Джеймс Мэй
851 (+884/-33) Карма
Блог
0




Водородные машины по Мэю

Внимание, класс. Доктор Мэй великодушно согласился прочитать нам лекцию на тему «Как работают автомобили на топливных элементах».

Вы удобно сидите? Превосходно. Первое, что нужно понимать – это то, что автомобили на топливных элементах, такие как Honda FCX Clarity, всё равно электрические.

Колёса вращаются электромотором, точно так же, как у G-Wiz, но если G-Wiz полагается на перезаряжаемые батареи, Clarity оснащён своей собственной бортовой электростанцией. Это и есть топливный элемент.

Аккумуляторный автомобиль нужно перезаряжать с помощью провода, болтающегося из окна твоей квартиры на восьмом этаже, и эта операция вполне может занять всё утро. Автомобиль на топливных элементах дозаправляется водородом из насоса на заправочной площадке во многом так же, как и бензиновые баки, и для этого потребуется всего несколько минут.

Принцип работы топливного элемента был понят ещё в первой половине 19 столетия, как и принцип действия электрического мотора. Так что обе эти технологии предшествовали двигателю внутреннему сгоранию, и это воодушевляет.

Внутри элемента – и это беспощадное упрощение – водород (из бака) смешивается с кислородом (из окружающего воздуха), благодаря чему создаётся небольшой электрический ток, идущий по проводу, а как это происходит, нас волновать не должно.

Если объединить множество элементов, можно получить очень сильный ток, и именно такая система и стоит на Clarity. Строго говоря, нам следует называть её «блоком топливных элементов». Автомобиль на водороде

Такие элементы производят электричество, когда есть такая необходимость, мотор в нём нуждается, и в ответ на то, что ты делаешь своей правой ногой. Всё остальное время водород счастливо сидит внутри бака, а неинформированный кислород продолжает оставаться частью воздуха. Система не может «сесть».

Технология уже работает, и делает это чрезвычайно хорошо: элемент Clarity развивает такую же мощность, как один из традиционных 4-цилиндровых бензиновых моторов Honda, и машина ведёт себя, как типичный семейный седан. Если честно, лет десять назад я ездил на водородном GM на базе Vauxhall Zafira.

Тогда топливный элемент занимал место, обычно занимаемое бензиновым двигателем, и был зафиксирован – они это особо подчёркивали – с помощью тех же опорных кронштейнов.

Проблема здесь в водородном топливе. Водород – самый распространённый элемент во вселенной, но, как и либерал-демократы, он обречён быть частью атомного соединения – воды, к примеру, т.е. H20.

Ему не нравится оставаться в одиночестве. На самом деле у него есть врождённое желание присоединяться к величайшим молекулярным вечеринкам мира, которые и заставляют топливные элементы работать.

Нет смысла в том, чтобы, скажем, сжигать нефть для получения энергии необходимой для расщепления водорода, а потом использовать его для генерирования электричества для автомобиля. С таким же успехом можно просто залить нефть в машину, чем мы с вами сейчас и занимаемся.

Это область, в которой роль электричества не понята в самой большой степени. Это не ресурс энергии сам по себе; это то, что физики назвали бы средством передачи энергии.

Автомобиль на водороде

Электричество - это энергетический посланник, доставляющий плоды трудов любого топлива, которое используется на электростанции, к отдалённым аванпостам, таким, как кухня, и избавляющий нас от необходимости заправлять наши стиральные машины углём.

«Электричество делает за вас всю тяжёлую работу, - как говорилось в одном старом информационном фильме Pathe. – Вы просто нажимаете вкл. или выкл.»

Водород же в действительности – просто ещё один шаг в процессе передачи, и его можно рассматривать как умный и мощный аккумулятор.

Но есть одна вещь. Существуют огромные запасы свободной энергии в исландском гейзере или в приливе в эстуарие Хамбер.

