H2O Водородное топливо
H2O Водородное топливо

Автомобильное водородное топливо, оборудование, технологии получения и применения на практике. Сохранение тайны воды – это крупнейший капитал из капиталов. По этой причине любой опыт, служащий её раскрытию, беспощадно подавляется и уничтожается в зародыше
 
ФорумФорум  ПорталПортал  РегистрацияРегистрация  ВходВход  
У Настоящего мужчины, на первом месте всегда водород! Менделеев Д.И

Начать новую тему   Ответить на тему
Поделиться | 
 

 ВОДОРОДНАЯ НИВА

Предыдущая тема Следующая тема Перейти вниз 
АвторСообщение
Admin
Admin
avatar

Мужчина

СообщениеТема: ВОДОРОДНАЯ НИВА   Вт 27 Июл 2010 - 2:31

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку] НИВА
АвтоВАЗ против закона сохранения энергии

Михаил ПОДОРОЖАНСКИЙ



«Еще одна такая выходка — и хрен тебя еще раз сюда пустят!» — рассвирепевший Мирзоев сделал убедительный жест рукой. Я сделал вид, что испугался. Но не испугался. Во-первых, мне уже удалось то, ради чего я просидел в Тольятти три дня. Во-вторых, я немножко знаю Георгия Константиновича Мирзоева, бывшего главного конструктора, а сейчас — советника вице-президента АвтоВАЗа. За глаза о нем говорят, что сначала Мирзоев может послать новоиспеченного собеседника куда подальше, и только потом поинтересоваться — а кто это, собственно, такой? Затем искрометно расскажет какой-нибудь забавный случай из истории завода — и напряжение будет снято. Но под горячую руку лучше не попадать. А я попал, поехав кататься на Ниве по территории вазовского научно-технического центра.
А с чего вдруг такая радость от поездки за рулем старой, пусть и удлиненной, пятидверной Нивы? Да с того, что у этой Нивы гораздо больше общего с водородной бомбой, чем с обычной машиной. Ей вот и имя новое на борту нарисовали — Антэл, Автомобиль На Топливных Элементах. Имя, конечно, дурацкое, не приживется. Гораздо важнее то, что такого в России еще не было. А заварил всю эту кашу именно Мирзоев.

