Общество

23 февраля 2006, 13:00

Изобретен мощный водородный двигатель для авто

Фото: Corbis

Во Франции произошло событие, которое, пожалуй, может вызвать в ближайшие 10-15 лет ни более ни менее как революцию в автостроении. Президент PSA Peugeot Citroёn Жан-Мартин Фольц и исполнительный директор исследовательской организации CEA Ален Бюга представили публике плод почти двухлетних усилий: первый в мире компактный водородный топливный элемент, который при весе 5 кг позволит машине ехать на одной заправке 500 км.

Группа PSA Peugeot Citroën представила общественности экспериментальные модели Peugeot 307 и Citroën C4, оснащенные новым гибридным двигателем. Конструкция данных моделей сочетает в себе двигатель внутреннего сгорания и электрический мотор, что позволяет значительно сократить уровень потребления топлива (3,4 литра на 100 км) и выбросов углекислого газа (90 гр на 1 км). При этом автомобили сохраняют прежний признанный уровень комфорта и отличную управляемость. Более того, благодаря установленному гибридному двигателю, новые автомобили способны работать на низких скоростях на одном электричестве. Таким образом, эффективность гибридных двигателей очевидна, и в настоящее время приоритетным направлением работы группы станет снижение стоимости их производства и последующая установка на серийные модели.

Необходимость защиты окружающей среды и поддержания экологического баланса на планете, а также непрекращающийся рост цен на топливо побуждают автопроизводителей искать новые альтернативные варианты конструкции двигателей. Уже более 10 лет группа PSA Peugeot Citroën ведет разработки в данной области. За это время было налажено производство дизельных двигателей, отличающихся высокой топливной производительностью и низким уровнем выбросов CO2. Замена бензинового двигателя дизельным позволяет сократить потребление топлива минимум на 25%. За последние четыре года PSA Peugeot Citroën реализовала более 1,100,000 экономичных автомобилей с низким уровнем выхлопных газов. Данные показатели делают группу одним из основных мировых производителей автомобилей, наиболее ответственно подходящих к вопросам экологии. Высокие показатели группы во многом определяются и доступной стоимостью производимых средств передвижения.

Фактически изобретатели создали химический электрогенератор большой мощности. Новый мотор разрабатывался в рамках государственной программы GENEPAC (GENérateur Electrique à Pile A Combustible – «генератор электричества топливный, модульный»), поэтому вполне естественно, что презентация инновации состоялась в Париже в присутствии министра образования и науки Франции Жиля де Робьена.

Форд добил электромобили

После Первой мировой войны о серийных электромобилях надолго забыли – единственным электрокаром, получившим повсеместное распространение, стал троллейбус

Любопытно, что как зарубежные, так и отечественные СМИ поначалу пропустили это важное событие – сообщения о презентации появились в нефранцузских источниках с задержкой от трех дней до недели.

И это не удивительно: химические источники тока такого типа известны достаточно давно. Топливные элементы на практике применили американцы в рамках своей лунной программы, а на долговременной орбитальной станции NASA Skylab (1973-1979 годы) они были едва ли не основными источниками энергии.

Однако характеристики нового изделия французских ученых являются поистине выдающимися. При заправке 54 л сжатого водорода (вес сжиженного газа составляет при этом всего 5 кг) топливный элемент (ТЭ) выдает мощность в 80 кВт. Это, по мнению конструкторов Peugeot, позволит создать полноценный электромобиль с запасом хода на одной заправке более 500 км.

Здесь необходимо сделать небольшой экскурс в историю. Вообще-то электромобиль появился почти на 20 лет раньше «самобеглой повозки» (как называлось новомодное изобретение в русской прессе тех лет) с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Случилось это в Англии в 1863 году – всего два года спустя после открытия Майклом Фарадеем закона электромагнитной индукции. К 1900 году в Америке было выпущено 1585 автомобилей на электротяге – против 936 экипажей с ДВС.