Оно не такое потрясающе пригодное к использованию, как у нас, но если бы мы смогли расщеплять водород на месте, потом его можно было бы хранить и освобождать по своему желанию, чтобы получать электричество для наших машин, газонокосилок и катеров; и даже для наших домов и фабрик.

Всё, что требуется – машины уже работают, помните? – это инфраструктура для распространения и поставок водорода. Я говорю «всё», но на самом деле это крайне сложная задача, потому что, как мы уже говорили, водород сам по себе слишком беспокойный.

Но разве нефтяная инфраструктура не казалась бы ничуть не менее невероятной, если бы у нас её уже не было, и кто-нибудь бы только предложил её создать? А ведь её довели до ума за полжизни одного поколения.

Создание водородной инфраструктуры является, как я уверен, тем, на что должны быть перенаправлены все усилия, которые сейчас тратятся на перезаряжаемые системы. Вперёд, учёные умы!

Ну, вот и всё. Надеюсь, было не слишком скучно, но вы сами об этом просили.



Просмотров: 5137
Февраль 2011

Комментарии
kre4et
в 11:37, 28.02.2011

Очень актуально. Лично считаю, что действительно - будущее за водородными двигателями.

Однако, мистер Мэй не упомянул о проблеме гораздо более серьёзной, чем развитие "водородной" инфраструктуры. Он не упомянул, что синтез водорода в промышленных объёмах еще не то что не освоен, еще даже нет технологии, позволяющей производить водород в объемах, близких к бензиновым. Правда и машины на водороде пока что существуют в ничтожном количестве.

Уверен, что когда нефтяной кризис возьмёт промышленные корпорации за горло по-настоящему, они быстро переквалифицируются на H2. Скорее всего ими, как запасной вариант уже спонсируются исследования по синтезу водорода. Я бы на их месте поступил так.

Vlad7
в 16:23, 28.02.2011

Я голосую за водород, а не гибриды с подзарядкой.

Rebus
в 18:21, 28.02.2011

 Это действительно правильная позиция! Вообще не вижу никакого смысла в гибридах и электромобилях, к тому же водородные машины вырабатывают чистую воду, ресурс который будет не менее значим в обозримом будущем!

NickVIP
в 20:21, 28.02.2011

на этом же сайте проскакивала инфа, что со следующего года концерн бмв запускает отдельный завод, направленный на внедрение данной технологии в жизнь... думаю, водород следующее топливо для многочисленного земного автопарка

Nick1975
в 21:52, 28.02.2011

Водородные двигатели - бред, придуманный для зеленых. Запасов водорода нет, получают его методом электролиза, при этом затраченной электроэнергии расходуется однозначно больше, чем получаемая хим. энергия водорода. При этом учтем, основная доля электроэнергии получается на тепловых и атомных электростанциях, никаких гейзеров не хватит. Мэй посчитал, сколько электростанций нужно будет дополнительно построить? Хотите ли вы жить рядом с тепловой или атомной электростанцией?

Теперь немого цифр: КПД современного блока тепловой ТЭЦ - 50%, потери в электрических сетях - 10%, КПД электролизной установки - 80% -предел мечтаний, КПД топливного элемента - max 80%, электродвигатель автомобиля - больше 90% навряд ли. Итого: КПД - 25% в идеале. Сравните с этим показателем у дизеля и учтите затраты на всю технологическую цепочку.

Еще учтите что водород крайне взрывоопасное вещество и при это очень текучее (в 8 раз текучее воздуха), его давно используют в энергетике для охлаждения турбогенераторов и меры безопасности там далеко не самые простые. Похоже Мэй в этом вопросе далеко не спец.

