?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

bmw_hydrogen_7

По просьбе julia28 написала пост про автомобили, работающие на водороде :-)

Машины на водородном топливе – весьма интересная и актуальная тема, практически все автомобильные гиганты ведут разработки в этом направлении, а некоторые даже уже их продают. Но, к сожалению, путь таких машин на широкий рынок труден и тернист.

Принципиально на водороде может работать обычный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), нужно вместо бензина использовать водород (только не подумайте, что можно это сделать в домашних условиях, все-таки двигателю потребуется модификация). Водород при высокой температуре будет вступать в реакцию с кислородом воздуха, и созданное при этом избыточное давление будет толкать поршни и, в конечном итоге, крутить колеса нашего современного средства передвижения. Почему эта технология так греет нежные души экологов, да потому, что в результате реакции выделяется не углекислый газ, а обычная вода. Но, как это обычно бывает, действительность намного суровее. Эффективность работы такого двигателя намного меньше, чем бензинового (технически можно увеличить КПД, но это только усугубляет остальные проблемы).

Из-за более высокой температуры в камере сгорания азот из воздуха активно реагирует с тем же самым кислородом, и из выхлопной трубы уже идет не чистый водяной пар, а с добавление большого количества оксидов азота (в обычном бензиновом двигателе они тоже выделяются, но в меньшем количестве). Высокая температура также увеличивает износ поршней и других частей двигателя, теоретически при активной работе водород начнет взаимодействовать с внутренними материалами и смазкой, все это вместе в очень скором будущем больно ударит по кошельку владельца (если до этого он не разориться на самом водороде).

autowp.ru_bmw_745h_cleanenergy_concept_8

Но, не смотря на все недостатки, уже сейчас есть автомобили с гибридными двигателями внутреннего сгорания, которые могут работать как на водороде, так и на бензине. Самый яркий пример – BMW Hydrogen 7. Бортовой компьютер сам переключает источник топлива, но предпочитает использовать более экологически чистый, оставляя бензин на голодное время (с учетом явного недостатка водородных заправок, голод у этой весьма быстрой машины наступает постоянно). По аналогичному принципу работает и Mazda RX-8 Hydrogen RE.

mazda-rx-8-hydrogen-re-and-mazda-premacy-hydrogen-re-hybrid-01

Но есть еще один подход к конструированию машин на водороде – с помощью топливных элементов. По сути, топливный элемент – это электрохимический генератор, где кислород и водород, подающиеся извне, вступают в реакцию и вырабатывают электроэнергию. От этой электроэнергии питаются электродвигатели, которые и крутят колеса машины. Принцип работы, такой же, как и у уже ставших привычными для нас гибридных автомобилей, только вместо бензинового генератора используется водородный. Эффективность сгорания водорода намного выше, чем при использовании классического двигателя внутреннего сгорания, поэтому и расход меньше. Honda пошли по этому пути и выпустили свой вариант водородного автомобиля – Honda FCX Clarity.

12115

В развитии будущего Honda пошли дальше своих конкурентов и предлагают заправлять машину от домашней станции Home Energy Station, которая генерирует водород из воды с помощью электролиза. Таким образом, они планируют решить проблему заправки и сделать машины доступнее.

Тем же путем идет и Toyota. Этим июнем она анонсировала начало производства водородных автомобилей, которые недавно прошли испытаения (Правда модель-приемник водородного движка пока не разглашается). Производственные мощности пока небольшие - примерно 12 седанов в месяц, заправляться они будут на станциях, где водород будет вырабатываться путем электролиза. По признанию самой компании, основная проблема, которая мешает росту спроса - это отсутсвие развитой инфрастурктуры.

Но, не смотря на большие сдвиги в разработки водородных автомобилей, есть еще целый ряд нерешенных проблем:

  1. Получение водорода. Есть 2 основных способа: электролиз воды и из природных углеводородов. Оба способа достаточно энергозатратны, а во втором случае мы еще и получаем кучу побочных продуктов (за что экологи явно не погладят по головке производителей). А цена пока остается достаточно высокой – до 300 рублей за 1 литр водорода.

