| KNOW HOW |
Еще три года назад в GM считали перспективными «метанольные» электромобили. В багажнике первого экспериментального прототипа 1998 года были расположены бак с метиловым спиртом и бортовой реформер, на выходе которого из метанола получался чистый водород
Так что же, через пять лет будем ездить на водородных электромобилях?
Все не так просто. Весь водород, который сейчас добывается в мире, не сможет покрыть и сотой доли потребности в автомобильном топливе. И в одно мгновение ситуацию в мировой энергетике не изменить — на это нужны десятилетия совместной работы всех стран. Поэтому потребуется некий «переходный период», во время которого придется заправлять электромобили на топливных элементах обычным жидким топливом. А из него уже добывать водород, разлагая водородосодержащую жидкость или газ непосредственно на борту электромобиля.
Лучше всего для этого подходит метанол — тот самый метиловый спирт, который широко применяется в химической промышленности. Его стоимость невелика, а заправляться им можно было бы с помощью сети обычных АЗС. И поначалу этот путь все считали наиболее перспективным — в том числе и футурологи концерна General Motors. Ведь топливные элементы первого опелевского прототипа Zafira Fuel Cell, показанного на Парижском автосалоне 1998 года, питались водородом от бортового реформера метанола.
И сейчас многие фирмы продолжают эксперименты с метанольными реформерами. Но GM отказался от их разработки по принципиальным соображениям. Почему? Во-первых, метанол крайне токсичен, о чем неоднократно напоминали мы в Авторевю и чего предпочитают не замечать производители стеклоомывающих жидкостей. Во-вторых, опелевцы утверждают, что метанол настолько агрессивен по отношению к резине и некоторым пластикам, что в случае его использования на АЗС это потребует полной замены всех уплотнений в емкостях, шлангах и перекачивающих насосах. А в-третьих, процесс получения метанола из природного газа метана требует высоких энергозатрат, и это может свести на нет всю экологическую выгоду от применения топливных элементов.
Поэтому в концерне GM решили сделать ставку на... бензин. Да-да, путем реформинга бензина тоже можно получать водород! Правда, для этого на борту электромобиля придется разместить мини-химзавод, который из паров бензина выделяет водород, а остальные соединения с помощью катализа перерабатывает в воду и небольшое количество СО2. К тому же, бензин для реформинга подходит только самой высокой очистки — со столь низким содержанием серы, которого пока не могут добиться даже на Западе. Вдобавок, экологические показатели электромобилей на топливных элементах с бензиновыми реформерами окажутся не выше, чем у автомобилей с гибридными силовыми установками. Но бензин, видимо, все же придется использовать в переходный период — пока не разовьется инфраструктура водородных заправок. Опелевцы утверждают, что уже через 10 лет каждое десятое транспортное средство будет электромобилем, работающим на топливных элементах! А на заправках к ныне существующим сортам топлива добавятся еще два. Сначала появятся колонки со сверхчистым бензином для реформинговых электромобилей. А потом и водородные «пистолеты».
Но с водородным топливом сопряжено много технических проблем. Как хранить газ, который сжижается при температуре 20о — не по Цельсию, а по Кельвину?
Экспериментальная Zafira имеет именно такой криогенный бак, в который под небольшим давлением в две атмосферы закачан сжиженный водород. Бак снабжен теплоизоляцией, эквивалентной девятиметровому слою пенополистирена! Но даже при такой тепловой развязке температура водорода, которая должна составлять –253°С, поднимается на несколько градусов в сутки, и при стоянке водород приходится стравливать из бака и сжигать с помощью специального приспособления. Ведь в закрытом помещении водород, смешиваясь с воздухом в определенной пропорции, образует крайне взрывоопасный гремучий газ...
Зато в сравнительно небольшой бак, который в минивэне разместили на месте штатного бензобака, помещается 75 л сжиженного водорода, чего хватает на 400 км пробега. Впрочем, специалисты GAPC ведут эксперименты и с металлгидридными баками, в которых водород хранится в межатомных промежутках кристаллической структуры металла, и с недавно открытыми так называемыми «нано-хранилищами», где водород впитывается в губку из мельчайших волокон композитного материала.
Продумывают сейчас и методы добычи водорода — ведь они должны быть максимально экологически чистыми, иначе игра не будет стоить свеч. На протяжении переходного периода водород, скорее всего, станут добывать путем переработки природного газа метана, как это делается ныне. Заметим, из российского метана. Ведь даже сейчас основным поставщиком европейского природного газа является Газпром. А через десять лет, когда прекратят добычу метана на немногих европейских месторождениях, у Европы останется только русский газ.
Кстати, зачем вообще весь этот сыр-бор с водородом и бортовыми реформерами — не проще ли питать электромотор обычными аккумуляторами? Конечно, проще. Но, к сожалению, человечество еще не изобрело аккумуляторов, способных конкурировать с жидким топливом по компактности хранения и быстроте заправки. И пока прорыва в этой области не предвидится.
А через 50 лет, когда весь транспорт окончательно перейдет на водород, его будут добывать, например, из растительных отходов, перерабатывая образующийся при гниении биомассы метан. Или с помощью электролиза воды, используя добытую экологически чистым путем электроэнергию — от ветрогенераторов или от гигантских батарей солнечных элементов, размещенных среди песков Сахары.
Не верите? В качестве сувенира опелевцы подарили действующую модельку электромобиля будущего — неказистое стеклопластиковое шасси с простеньким электромоторчиком, но с настоящим топливным элементом двойного действия. Заливаешь воду в два маленьких бачка по обе стороны от мембраны, подключаешь солнечную батарею, выставляешь на солнце — и через 20 минут в баках оказывается уже не вода, а ее составляющие, водород и кислород. И этого достаточно, чтобы машинка ползла вперед пять минут без остановки! Может быть, и впрямь для электромобилей будущего понадобятся только солнце, воздух и вода...
Л. ГОЛОВАНОВ
1 2
|
|
