19  апр
Водород или нефть?
 (голосов: 9)
Написал vharhenko в категорию Информация, Хай-тек

Соединенные Штаты Америки на сегодняшний день являются самым крупным в мире потребителем нефти и ее поставщиком. Как известно около 43% нефти используется для изготовления топлива для автомобилей. Поэтому в наше время остро стал вопрос о поиске альтернативного вида топлива для машин, которое сможет заменить бензин. Институт нефти США прогнозирует, что за 56 лет исчерпаются нефтяные ресурсы 95% существующих источников. Оставшиеся 5% проживут чуть дольше и иссякнут через 88 лет. Поэтому человечеству отведен короткий промежуток времени (30-50 лет) для изобретения и введения в эксплуатацию нового вида топлива.


Водород или нефть?


Схема работы водородного двигателя.


По мнению Ричарда Кэммака, автора статьи «Водород, как топливо», водород имеет большие перспективы статью приемником бензина и обладает для этого идеальными характеристиками. Ричард говорит о существующем в природе механизме, а именно, о бактериях, которые используют водород в качестве источника энергетики. Водород имеет широкое распространение на нашей планете, и он легко добывается, например его можно получить из воды при помощи обычного электролиза. Водород экологически безопасен в перевозке и хранении. Водород может способствовать выработке энергии в три раза больше, чем из такого же объема бензина. Существует и недостаток водорода – взрывоопасность, но по мнению National Hydrogen Association он по этому показателю на равных с бензином, и имеет одинаковую вероятность взрыва. В течение тридцати лет проводятся исследования государственными и частными научными организациями США в области разработок альтернативного топлива и уже на сегодняшний день затрачено более 15 миллиардов долларов.


Впервые исследования водорода в США начались ещё в 1944 году, и данные разработки курировались Министерством обороны США. Тогда эти исследования носили сугубо военный характер, так как США интересовало новое топливо для ракет на основе водорода. Такая информация стала доступной благодаря рассекреченным данным Центра технологий и политики в области национальной безопасности США. В 50-е годы прошлого столетия американцы пытаются создать реактивные самолеты, которые бы летали на водородных двигателях. Если припомнить нефтяной кризис 70-х годов, то можно было увидеть, что США активно стало вести разработки и исследования силовых агрегатов, которые бы работали на водороде. В исследованиях стало принимать участие даже военно-морское ведомство США. Но все разработки были неудачными.


Водород или нефть?


Автомобиль на водородном двигателе.


Исследования в данной области ведутся в лабораториях крупных автомобилестроительных компаниях: General Motors, Honda Motor, Mazda, DaimlerChrysler Ford Motor, Toyota, которые стали выпускать автомобили экспериментальные модели автомобилей с водородными двигателями. В Соединенных Штатах Америки такие автомобили получили название fuel-cells cars или машины на топливных элементах. Что же такое топливные элементы? Они были изобретены более 150 лет назад и представляют собой электрохимические устройства, способные вырабатывать электрический ток при взаимодействии водорода и кислорода. Такие двигатели являются экологически чистыми, так как во время их работы наружу выбрасывается обычная вода. В последнее время топливные элементы значительно подешевели. Если верить данным Rocky Mountain Institute, то с 1998 года (в этом году создан первый современный топливный элемент) цена на топливные элементы упали с нескольких тысяч долларов за киловатт до 500-800 долларов США. При условии массового производства данная цена снизится до 50-100 долларов США за киловатт.


Водород или нефть?


Автомобиль типа fuel-cells cars


Правительство США поощряет американцев, которые решили пересесть на экологические автомобили и федеральные власти некоторых штатов стараются предоставлять таким сознательным гражданам налоговые льготы. Многие штаты решили включиться в эту программу, например, в Калифорнии, которая славится самыми высокими ценами на горючее, решили за короткий промежуток времени построить «водородную» автомагистраль с сетью водородных АЗС. Муниципальные власти создают в своих округах парковки только для автомобилей с водородными двигателями, а это очень важно, так как многие мегаполисы страдают от нехватки парковочных мест. Такая политика стимулирует рядовых американцев к приобретению водородных автомобилей.


Водород или нефть?


Так производится заправка водородом.


Но на сегодняшний день тяжело сказать сможет ли Америка «спрыгнуть» с нефтяной зависимости и пересесть на водородные автомобили. В более выгодном положении в условиях современного авторынка находятся автомобили с гибридными силовыми агрегатами, которые представляют собой сочетание привычного топливного двигателя с электрическим мотором. По оценкам аналитиков водородные автомобили смогут достичь приемлемого уровня, сочетающего отношение стоимости автомобиля, стоимости одной заправки, высокого уровня безопасности и количества вредных выбросов в атмосферу, сравнивая с гибридными автомобилями (Toyota Prius) – не раньше 2030 года.


Водород или нефть?


Гибрид Toyota Prius.


На сегодня мы не имеем качественных технологий, позволяющих эффективно использовать водород в виде топлива. Если рассматривать финансовую сторону вопроса, то производство водорода в 4 раза дороже, чем производство бензина. Острым вопросом остается создание развитой инфраструктуры, то есть сети заправочных станций, которые будут продавать водород для автомобилей. Также необходимо создание технических станций по обслуживанию водородных автомобилей. Если брать США, то для решения данной задачи необходимо затратить более 600 миллиардов долларов США.


Существует и «обратная сторона медали», которая скрывает последствия глобального использования водорода в виде топлива. По оценкам Калифорнийского технологического института водород при массовом использовании в качестве автомобильного топлива увеличится и в атмосфере, что неминуемо приведёт к уничтожению озонового слоя, который защищает нас от губительного действия ультрафиолетового излучения, посылаемого нам Солнцем. За этим последует кардинальное изменение климата на планете и быстрое размножение опасных микробов. Уже доказано, что двигатель, работающий на водороде способен выделять больше газов, влияющих на разрушение озонового слоя (например, оксида азота), чем современные автомобили, которые работают на традиционном бензине. К аналогичному выводу пришли и ученые из Массачусетского технологического института.


Добыча водорода из воды – это дорогостоящий технологический процесс, поэтому в США его производят из природного газа – метана. Но зачем делать такие усилия и производить дорогое топливо, если можно использовать в этих целях сам метан? Неужели США не видит, что избавившись от бензиновой зависимости, они попадут в руки монополистов по добыче природного газа.


Производство и использование водорода в виде топлива – это уникальный случай. Через подобную ситуацию в свое время прошли солнечные батареи и природный газ, пока не вышли на уровень рентабельности. Например, чтобы выйти в плюсы по окупаемости солнечным батареям понадобилось 20 лет.


Комментарии (0) Просмотры: 3884

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.