Отом, что такое водородные топливные элементы, мы уже рассказывали не раз. Нас и в Германию приглашали поездить на водородном компактвэне Opel Zafira, который по случаю переименовали в HydroGen 1 (см. АР № 13—14, 2000), хотя, как назло, в день презентации ехать своим ходом HydroGen отказался. Мирзоев, кстати, этот случай знает, знает и массу других историй, когда с новыми автомобилями случались совершенно непредвиденные проблемы. Как водится, в самый неподходящий момент. Поэтому он и злился: через полчаса посмотреть на водородную Ниву должен был приехать президент АвтоВАЗа Алексей Васильевич Николаев. Сам...
Автоиндустрия — на пороге революции. Запасы традиционных энергоресурсов рано или поздно иссякнут. Им нужна замена. Но главное, чтобы предотвратить или по крайней мере замедлить приближение экологической катастрофы, токсичность выхлопа нужно свести к нулю. Или почти к нулю. Есть ли выход?
Идея глобального перевода автомобилей на «чистую» электротягу утопична хотя бы потому, что суммарная мощность всех ездящих по земле автомобилей гораздо больше потенциала всех электростанций мира, уж не говоря о том, что около 30% всей электроэнергии получается путем сжигания нефтепродуктов. Выход — использовать водород. Ведь его запасы практически неисчерпаемы, как неисчерпаемы запасы воды, в каждой молекуле которой, как известно, два атома водорода. Главное — научиться более-менее эффективно этот водород получать. И, конечно, преобразовывать выделяемую при окислении энергию в энергию кинетическую, то бишь в энергию движения.
Крупнейшие автопроизводители сходятся на том, что нужно не сжигать водород в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания (хотя по этому пути, например, идет BMW), а использовать водород для получения электроэнергии на борту автомобиля и уж затем направлять ее к тяговому электромотору.
Как из водорода получить электричество? С помощью так называемых топливных элементов. Батареи топливных элементов еще называют электрохимическими генераторами, ЭХГ. К одной пластине (аноду) каждого «элементарного» топливного элемента подается молекулярный водород (Н2), а на катод — кислород (О2). Соединяясь (этому процессу способствуют катализаторы), молекулы водорода и кислорода образуют воду, выделяя свободные электроны. Теперь остается эти электроны поймать и по внешней цепи направить к электромотору (см. схему).
Как просто! Но проблем, увы, масса. И недаром чуть ли не все автопроизводители выделяют гигантские средства на исследования в этой области. Нужно не только добиться, чтобы электромобили на топливных элементах работали надежно и устойчиво, но и загнать стоимость всех компонентов системы (включая, кстати, и сам водород) в более-менее разумные рамки. Иначе ездить на водороде будет невыгодно. Концерн General Motors, например, недавно выделил очередной миллиард долларов. Даже дышащая на ладан корейская фирма Daewoo наскребла несколько миллионов на создание своей машины на топливных элементах. Чтобы снизить затраты, автогиганты учреждают всевозможные объединения и альянсы, привлекают к сотрудничеству «электрические» и «химические» предприятия, обращают в новую веру нефтяных королей... Последним, кстати, есть чего бояться, поэтому и они не прочь застолбить место на водородной ниве.
И вдруг — АвтоВАЗ устанавливает рекорд! Когда я спросил у Мирзоева, во что заводу обошлось создание Антэла, он улыбнулся: «В девять миллионов. Каких таких долларов? Рублей!» То есть примерно в тридцать тысяч долларов. Абсолютный мировой рекорд! Впрочем, Мирзоев хитрил.
Формально, речь о «стоимости» договора между организациями, создававшими водородную Ниву. Помимо АвтоВАЗа, это Уральский электрохимический комбинат (УЭХК) и ракетно-космическая корпорация Энергия. На самом-то деле денег было потрачено неизмеримо больше. Особенно — на топливные элементы. Но это были еще те, советские деньги, которые бескрайней рекой текли на военно-космические программы. Холодная война, догоним и перегоним Америку...
Мне повезло. В те же дни в Тольятти собрались инженеры из подмосковного Королева (РКК Энергия) и УЭХК. Ответственным за электрохимический генератор был инженер УЭХК Евгений Александрович Шадрин. Вел он себя очень спокойно, поглядывая на всю эту суету вокруг водородного автомобиля несколько свысока.
Они, кстати, чем-то похожи с Мирзоевым. Когда я, не представившись, спросил у Шадрина, насколько надежна и безопасна его установка, он отмахнулся: «Вы что, не понимаете, что задаете глупейший вопрос?»
Я не понимал.
А через полчаса Шадрин сам подошел ко мне: «Послушайте, я не знал, что вы журналист. Давайте-ка я вам кое-что расскажу...» И, словно в утешение, начал с того, как в самом начале этого автомобильно-водородного проекта они повздорили с Мирзоевым. «Ну откуда Мирзоев, этот автомобилист, мог знать о том, что такое электрохимический генератор и как его надо использовать? А вел себя так, словно всю жизнь только этим и занимался... Потом-то я понял, что и мне не хватает кое-каких знаний. Мирзоев, конечно, инженер от Бога».
Они, наверное, все с норовом, те, что от Бога.
Вот что я узнал. На Урале производство топливных элементов началось в 1971 году. Первый промышленный уральский генератор назывался Волна 20 и предназначался для лунного орбитального корабля. Правда, в «боевых» условиях он проработал меньше минуты: при запуске взорвалась ракета-носитель (ЭХГ здесь ни при чем). Работы продолжались, причем в конце семидесятых был построен специальный завод. В 1978 году здесь начали делать генераторы Фотон для Бурана. Шадрин уверяет, что наши топливные элементы были ничуть не хуже американских, которые летали на Шаттлах. Но в 1993 году вышло правительственное постановление, свертывающее все работы по Бурану... Слава Богу, что сохранились и сами топливные элементы, и, что еще важнее, остались живы-здоровы люди, которые все это создавали. Их-то Мирзоев и разыскал.
Генератор, который приспособили для Нивы, как раз из тех, что предназначались для установки на Буран-2. Но его пришлось переделать. Ведь напряжение в бортовой сети космических аппаратов — 30 вольт, а в силовой цепи электромобилей, как правило, — 120 вольт. Во всяком случае, для питания мотора электро-Нивы, которая была сделана на ВАЗе около трех лет назад, нужно именно 120 вольт. Для уральцев эта переделка не составила особой проблемы: нужно было перекоммутировать и немного изменить конфигурацию топливных элементов в генераторе.
«А знаете, почему я счел неуместным ваш вопрос о надежности? Потому что при испытаниях устройств для космических аппаратов мы моделируем столь жесткие условия, что ничего подобного в автоиндустрии нет и быть не может! Этот генератор выдерживает перегрузки до 100 g! А ресурс — не менее 5—7 тысяч часов».
Косвенным образом о надежности уральских ЭХГ говорит и то, что генератор пролежал «на полке» 12 лет, а после диагностики выяснилось, что он в полном порядке.
А еще Шадрин сказал то, о чем Мирзоев умолчал: «По самым скромным подсчетам, этот генератор стоит 309 тысяч долларов».
Освежает...
После того, как модернизированный генератор был готов, специалисты АвтоВАЗа и УЭХК собрались в подмосковном Королеве, на базе РКК Энергия. Здесь были увязаны в единую систему и сам генератор, и все управляющие устройства, и баллоны для водорода, кислорода и азота (инертный азот выполняет роль «консерватора»: когда он заполняет электрохимический генератор, реакция окисления водорода прекращается).
Три шарообразных баллона для водорода расположили в багажнике Нивы, над генератором. Давление в них — около 300 атм (в общей сложности здесь около 1,2 кг водорода). Чуть ниже — небольшой баллончик с азотом. А три продолговатых баллона с кислородом (давление — около 200 атм) приладили под днищем, там, где у обычной Нивы бензобак. Кстати, качество сборки и продуманность компоновки впечатляют: воистину, космические технологии. Без иронии.
«Кузовных» переделок минимум: не пришлось даже сдвигать вперед задние сиденья, чтобы увеличить объем багажного отделения. Хотя в самом багажнике яблоку упасть негде. Кстати, водородной Ниве совершенно не нужны ни внутренние зеркальца заднего вида, ни обогрев заднего стекла, ни задний дворник: все равно в заднее стекло ни черта не увидишь.