 

 

 

Vlad7
в 10:58, 01.03.2011

Плюсую, но раньше, по всей видимости, такое же отношение было и к нефти и к электричеству

kre4et
в 17:00, 01.03.2011

Как заметил проплюсованный мною Vlad7, тех кто считал бензин топливом будущего, раньше тоже считали психами. Однако на деле, его заправляют как обычный сжиженный газ. Конечно, меры предосторожности везде свои (на заправках любого вида топлива курить никто не разрешал), но если не хочешь остаться без эффективного топлива, лучше принять к производству повышенные меры безопасности. Лично я к этому морально готов

foxbat
в 10:56, 05.03.2011

Nick1975, некорректно сравниваешь с дизелем. Минимум в таком случае надо учитывать КПД добычи нефти, ее доставки, и обработки, так что итоговый КПД дизеля не такой уж и высокий. Более того даже Мей в статье заметил, что сжигать углеводороды ради получения электроэнергии -> водорода абсолютно нерационально. 

Вообще говоря вся эта затея с водородом будет иметь смысл, если таки реализуют промышленный термоядерный реактор, мир получит уйму очень дешевой и чистой энергии и уже не будет играть особой роли эффективность ее использования. Тогда на первое место выйдет энергоемкость одного автомобиля и сколько он проедет без дозаправки/подзарядки. У водорода с этим пока получше, чем у химических батарей.

Возможно конечно обойтись массовым строительством АЭС, но зеленые и другие малограммотные слои населения будут очень этому мешать. Хотя на мой взгляд если не хотят - пусть ездят на велосипедах и не мешают прогрессу.

Что касается водорода многие не знают или забывают что благодаря своей сверхтекучести и малому размеру атомов он может просачиваться даже через металлические стенки баллонов в которых хранится. Никогда не задумывались куда девается гелий из надувных шариков? Он за пару дней просто улетучивается прямо через резиновый слой. А водород еще текучее.

foxbat
в 10:57, 05.03.2011

Nick1975, некорректно сравниваешь с дизелем. Минимум в таком случае надо учитывать КПД добычи нефти, ее доставки, и обработки, так что итоговый КПД дизеля не такой уж и высокий. Более того даже Мей в статье заметил, что сжигать углеводороды ради получения электроэнергии -> водорода абсолютно нерационально. 

Вообще говоря вся эта затея с водородом будет иметь смысл, если таки реализуют промышленный термоядерный реактор, мир получит уйму очень дешевой и чистой энергии и уже не будет играть особой роли эффективность ее использования. Тогда на первое место выйдет энергоемкость одного автомобиля и сколько он проедет без дозаправки/подзарядки. У водорода с этим пока получше, чем у химических батарей.

Возможно конечно обойтись массовым строительством АЭС, но зеленые и другие малограммотные слои населения будут очень этому мешать. Хотя на мой взгляд если не хотят - пусть ездят на велосипедах и не мешают прогрессу.

Что касается водорода многие не знают или забывают что благодаря своей сверхтекучести и малому размеру атомов он может просачиваться даже через металлические стенки баллонов в которых хранится. Никогда не задумывались куда девается гелий из надувных шариков? Он за пару дней просто улетучивается прямо через резиновый слой. А водород еще текучее.

frol188
в 18:25, 25.10.2012

нужно срочно сообщить об опасности инженерам Honda, BMW и другим, они-то дураки, видать не знают с чем связались!!! 

Nick1975
в 16:37, 09.03.2011

Foxbat. Почему некорректно. В электростанциях тоже топливо используется, затраты на его производство и доствку на ТЭС и АЭС я тоже не учитывал.

С водородом лично работал, никуда он из стальных резервуаров при нормальной температуре не улетучивается. Это возможно только при очень высоких  температурах - точно не помню, около 600 град.

Edward-mag
в 09:04, 23.03.2011

Это самое оптимальное решение топливного кризиса, не элетромобиль, а именно это и начинать надо не с автолюбителей, а с таких пожирателей топлива, как авиалайнеры или морские суда... Там и инфраструктуру построить полегче.

Для отправки комментариев войдите или зарегистрируйтесь
цена на торфо брикеты топливные в германии;окна пвх мытищи;escort paris
Наверх