Строились такие экипажи и в царской России. Их производством занималась компания Яковлева. Это были довольно неуклюжие повозки с огромными емкостями, наполненными соляной кислотой с погруженными в нее электродами, – такие открытые аккумуляторы нашли позднее применение на подводных лодках «доатомной» эры.

Но главным конструктивным недостатком электромобилей тех лет был малый запас хода. Повысить «дальнобойность» электромобилей можно было только одним способом – экстенсивным, увеличивая и без того немалые батареи аккумуляторов. Однако их удельная энергоемкость оставляла желать лучшего.

В начале XX века самые эффективные аккумуляторы вырабатывали 10-15 ватт-часов энергии на один килограмм своей массы – в шесть раз меньше, чем ДВС того времени (для сравнения: один килограмм бензина в баке современной легковушки содержит уже 12 000 ватт-часов энергии). То есть для пробега полсотни километров двухтонному электроэкипажу была необходима 1000-килограммовая батарея! При этом нужно учесть еще и тот факт, что из-за коррозии пластин их каждые два года приходилось менять.

Тем временем ДВС быстро прогрессировали: уменьшался их вес, размеры; с ростом мощности росла и экономичность. Бензин тем временем дешевел, строительство заправок, инициированное фирмой Chevron, набирало обороты. Изобретенный в 1912 году Чарльзом Кеттерингом электрический стартер существенно упростил запуск бензиновых двигателей.

Окончательно добил электромобили (а с ними и паромобили) Генри Форд, который начал массовый выпуск дешевых (от 500 до 1000 долларов) Ford Т. Стоимость же электромобилей только росла: родстер на электротяге 1912 модельного года стоил 1750 долларов, а бензиновый аналог — всего 650.

Гибридные автомобили

Гибридный автомобиль Toyota Prius (фото REUTERS)

После Первой мировой войны о серийных электромобилях надолго забыли – единственным электрокаром, получившим повсеместное распространение, стал троллейбус. Всерьез взяться за разработку коммерчески успешных проектов на альтернативных видах топлива заставил взяться только нефтяной кризис 80-х годов прошлого века.

Автомобильные фирмы вновь заинтересовались электротягой в 70-х годах, на волне первого топливного кризиса. Но к серьезным исследованиям концерны приступили почти десять лет спустя, с принятием в США Акта о чистом воздухе. Тогда сенаторы обязали автопроизводителей Америки к 1998 году довести выпуск абсолютно экологически чистых транспортных средств до 2% от общего объема производства.

Именно поэтому в конце 90-х годов прошлого века в мире появилось так много прототипов электромобилей на топливных элементах с водородным питанием. Но тогда (до появления «французского чуда») аккумуляторных батарей весом всего чуть более 60 кг, которые по удельной энергоемкости могли бы обеспечить привычный автомобилистам запас автономного хода в 350-400 км, никто не придумал.

Конечно, есть еще так называемые гибридные автомобили, где для создания тяги используются оба вида двигателей: ДВС и электрический. Таких машин выпущено уже не мало, есть они и в нашей стране. Например, Toyota Prius продается в России официально с 2004 года и имеет уже немало поклонников.

Гибридные автомобили действительно экономичней классических бензиновых, и спрос на них растет вместе с ценами на нефть. Почти все основные производители заявили подобные машины в своих модельных рядах на ближайшие годы.

Однако ТЭ, созданные по технологии GENEPAC, позволяют создать полностью электрический автомобиль, претендующий на успех не только у фанатов экологии, но и у обычных автовладельцев, глобальными проблемами не интересующихся. При этом все, что потребуется для его работы, – это чистый водород.

16 трлн. долларов

На сегодняшний день водородные двигатели и электрогенераторы уже готовы к запуску в массовое производство (фото REUTERS)

Переходить на водород как источник энергии для автомобилей в виде топлива для ДВС или ТЭ так или иначе придется. Переход к новым методам будет нелегким, в том числе и с экономической точки зрения, и прежде всего для общественного транспорта, но при правильной политике этот процесс будет осуществимым и рентабельным.