Под капотом — прикрытый зеленой крышкой блок 30-вольтовых батарей (это «космическое» напряжение используется для «растопки» и управления работой электрохимического генератора), под ним — расположенный поперечно тяговый электромотор с редуктором (мощность мотора — около 15 кВт, хотя кратковременно он может развивать все 25), рядом — обычный 12-вольтовый аккумулятор и преобразователи для управления тяговым мотором. Привод — только на передние колеса.
Запуск водородной энергетической установки потребовал около полутора часов. Но это — пока. Инженеры сказали, что без проблем сократят это время минут до десяти. Многовато по сравнению с несколькими секундами работы обычного стартера. Но если учитывать, что многие наши автолюбители по-прежнему вынуждены прогревать мотор после пуска, то терпимо.
«Раскочегаренную» водородную Ниву выкатили за ворота корпуса. Сначала на ней проехал инженер из Энергии. А затем, под шумок, пока Мирзоев отвлекся, я сам прыгнул за руль.
Ой, мама... Под бардачком пристроен прибор с очень красноречивым названием — «Измеритель довзрывных концентраций». Задавать классический вопрос «А не...» было некому. Пришлось отвечать самому: «Не должно». Хотя появившиеся на дисплее цифры «0,04» мне ровным счетом ни о чем не говорили. Потом-то я выяснил, что угроза взрыва наступает при концентрации водорода более четырех процентов, а на приборе было четыре сотых. Так что я дал правильный ответ: не должно.
Рычага переключения передач, естественно, нет. Нет и педали сцепления. В салоне — тишина. А о том, что генератор работает «на холостых оборотах», говорит лишь стрелка вольтметра (он установлен вместо тахометра), застывшая на отметке 130. А как включить задний ход? Ага, на центральной консоли есть клавиша с буквой R. Плавненько нажимаю на газ и откатываюсь назад, чтобы развернуться. С утроенным усердием жму на тормоз (усилителя-то нет — где здесь взять «вакуум»?). Возвращаю клавишу R в исходное положение. Снова на газ. Что там в шестьдесят первом году сказал наш первый космонавт? Поехали! Поехали, блин! На водороде!
По мере набора скорости салон начал наполняться свистом. Свистело под капотом. Если бы такой звук шел сзади, со стороны энергетической установки, то я бы, пожалуй, катапультировался. Хотя, чтобы заглушить установку, достаточно было воспользоваться большой красной кнопкой. Но водородная установка молчала. А свист издавали те самые преобразователи, с помощью которых регулируется тяга электромотора.
Разгон, конечно, вяленький (что такое 30 лошадок на полторы тонны веса?), но набрать около 80 км/ч машина может. Я не пытался. Проехал кружочек по территории вазовского научно-технического центра, возвращаюсь, а навстречу бегут мужики и машут руками: «Быстрее назад, Мирзоев рвет и мечет!»
О том, что было дальше, вы уже знаете.
Потом по тому же маршруту проехал президент АвтоВАЗа Алексей Николаев. Я подозреваю, что он остался не очень доволен разгонной динамикой водородной Нивы, тем более что добрую половину заднего сиденья занял охранник устрашающих размеров. Тут и обычный-то мотор потеряет прыть.
Видимо, нужно очень хорошо знать Николаева, чтобы понять, какие он испытал эмоции. Прозвучали ничего не значащие, по крайней мере для меня, слова типа «поживем — увидим». От других комментариев Николаев отказался, сел в удлиненную «десятку» с мигалкой и уехал.
А зачем вообще все это нужно АвтоВАЗу, у которого и других проблем по горло?
Прежде всего, это вопрос престижа. Построив и запустив водородный автомобиль, АвтоВАЗ тем самым выписал себе членский билет элитного клуба разработчиков машин на топливных элементах. Это можно сравнить с участием в гонках Формулы-1. Тут, конечно, велик соблазн мобилизовать остатки остроумия и позлословить, благо, есть что припомнить. Но!
Каково главное препятствие на пути водородных автомобилей? Это стоимость самого водорода. Сейчас на производство одного кубометра молекулярного водорода на электролизных заводах нужно затратить в среднем от четырех до пяти киловатт энергии. Всерьез говорить о водороде в качестве автомобильного топлива можно лишь в том случае, если на кубометр будут расходовать около двух киловатт. Иначе это бессмысленно с точки зрения энергетического баланса, уж не говоря об экономике. Плюс к тому, нет инфраструктуры. Это заправочные станции, доставка на них водорода и т.д. Когда-нибудь это произойдет. А может, и не произойдет вовсе. Если, конечно, начать вырабатывать водород... прямо на борту автомобиля! Делается это с помощью так называемых риформеров (пишется именно через «и», хотя очевидно, что «риформер» и «реформа» — слова однокоренные). Водород в риформерах можно получать практически из любого углеводородного топлива. Того же бензина, этанола, метанола, пропана, бутана, солярки, самой нефти, наконец. То есть можно буде заправляться на обычных АЗС. Но не проще ли, как это происходит сейчас, сжигать это топливо в цилиндрах обычных моторов? Проще. Но если КПД современных бензиновых моторов в лучшем случае достигает 30 процентов, то, получая водород в риформерах, подавая его в топливные элементы (кислород предполагается брать из воздуха, где его около 20 процентов), а затем направляя полученные в ходе электрохимической реакции электроны к тяговому электромотору, энергетическую эффективность можно увеличить вдвое! Уж не говор об экологических преимуществах. Так вот. На ВАЗе такие установки уже есть, с ними вовсю экспериментируют, хотя до промышленного производства еще далеко. Это я к тому, что первая водородная Нива — отнюдь не избушка потемкинских деревень. Это серьезная заявка.
А вот теперь — самое интересное. Когда год назад главный конструктор АвтоВАЗа Петр Михайлович Прусов сказал мне, что на ВАЗе сделали нечто, работающее с эффективностью около двухсот процентов, он тут же добавил: «Не надо вызывать скорую психиатрическую помощь. И про то, что заявки на вечный двигатель не принимаются всеми академиями мира, можешь мне тоже не рассказывать. Я это знаю».
Внимание: на ВАЗе работают над установкой, способной прямо на борту автомобиля получать водород из воды. Как? Все, кто в курсе, а таких людей единицы, отвечают уклончиво. Но сам факт не отрицают. Я лишь понял, что дело происходит в плазменной среде и что сейчас главная задача — заставить реактор стабильно работать. Прусов уверяет, что заставят.
Блеф?
Среди роящихся в голове вопросов есть и такой: а почему Прусов-то без охраны? Известны же случаи, когда изобретатели, поспешившие заявить, что нашли достойную альтернативу нефти, бесследно исчезали. Не нравится это нефтяным королям, и их можно понять.
Но вернемся к водородной Ниве. Примерно в таком же виде эта машина была только что показана на Московском автосалоне. Затем ее будут усовершенствовать. Появится система, позволяющая аккумулировать электроэнергию при торможении, сделают электроусилитель рулевого управления, придумают какой-то усилитель тормозов... Но это уже мелочи. Главное для вазовцев — чтобы распорядители больших и не очень больших кредитов сочли это направление перспективным. Как это сделали руководители крупнейших концернов, уже пообещав, что через три-четыре года начнется не опытное, а серийное производство машин на топливных элементах. Как это делает правительство США и ряда других стран, разными способами поддерживая инициативы по переводу транспорта на водород.
Шадрин, кстати, сказал, что на Урале знают, как делать гораздо более компактные и производительные электрохимические генераторы, причем драгметаллов в них будет использоваться в 120 раз меньше, а мощность поднимется с нынешних 12 кВт до 50. И трудозатраты можно сократить раз в 50. Так что по цене топливные элементы уже в самое ближайшее время могут быть сопоставимы с обычными бензиновыми моторами. Если, конечно, наладить серийное производство.
Помните историю с Фордом Т? Сначала все хватались за голову: ой, как дорого! А потом, когда пошла конвейерная сборка, Форд Т перевернул представления об автомобиле: оказалось, что это вполне доступно. А еще Шадрин убежден, что уральские ЭХГ ни в чем не будут уступать тем топливным элементам, что сейчас производит признанный лидер в этой области — канадская фирма Ballard.
Опять запредельность?
Ну нет же, не те это мужики. Или я совсем не разбираюсь в людях.