  2. Смесь водорода с воздухом крайне взрывоопасна. Производители прототипов, конечно, заявляют об их безопасности, но для широкого производства на сегодняшний день нет ни стандартов, ни признанных тестов на безопасность в различных условиях эксплуатации. К тому же водород – самый летучий газ, с одной стороны он не образует пленку на воде, а с другой стороны в закрытом помещении может стать весьма опасным.

  3. Баллоны с водородом занимают очень много места, фактически в машинах нет багажников (да и задние сидения становятся роскошью)

  4. Не смотря на строящиеся водородные заправки в США и Канаде, инфраструктуры для таких автомобилей еще пока нет. Правда Honda активно пытаются решить эту проблему.

Так почему, не смотря на все эти недостатки, автомобильные гиганты продолжают свои исследования и даже производят такие машины?
Ответ весьма прост: во-первых, это реклама, а во-вторых все в этом мире меняется (да и запасы нефти и газа не вечны) и нужно быть готовыми к этим переменам, а пока еще нет способа обкатать прототип лучше, чем дать его реальным потребителям. Предлагая водителям машины будущего поколения, дает возможность обнаружить и решить многие проблемы до начала массового производства, когда при малейшем дефекте приходится отзывать тысячи машин и тратить на это миллионы. Так что хоть до эры водородных автомобилей еще далеко, у нас уже сегодня есть возможность их опробовать и внести свой вклад в будещее.

miljc3b6bil_rus

Comments

( 20 comments — Leave a comment )
konveer_durakov
Jul. 7th, 2014 04:25 pm (UTC)
два момента
1. водород охрупчивает металл, почему то об этом не сказано.
2. электроэнергия берется не из розетки, а вырабатывается. большей частью с использованием угдеводородов и АЭС, так что об экологии можно говорить с очень болшой натяжкой
d_catulus
Jul. 7th, 2014 07:20 pm (UTC)
Re: два момента
"электроэнергия берется не из розетки, а вырабатывается. большей частью с использованием углеводородов и АЭС, так что об экологии можно говорить с очень большой натяжкой"

Локализовать и по максимуму обезопасить отходы гораздо проще с одной электростанции, чем с миллиона машин.
Даже если это простая ТЭС - гораздо удобнее поставить фильтр на, условно говоря, одну-единственную её трубу, нежели ставить фильтры на каждую выхлопную.
konveer_durakov
Jul. 7th, 2014 07:34 pm (UTC)
ну еслиттак посудить
вы кпд тэс знаете? 50% уже щастье, то есть 50% добываемых углеводородов улетают в трубу. потом кпд водородного двигателя. то есть по сути мы имеем хренову тучу спаленого защря топлива ради возможности кататься на водороде, даж не знаю насколько эьо экологично жкчь больше ув..
sunely_tales
Jul. 8th, 2014 05:54 am (UTC)
Re: ну еслиттак посудить
По поводу вырабатываемого электричества. Возьмем к примеру, электромобили - они тоже питаются от розетки. Вот статья с фактческими данными, говорящая, что так значительно меньше вреда для окружающей среды.
http://www.smartgrid.ru/tochka-zreniya/intervyu/moesk-razvenchivaet-mify-ob-elektromobilyah/

По поводу водорода - тут всё еще лучше: существует масса способов его производства, включая самые экологичный - биовыработку.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0
(простите за длинные ссылки)

