирательство», посвященное вранью правительства и крупнейших корпораций.
Но даже если «водородные» машины станут не хуже бензиновых в 2030 году
• И даже в 2040
– это полное решение вопроса альтернативных источников энергии. Задолго до «исчерпания нефти».
Водород и сжиженный газ
О переходе на водородное топливо подумывают и в авиации.
В КБ Туполева полагают, что использование жидкого водорода позволяет существенно улучшить летнотехнические характеристики и создать самолеты со скоростями полета более 7.2 тыс. км/ч.
Уже проведены все необходимые испытания, а также проработана необходимая инфраструктура для перехода некоторых российских самолетов на криогенное водородное топливо. Первыми, скорее всего, могут стать самолеты Ту-334 и Ту-204.
Кроме того, перспективным в КБ Туполева считают разработку частного административного сверхзвукового самолета. У этого проекта уже есть имя. Скоро в небе могут появиться сверхзвуковые административные самолеты Ту-444. Самолет бизнес-класса Ту-444, презентация которого прошла недавно в Чехии, рассчитан на 6–8 пассажиров. Серийное производство Ту-444 начнется после того, как будут найдены необходимые для этого средства.
• Приятно, что тут во главе всех новаций российские авиакомпании.