«Каменный век закончился не из-за нехватки камней, а нефтяной век завершится намного раньше, чем будут израсходованы все запасы нефти на планете». Эти пророческие слова принадлежат не зеленому утописту, а Заки Ямани – саудовскому шейху, который 20 лет назад был министром нефти в своей стране.

Даже если делать крупные инвестиции в нефтяные разработки в России или где-либо еще, в ближайшие 20 лет квота нефтяного рынка Саудовской Аравии будет лишь увеличиваться. Это очевидно просто исходя из огромных запасов дешевой нефти, которыми располагает регион.

На территории Саудовской Аравии и четырех соседних с ней государств находится две трети мировых разведанных запасов нефти. Риск, что этот поток прекратится, будет оставаться постоянной угрозой и может даже возрасти. Этот факт отодвигает вопрос о цене на второй план.

На сегодняшний день водородные двигатели и электрогенераторы уже готовы к запуску в массовое производство. Практически все нефтяные и энергетические транснациональные корпорации имеют многомиллионные водородные программы. Все мировые автомобильные гиганты имеют по несколько опытных образцов. General Motors, Ford, BMW, Toyota, DaimlerChrysler – все эти компании начали или начнут со следующего года серийное производство своих моделей на топливных элементах.

Единственная причина, по которой это не происходило раньше, – необходимость гигантских инвестиций для создания инфраструктуры, сопоставимой с нефтяной, а также наличие относительно дешевой нефти. По сути, для того чтобы начался процесс перехода к водороду, нужен был лишь какой-то внешний толчок.

Взлет цен на нефть, похоже, и стал таким толчком. Говорить о дороговизне альтернативных источников энергии или огромных инвестициях в водородную инфраструктуру можно при цене в 20 долларов за баррель. Когда цена переваливает за 50, эти аргументы уже не работают. «Если нынешние тенденции сохранятся, миру необходимо будет инвестировать 16 трлн. долларов в течение ближайших трех десятилетий, чтобы обеспечить поддержание роста энергопотребления», – уверен исполнительный директор парижского бюро IEA (Международного энергетического агентства) Клод Мандила.

В свете нынешнего кризиса можно почти не сомневаться, что деньги эти будут потрачены на создание водородной инфраструктуры и развитие других альтернативных источников энергии. Поэтому расчет того, на сколько миру хватит нефти, может оказаться бессмысленным занятием.

Текст: Геннадий Нечаев

Вам может быть интересно

Фигурантов дела о покушении на генерала Алексеева обвинили в терроризме
Темы дня

Счета за отопление стали бедствием для Прибалтики

Сотни евро – десятки тысяч рублей – теперь ежемесячно платят жители Прибалтики за отопление своих скромных квартир. Но даже при этом холодно даже в государственных учреждениях – например, один из депутатов эстонского парламента жалуется, что «чувствует себя, как француз под Москвой». Такой стала цена, которую прибалтийские страны платят за отказ от российского топлива.

Чем можно ответить на размещение ударного оружия США в Гренландии

Россия впервые обозначила готовность к военно-техническому ответу в случае милитаризации Гренландии – и особенно при размещении на острове американских систем, прямо нацеленных на нашу страну. Какая военная инфраструктура США уже присутствует на этом арктическом острове, в какую сторону она, скорее всего, будет развиваться – и что способна противопоставить Россия?

Эксперт назвал обещанные Германией пять ракет для ПВО Украины демонстрацией немощи

Индия согласовала покупку 114 французских истребителей

Назван заработок Константина Меладзе в России за прошлый год

Новости

Экипаж Crew-12 отправился в полет с фразой Гагарина «Поехали!»

Экипаж корабля Crew Dragon миссии Crew-12 отправился в полет с легендарным выражением Юрия Гагарина «Поехали!».