Про АЭС. Да, последствия аварий на АЭС впечатляют размахом. В то же время, по количеству смертей на выработанный Тераватт-час лидирует уголь, а ядерная энергетика плетется в хвосте.
http://nextbigfuture.com/2011/03/deaths-per-twh-by-energy-source.html
knight_agilulf
Jul. 7th, 2014 07:00 pm (UTC)
Спасибо, интересно). Только бы эти эксперименты не остались причудами автопроизводителей, а дали начало массовым изменениям.
d_catulus
Jul. 7th, 2014 07:23 pm (UTC)
Ну, на самом деле проблемы с инфраструктурой (а по сути все последние пункты поста можно свести к инфраструктуре) в перспективе не такие уж и проблемы.
Когда впервые появились автомобили, у них, пожалуй, было даже больше проблем :) Тут хотя бы пока гибридные двигатели есть - хочешь, заправляй бензином, хочешь - водородом, а тогда только коновязи везде - попробуй заправку найди! Ну и всё остальное тоже.
И ничего, ездим же сейчас не на лошадях :)
sunely_tales
Jul. 8th, 2014 06:02 am (UTC)
Как-то один мой хороший знакомый обратил внимание, что это действительно удивительно - как разрослась инфрастурктура для бензиновых двигателей. Это не тайна, что в случае смены парадигмы (водород ли, электричество ли, лошади ли) владельцы решат отбить свои затраты. Чем-то напоминает ситуацию с DVD - придумали давно, но надо было отбить вложения на CD.
Думаю, мы еще до конца не представляем, каким именно будет транспорт будущего.
julia28
Jul. 8th, 2014 01:16 am (UTC)
Большое спасибо!
sunely_tales
Jul. 8th, 2014 06:08 am (UTC)
Буду рада новым предложениям для постов :-)
julia28
Jul. 12th, 2014 04:11 am (UTC)
Ура!
magnolia1985
Jul. 16th, 2014 04:05 am (UTC)
И от меня большое спасибо!
Мы с ребенком вас постоянно читаем :)
А можно от меня предложение? :) Сын просит книгу о криптографии. Я что-то ничего понятного младшим школьникам не нашла. Может, вы чего посоветуете? Или статьей нас порадуете? :)
sunely_tales
Jul. 16th, 2014 09:55 am (UTC)
Спасибо за теплые слова.
Я видела ваш пост про глубоководную жизнь, мне было очень приятно, ведь для этого я и пишу, чтобы люди и особенно дети узнавали что-то новое и у них появлялись новые интересы.
Про криптографию обязательно напишу, ведь тема действительно очень интересная. К сожалению, для детей я по этой теме книг не встречала.
livejournal
Jul. 18th, 2014 11:41 pm (UTC)
Водородные автомобили вчера и сегодня
Пользователь annderiseq сослался на вашу запись в своей записи «Водородные автомобили вчера и сегодня» в контексте: [...] опробовать и внести свой вклад в будещее. Оригинал взят у в Водородные автомобили вчера и сегодня [...]
livejournal
Jul. 18th, 2014 11:56 pm (UTC)
Водородные автомобили вчера и сегодня
Пользователь cirgadisla сослался на вашу запись в своей записи «Водородные автомобили вчера и сегодня» в контексте: [...] опробовать и внести свой вклад в будещее. Оригинал взят у в Водородные автомобили вчера и сегодня [...]
livejournal
Jul. 21st, 2014 08:01 am (UTC)
Водородные автомобили вчера и сегодня
Пользователь maperpihew сослался на вашу запись в своей записи «Водородные автомобили вчера и сегодня» в контексте: [...] [...]
livejournal
Jul. 21st, 2014 08:42 am (UTC)
Водородные автомобили вчера и сегодня
Пользователь nevatruhant сослался на вашу запись в своей записи «Водородные автомобили вчера и сегодня» в контексте: [...] [...]
livejournal
Jul. 21st, 2014 09:05 am (UTC)
Водородные автомобили вчера и сегодня
Пользователь outminh сослался на вашу запись в своей записи «Водородные автомобили вчера и сегодня» в контексте: [...] [...]
livejournal
Jul. 21st, 2014 09:23 am (UTC)
Водородные автомобили вчера и сегодня
Пользователь ck40 сослался на вашу запись в своей записи «Водородные автомобили вчера и сегодня» в контексте: [...] [...]
livejournal
Jul. 21st, 2014 10:15 am (UTC)
Водородные автомобили вчера и сегодня
Пользователь pryspechor сослался на вашу запись в своей записи «Водородные автомобили вчера и сегодня» в контексте: [...] [...]
livejournal
Jul. 21st, 2014 10:50 am (UTC)
Водородные автомобили вчера и сегодня
Пользователь antonhopov сослался на вашу запись в своей записи «Водородные автомобили вчера и сегодня» в контексте: [...] [...]
( 20 comments — Leave a comment )

Profile

sunely_tales
sunely_tales

Latest Month

April 2016
S M T W T F S
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Tags

Powered by LiveJournal.com
Designed by yoksel