Топливные элементы:
факты и фактики

Мы не будем пытаться в рамках этой статьи обобщить все, что сейчас происходит в области освоения водорода в качестве автомобильного топлива — слишком много всего! Но надеемся, что эти короткие заметки все-таки создадут представление о том, насколько все серьезно...

Первый топливный элемент

По некоторым сведениям, первый водородный топливный элемент сделал еще в 1839 году исследователь-любитель сэр Уильям Гроув (William Grove), который «в миру» служил судьей. А серьезный практический интерес к топливным элементам в качестве источника энергии появился только в шестидесятых, когда встал вопрос энергообеспечения американских космических аппаратов. Топливные элементы показали себя более безопасными, нежели ядерные установки, и не такими дорогими, как солнечные батареи. Они снабжали энергией аппараты Gemini и Apollo, а затем — многоразовые корабли программы Space Shuttle, причем в последнем случае их использовали еще и в качестве колодца: ведь они вырабатывают воду.

Расход топлива

На основе данных ряда американских исследовательских центров можно сделать такой вывод: при равной полезной мощности автомобиль, использующий бензин не в качестве основного топлива, а как источник для получения водорода в риформерах с последующим окислением его в топливных элементах, примерно в два раза экономичнее обычных бензиновых машин.
По подсчетам, если бы каждый пятый автомобиль в США перешел на топливные элементы, это позволило бы сократить импорт нефти на 1,5 миллиона баррелей в день, то есть около 240 миллионов литров.
Сколько стоит?
Пока что топливные элементы дороги. Цену электрохимического генератора можно прикинуть так: примерно по 300 долларов за каждый киловатт мощности (не путать со стоимостью полученной энергии!). Если эта цифра снизится хотя бы вдвое, практический интерес к топливным элементам возрастет многократно. Тенденция к снижению цен на топливные элементы сейчас очевидна.