Эстония отправила посла из Грузии в Армению из-за охлаждения отношений

Посол Эстонии в Грузии Марге Мардисалу-Кахар, занимавшая должность с 2024 года, отзывается из Грузии и переводится на работу в Армению, диппредставительство возглавит временный поверенный в делах, сообщили грузинские СМИ в пятницу, передает корреспондент газеты ВЗГЛЯД в Тбилиси.

Опровергнут запрет параллельного импорта Adidas в Россию

Росаккредитация опровергла сообщения о запрете параллельного импорта Adidas, ведомство заявило, что меры затронули только некоторые партии продукции бренда, для которых не были предоставлены необходимые документы.

Назван состав украинской делегации на переговорах в Женеве

Секретарь СНБО Рустем Умеров сообщил, кто войдет в делегацию Украины на трехсторонних переговорах по урегулированию ситуации, которые пройдут в Женеве.

Кремль назвал дату и место новых переговоров по Украине

В Женеве 17–18 февраля пройдут трехсторонние переговоры России, США и Украины по урегулированию ситуации, российскую делегацию возглавит помощник президента Владимир Мединский, сообщил пресс-секретарь российского лидера Дмитрий Песков.

Укртранснафта отказалась возобновить прокачку нефти по «Дружбе»

Компания «Укртранснафта», ответственная за транзит нефти по территории Украины, технически готова возобновить транспортировку нефти по нефтепроводу «Дружба» в направлении Венгрии и Словакии, однако руководство не дает разрешения на запуск.

МОК не выявил нарушений в использовании атлетом из Италии флага России на шлеме

Президент Международного олимпийского комитета Кирсти Ковентри заявила, что не видит нарушений в действиях итальянского сноубордиста Роланда Фишналлера, который нанес флаг России на свой шлем.

Украина не смогла добиться отмены выступлений российского оркестра в Италии

Итальянские театры в Модене, Брешии и Флоренции не отменили концерты российского оркестра MusicAeterna под руководством Теодора Курентзиса, как того добивалось украинское посольство.

Шойгу назвал угрозой перспективу создания американских малых реакторов в Армении

Россия вынуждена учитывать новые угрозы ядерной безопасности из-за возможного строительства американских малых реакторов на территории Армении, заявил секретарь Совета безопасности России Сергей Шойгу.

Набиуллина: Цены на жилье в России в 2025 году выросли выше инфляции

Глава Банка России Эльвира Набиуллина заявила, что в прошлом году цены на жилье в стране выросли на 8,7%, что оказалось выше уровня инфляции.

В ЛДПР назвали провокацией поступок сына Жириновского на партийном мероприятии

Сын основателя ЛДПР Владимира Жириновского Олег Эйдельштейн вновь попытался попасть на мероприятие партии без регистрации, несмотря на обязательный пропускной режим, сообщили в пресс-службе партии.

Politico сообщила о провале неформального саммита Евросоюза

Неформальная встреча лидеров Евросоюза завершилась безрезультатно, поскольку главные организаторы опоздали, а обсуждение запланированных вопросов так и не состоялось, сообщила газета Politico со ссылкой на трех дипломатов ЕС.
Мнения

Сергей Миркин: Европа наступает на те же грабли, что и в 1930-е

Европейские политики не будут участвовать в создании единой архитектуры европейской безопасности, хотя именно этого ждут их избиратели и именно это объективно нужно сейчас большой Европе, включающей Россию.

Юрий Мавашев: Против кого создают «мусульманское НАТО»

На Востоке происходит очевидное перераспределение сил. По его итогам определится общая конфигурация и соотношение потенциалов региональных и внерегиональных игроков в Восточном Средиземноморье, Персидском заливе и Южной Азии.

Ирина Алкснис: Переход дипломатии к военным аргументам – последний звонок для врага

Можно констатировать, что Киев с Европой почти добились своего, а Вашингтон получил от Москвы последнее предупреждение, которое прозвучало в исполнении российского министра иностранных дел.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов