Новый прорыв в водородной энергетике: на днях группой изобретателей в Нью-Йорке был представлен мопед, двигатель которого работает на экологически чистом топливе — водороде. Одной заправки новинке, по словам авторов проекта, хватает на 160 километров пробега, а вслед за этим чудом техники они планируют создать водородный двигатель для автомобиля, работы над которым уже ведутся.
Основой двигателя чудо-мопеда является картридж, заправленный силицидом натрия и плотным металлическим порошком. По сути, это своего рода аккумуляторная батарея, но с иным алгоритмом работы. Стоит залить в картридж воду — и внутри его начинается химическая реакция, в результате которой вырабатывается электроэнергия. Причем, жидкость не обязательно должна быть чистой: можно использовать даже воду из ближайшей лужи!
Принцип работы водородной батареи достаточно прост и понятен всем, кто помнит школьный курс физики и химии. Она состоит из множества элементарных ячеек, каждая из которых имеет приблизительно 1 см толщины и состоит из пары электродов, изготовленных из угля с добавлением платинового катализатора. Здесь нужно отметить, что изобретатели смогли значительно удешевить конструкцию, заменив применяемые обычно в подобных батареях платиновые катализаторы аналогами, изготовленными из сплава платины с другими, более дешевыми металлами. Электроды разделены между собой электролитом, в качестве которого может выступать полимер или раствор. На один из электродов подводится топливо (которым и является водород), а на второй — окислитель, в качестве которого выступает добываемый из воздуха кислород. Электролит пропускает ионы, но не пропускает электроны. На первом из электродов (аноде) водород распадается на электроны и протоны, последние проходят через электролит до второго электрода (катода), где происходит соединение с кислородом — образуется вода. В это же время электроны движутся к внешней части ячейки, к электрическому контуру, к которому подсоединена нагрузка — электродвигатель.
Чтобы данная схема работала, нужно, чтобы водород постоянно поступал в топливный элемент. Это и есть основная проблема водородных двигателей во всем мире: где найти столько водорода, который, в отличие от нефти и газа, нельзя добыть из-под земли, а можно лишь получить искусственным путем. Отсутствие водородных заправок становится одним из факторов, замедляющих развитие транспорта на этом виде топлива.
Есть ли у водородного мопеда недостатки, помимо сложности с заправкой? Конечно есть, и одним из них называют... практически полную тишину во время движения. Инженеры уже думают над тем, как добавить двигателю шума искусственным путем, поскольку бесшумное транспортное средство может быть опасным для других участников дорожного движения. Разработчики водородного мопеда намереваются решить проблему установкой «трещотки», которая будет работать в городских условиях, а во время езды по сельской местности ее можно будет выключить. Пожалуй, на бесшумности и заканчивается список серьезных недостатков новинки, которая представляет практическую ценность и может стать серьезным аргументов в пользу водородных технологий в дискуссии, начавшейся еще в 80-е годы прошлого века. Ведь выхлопы двигателей внутреннего сгорания не могут бесконечно загрязнять окружающую среду, хотя бы потому, что запасы нефти и горючего газа на планете отнюдь не бесконечны!
Водородный мопед имеет все шансы попасть в производство и вскоре быть доступным покупателям, правда, пока лишь в Соединенных Штатах.
Комментариев нет:
Отправить комментарий