О безопасности

Пожар «водородного» дирижабля Hindenburg, 1937 год

Вопрос о безопасности водорода стал особенно актуален после того, как в мгновение ока сгорел дирижабль Hindenburg, летевший из Германии в Америку. Он был заполнен водородом. Но, как показали последующие исследования остатков дирижабля, водород, возможно, к пожару не имел отношения. Скорей всего, возгорание было вызвано молнией, а быстрое распространение огня — тем, что дирижабль был изготовлен из пожароопасных материалов.
Компания Ford Motor провела сравнительные испытания, доказавшие, что способы хранения водорода для использования в топливных элементах автомобилей безопаснее обычных бензобаков.
Во-первых, прочность композитных баллонов для хранения водорода такова, что если автомобиль попадет даже в такую аварию, когда человеческих жертв уже не избежать, баллоны с водородом, скорей всего, останутся целы. Во-вторых, если все же начнется утечка водорода, вероятность его воспламенения будет намного меньше, чем в случае с бензином: водород быстрее паров бензина «растворяется» в окружающем воздухе, что снижает риск возникновения опасных концентраций. В-третьих, запас водорода на борту автомобиля «несет в себе» примерно на 60% меньше энергии, чем такое же количество бензина или дизтоплива. Поэтому и последствия возможного возгорания будут не столь сильны. И наконец, автомобили на топливных элементах оснащаются системой защиты: в случае опасности моментально перекрываются все пути выхода водорода из емкости и обесточиваются все устройства, где возможен контакт с водородом.

Сливать воду? Выпускать пар!

При работе водородные топливные элементы выделяют воду. До тех пор, пока на борту автомобиля не будет налажен процесс получения из воды водорода, то есть замкнутый цикл, от воды нужно как-то избавляться. Не приведет ли это к негативным последствиям? Нет.
Если весь парк американских легковых автомобилей перевести на топливные элементы, то количество вырабатываемой ими воды составило бы около 0,005% от той, которая на территории США испаряется в ходе естественного круговорота. Мизер. Другое дело, что в странах с холодным климатом возрастает риск гололеда, но решение этой проблемы найти довольно легко. Тем более что относительная влажность воздуха в холодные дни, даже если идет снег, довольно низкая, а потому и риск образования конденсата невелик. (Как правило, «на выходе» электрохимических генераторов вода находится в виде пара.)
Зимой в Чикаго и Ванкувере испытывали автобусы, оснащенные топливными элементами фирмы Ballard. На всякий случай «выхлопную трубу» задрали выше крыши, чтобы избежать образования гололеда. Но пар не конденсировался, а лишь оставлял за автобусом белое облако.
К слову, примерно столько же воды (в виде пара) выделяется при работе обычных двигателей.
А если говорить о балансе водообмена, то нужно вспомнить, что вода используется для производства самого водорода на гидролизных заводах: при соединении метана (СН4) с водой (Н2О) образуются водород (Н2) и углекислый газ (СО2). Так что на общий водный баланс автомобили на топливных элементах никак не повлияют.
Откуда деньги?
Похоже, что самое большое внимание исследованиям в области топливных элементов уделяет правительство США. И при этом не забывают об армии. Не исключено, что в ближайшем будущем воинские подразделения будут передислоцироваться к месту боевых действий на водородных автомобилях: они ведь бесшумны, этакие «стелсы-невидимки». И, конечно, топливные элементы применяются на подлодках и другой военной технике.
Недавно кабинет Буша огласил список из 105 рекомендаций в области национальной энергетической политики, причем многие из этих рекомендаций касаются применения водорода и разработки топливных элементов. Все это подразумевает ряд налоговых льгот.
Благосклонно к исследованиям в области топливных элементов относится и правительство Канады, тем более что на ее территории расположена фирма Ballard Power Systems, признанный лидер в области разработки и производства топливных элементов. (В свое время на становление этой фирмы канадское правительство выделило 30 миллионов долларов).
Хорошие экономические условия созданы в Германии и Японии.
Правительство Австралии решило принять участие в программе по переводу автобусов на топливные элементы.
Но все же самые большие деньги «крутятся» в частном бизнесе.
DaimlerChrysler, например, недавно выделил 450 миллионов долларов наличными той же фирме Ballard на исследования в области топливных элементов.
Honda и Nissan разместили на фирме Ballard заказ на производство современных батарей топливных элементов серии Mark 900. Honda заплатила 16,5 миллионов долларов, а Nissan — 2,5 миллиона.
DaimlerChrysler объявил в начале года о своем намерении инвестировать до 2004 года миллиард евро на разработку технологий, связанных с топливными элементами. Помимо всего прочего, это означает создание примерно тысячи новых рабочих мест в Германии.
Renault выделяет 714 миллионов долларов на разработку автомобиля на топливных элементах.
Подтягиваются и другие.
Вернуться к началу Перейти вниз
http://detective-ug.ru
Admin
Admin
avatar

Мужчина

СообщениеТема: Re: ВОДОРОДНАЯ НИВА   Вт 27 Июл 2010 - 2:32

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

НАЧИНКА БАГАЖНИКА

АВТОМОБИЛЬ НА ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР «ФОТОН»
Этот генератор должен был лететь в космос на борту Бурана–2. Не полетел. Зато поехал на Ниве

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Автомобили с ДВС и нейтра-
лизатором (Euro 3) с энерго-
установкой на топливных элементах
Топливо Бензин Водород
Расход энергии при 60 км/ч, кВтч/100 км 87,2 43,6
Выбросы токсичных СО 2,3 0
компонентов, г/км СН 0,2 0
NOx 0,15 0
CO2 213,0 0
H2O 98,0 117,0


Кто и что делает?

ФИРМА FIAT недавно представила свой первый автомобиль на топливных элементах — двухместный Fiat Seicento Elettra H2 Fuel Cell. Автомобиль был создан при поддержке министерства по охране окружающей среды и заправляется водородом.

КОНЦЕРН DaimlerChrysler проведет масштабные испытания 20 автомобилей на топливных элементах на дорогах Сингапура, причем для заправки этих автомобилей будет создана необходимая инфраструктура. Вероятно, к этой программе присоединятся и специалисты фирмы Mitsubishi, которая также ведет работы по созданию автомобилей на топливных элементах.

АВТОМОБИЛЬ HydroGen1 (на базе компактвэна Opel Zafira) корпорации General Motors установил серию мировых рекордов для машин на топливных элементах. Например, дистанция в 1000 км была пройдена за 12 часов (средняя скорость — 93,3 км/ч). Мощность — 80 кВт. «Холодный запуск» обеспечивается при морозах до –40°С.



GENERAL MOTORS и нефтяная корпорация ExxonMobil ведут совместные работы по созданию эффективного риформера, позволяющего получать водород из бензина на борту автомобиля. В этой же области совместно работают электротехническая корпорация Delphi и объединение нефтяных фирм TotalFinaElf.

В АПРЕЛЕ фирма Toyota продемонстрировала автомобиль на топливных элементах собственной разработки FCHV-3. Для накопления энергии используются аккумуляторы большой емкости, а мощность топливных элементов доведена до 90 кВт.

В КИТАЕ разработаны топливные элементы для применения на автомобилях. Опытная эксплуатация микроавтобусов начата в провинции Хубей в центре Китая.

MAZDA проводит испытания автомобиля на топливных элементах Premacy FС-EV. На борту установлен риформер, вырабатывающий водород из метанола.

BMW идет своим путем, используя водород в качестве «непосредственного» топлива для двигателя внутреннего сгорания. А топливные элементы (на фото) используются в качестве источника электроэнергии для бортовой сети автомобиля.



HONDA представила автомобиль на топливных элементах FCX-V3, который заправляется водородом. Время запуска энергетической установки — всего 10 секунд. Мощность — 70 кВт.



RENAULT и IVECO проводят в Турине испытания автобуса на топливных элементах. Мощность — 60 кВт.

В КОНЦЕ прошлого года DaimlerChrysler представил автомобиль Jeep Commander, использующий в качестве источников электроэнергии как топливные элементы, так и никель-металл-гидридную батарею. Батарея используется при «холодном» старте и интенсивном разгоне, а подзаряжается при рекуперативном торможении.

FORD представил в прошлом году седан TH!NK FC5 на топливных элементах фирмы Ballard, работающих в паре с риформером, вырабатывающим водород из метанола. Энергетическую установку скомпоновали так, что пятиместный салон не претерпел никаких изменений.

НА БАЗЕ седана Ford Taurus построен автомобиль на топливных элементах Ford P2000 Prodigy мощностью 90 л.с. Кроме того, на топливных элементах, работающих в паре с метаноловым риформером, построен автомобиль «спортивно-хозяйственного назначения» (проще говоря, джип) Ford P2000 SUV.

RENAULT и NISSAN объявили о намерении выпустить в 2005 году серийный автомобиль на топливных элементах.

PEUGEOT, CITROEN и RENAULT объединяют усилия, чтобы к 2010 году снизить стоимость топливных элементов и сделать их массовое использование на автомобилях экономически целесообразным.

VOLKSWAGEN представил в прошлом году седан Bora HyMotion на топливных элементах. Автомобиль заправляется водородом и развивает 75 кВт.

ФИРМА RENAULT продемонстрировала универсал FEVER (Fuel cell Electric Vehicle for Efficiency and Range) на топливых элементах, которые питаются водородом, находящимся на борту в сжиженном состоянии.

VOLVO и VOLKSWAGEN намерены совместными усилиями разработать гибридный автомобиль гольф-класса на топливных элементах с метаноловым риформером.

ФИРМА XCELLSIS планирует к 2004 году наладить выпуск 100 тысяч энергетических установок на топливных элементах в год.

SHELL OIL и XCELLSIS объединяют усилия по разработке риформеров для получения водорода из обычного топлива.

В 2003 ГОДУ HONDA планирует серийно выпустить 300 автомобилей на топливных элементах и продать их в США и Японии.

HYUNDAY и KIA (Hyundai владеет фирмой Kia) при поддержке правительства Кореи выделяют 9 миллионов долларов на постройку экспериментального гибридного автомобиля с применением топливных элементов мощностью 10 кВт.

ФИРМА NISSAN провела на дорогах общего пользования в Калифорнии испытания автомобиля на топливных элементах Nissan Xterra FCV. Машина заправляется сжатым водородом.

СОВСЕМ НЕДАВНО концерн General Motors объявил, что автомобиль на топливных элементах почти готов к серийному производству. На автосалоне во Франкфурте будет показан компактвэн Opel Zafira HydroGen 3. По сравнению с предыдущими опытными автомобилями серии HydroGen новая машина легче почти на 100 кг, поскольку конструкторы отказались от мощного «буферного» аккумулятора, «помогающего» топливным элементам.
Одной заправки, а это 68 л (4,6 кг) водорода, хватает на пробег около 400 км. Батарея из 200 топливных элементов развивает мощность 94 кВт (раньше — 80 кВт), а пиковая мощность достигает 129 кВт (раньше — 120).
Постоянный ток напряжением 125—200 вольт преобразуется в переменный (250—380 вольт), от которого питается трехфазный асинхронный мотор мощностью 60 кВт (82 л.с.). Максимальный крутящий момент — 215 Нм. До 100 км/ч HydrоGen 3 разгоняется за 16 секунд и развивает почти 150 км/ч.



HONDA приступила к тесту системы, в которой для получения водорода из воды используется энергия солнечных батарей. Установка, совмещенная с водородной заправочной станцией, расположена в Лос-Анджелесе. Она способна вырабатывать 7600 литров водорода в год только за счет энергии солнечных батарей и еще 36500 литров — с применением «обычного» электричества.

В АВГУСТЕ General Motors продемонстрировал плоды своего сотрудничества с корпорацией ExxonMobil. Это пикап Chevrolet S10 Gen III, оснащенный бортовой системой, которая вырабатывает водород из бензина. Водород подается в топливные элементы общей мощностью 25 кВт. Топливная эффективность системы — 80%.
Вернуться к началу Перейти вниз
http://detective-ug.ru
Admin
Admin
avatar

Мужчина

СообщениеТема: Re: ВОДОРОДНАЯ НИВА   Вт 27 Июл 2010 - 2:34

Солнце, воздух и вода
Этот тест-драйв окончился, не успев начаться. Экспериментальный электромобиль HydroGen 1 с водородным питанием, построенный в единственном экземпляре на базе минивэна Opel Zafira, остановился из-за поломки компрессора, прокачивающего воздух через топливные элементы. Тем не менее, футурологи фирмы Opel дали понять, что даже весьма отдаленное будущее нынче принимает вполне конкретные очертания...

Указатель уровня топлива в криогенном баке (правая шкала) соседствует с амперметром в цепи электродвигателя (слева)

Батарея топливных элементов вместе с электродвигателем неплохо вписалась в подкапотное пространство минивэна

Пол багажника пришлось поднять на 10 см — под ним спрятана высоковольтная батарея

Для «водородного» электромобиля разработали специальный заправочный пистолет

Читая газеты советской эпохи, мы твердо знали, что самые заклятые враги всего живого на нашей планете — это нефтяные корпорации вкупе с фирмами-автогигантами. Первые наживаются на продаже нефти, вторым выгодно заполонить дороги автомобилями. И ничто — ни хрипы детишек, задыхающихся от ядовитого смога, ни огромной разрушительной силы ураганы и цунами, вызванные глобальным потеплением из-за парникового эффекта, — ничто не остановит проклятых империалистов...
Однако теперь стало очевидно, что задыхаться придется как раз нам, населяющим шестую часть суши. А в цивилизованном мире дышится все легче — там давно отказались от карбюраторов и перешли на впрыск топлива с каталитической нейтрализацией отработавших газов. Euro 1, Euro 2, Euro 3 — нормы по токсичности, которые принимаются на межправительственном уровне, становятся все жестче. Но автомобильные фирмы даже опережают их, постоянно совершенствуя двигатели. Непосредственный впрыск топлива, работа на сверхобедненных смесях, изменяемые фазы газораспределения и параметры впускного тракта, нейтрализаторы последнего поколения... Появились и первые автомобили с гибридными силовыми установками — Honda Insight расходует очень мало топлива, запасая в аккумуляторах энергию при торможении двигателем, а Toyota Prius вдобавок еще и позволяет поршневому мотору работать в более оптимальных режимах.
Однако дело здесь не только в заботе о чистоте выхлопа. Темпы мировой добычи нефти постоянно растут и, по оценкам аналитиков, лет через десять достигнут своего пика. Но потом нефтедобывающую промышленность неизбежно ждет спад, потому что ресурсы «жидкого золота» на планете не бесконечны. Да и сейчас бензин в Европе становится год от года все дороже, и не только из-за роста налогов.
Кроме того, ни усовершенствование двигателей внутреннего сгорания, ни создание гибридных силовых установок не решает еще одной глобальной проблемы. Речь идет о парниковом эффекте. Концентрация углекислого газа СО2 в земной атмосфере за прошлое столетие увеличилась в полтора раза и продолжает прогрессивно расти. Если человечество в обозримом будущем не изменит структуру энергетики и не перестанет сжигать в огромных количествах нефть и газ, то через 50 лет в верхних слоях атмосферы скопится в два раза больше углекислоты, чем было в 1900 году. И средняя температура на Земле будет расти, словно под накинутым на планету плотным одеялом...
Одна из целей разработчиков — снизить шум при продувке воздуха через батарею топливных элементов


Одна из целей разработчиков — снизить шум при продувке воздуха через батарею топливных элементов

Поисками альтернативы привычному топливу сейчас занимаются все. Что касается концерна General Motors, то два года назад здесь учредили специальное подразделение — GAPC, Global Alternative Propulsion Center, где занимаются разработками силовых агрегатов будущего. Три научно-исследовательских центра — два в Соединенных Штатах и один в Германии — собрали под своими крышами 250 инженеров, среди которых не только «автомобилисты», но и специалисты по химии, физике, экологии...
По словам опелевцев, топливо будущего уже найдено. Это водород. Действительно, самый легкий газ на планете при сгорании не выделяет ни токсичных веществ, ни углекислоты — только воду и тепло! Правда, сжигая водород в цилиндрах поршневого двигателя, добиться полного отсутствия токсичных выхлопов невозможно — мешают попутные реакции других компонентов атмосферного воздуха. К тому же, теплотворная способность водорода заметно меньше, чем у бензина и даже у дизельного топлива, что заметно снизит отдачу двигателей.

Поэтому на исходе XX века автомобилисты вспомнили про топливные элементы, принцип действия которых был открыт еще в 1839 году. Тогда английский физик сэр Уильям Гроув обнаружил, что процесс электролиза, при котором вода с помощью электрического тока разлагается на составляющие ее водород и кислород, обратим. Нужно лишь подобрать соответствующий катализатор, и водород с кислородом будут соединяться в молекулы воды без горения, но с выделением тепла и электрического тока.
Концерн GM начал эксперименты над топливными элементами еще в 60-х годах. Тогда в Детройте построили микроавтобус с электродвигателем мощностью 32 кВт, который получал электроэнергию от батареи из 32 блоков топливных элементов. Питаясь водородом из стальных баллонов, экспериментальный вэн мог пройти на одной заправке до 200 км. Но когда топливный кризис был преодолен, о топливных элементах забыли.
К слову, топливные элементы уже давно используются в аэрокосмической индустрии: питаясь водородом и кислородом-окислителем из ракетных баков, они снабжают спутники и орбитальные станции электричеством, теплом и... водой. Но одно дело космос с его колоссальными бюджетами, где каждый болт может стоить сотни долларов, и совсем другое — массовое автомобилестроение, где счет себестоимости идет на центы.
К тому же, из множества разных типов топливных элементов далеко не все годятся для бортового использования на автомобилях. Одни обладают высоким КПД, но требуют только чистых водорода и кислорода. Другие способны питаться природным газом, но при работе нагреваются до 900оС. Пока для автомобилей наиболее подходят топливные элементы на так называемых протонообменных мембранах, разработанные в середине 80-х годов. На одну сторону такой мембраны подается водород, другая сторона омывается забортным воздухом. И этого достаточно, чтобы при реакции «холодного горения» мембрана выдавала напряжение от 0,7 до 1 В, нагреваясь при этом всего до 80оС. Последовательно соединяя такие мембраны в батареи, можно создать достаточно мощный источник энергии для современного автомобиля — в чем легко было убедиться, заглянув под капот «водородного» минивэна HydroGen 1. Под панелью, похожей на клапанную крышку обычного двигателя, здесь располагается батарея из 200 топливных элементов, которая способна длительное время развивать 80 кВт и питать 55-киловаттный электромотор. Конечно, HydroGen 1 почти на 200 кг тяжелее, чем обычная дизельная Zafira. Но даже этот экспериментальный «водородный» минивэн способен развить 140 км/ч и разогнаться до 100 км/ч за 16 секунд! Неплохо для начала...
Кстати, батарея топливных элементов первого поколения, разработанная специалистами GM в 1997 году, состояла из 120 топливных элементов и развивала всего 20 кВт. Такие темпы прогресса и впрямь обещают создание серийного образца всего за несколько лет. Тем более, что над топливными элементами сейчас работают DaimlerChrysler, Ford, VW, BMW, Toyota, Honda... По нашим сведениям, с ними экспериментирует даже ВАЗ!
Энтузиасты водородного топлива утверждают, что, если предусмотреть необходимые меры безопасности, заправляться водородом будет не опаснее, чем бензином. И согласно новейшим сведениям, в знаменитой катастрофе немецкого дирижабля «Гинденбург», произошедшей 6 мая 1937 года при приземлении в Америке, был виноват вовсе не водород. Причиной возгорания стала шаровая молния, от которой воспламенился материал обшивки — как показали исследования, по составу он напоминал... рабочее тело твердотопливных ракетных ускорителей! Поэтому пламя, во мгновение ока охватившее огромный цеппелин, распространялось не только вверх, но и вниз и имело оранжевый цвет. А водород горит бесцветным пламенем, которое моментально устремляется вверх...
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]
Вернуться к началу Перейти вниз
http://detective-ug.ru
Спонсируемый контент




СообщениеТема: Re: ВОДОРОДНАЯ НИВА   

Вернуться к началу Перейти вниз
 
ВОДОРОДНАЯ НИВА
Предыдущая тема Следующая тема Вернуться к началу 
Страница 1 из 1

Права доступа к этому форуму:Вы можете отвечать на сообщения
H2O Водородное топливо :: 2010 и 2011 годы архив только для просмотра! :: Архив статей и всякого разного травмирующего психику-
Начать новую тему   Ответить на темуПерейти:  
Создать форум на Forum2x2 | © phpBB | Бесплатный форум поддержки | Контакты | Сообщить о нарушении | Создать он-лайн дневник
Детектив-ЮГ | АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