Альтернативная энергия для легкового автомобиля: Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей — Новокубанск Новокубанский район

Содержание

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Какие необычные виды топлива кроме известных, применяются в автомобилях.

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Мы с вами живем друзья в уникальное и удивительное время, когда в мире всё в буквальном смысле меняется на глазах. 21 век готов удивлять всех своими технологиями и новейшими достижениями. Но, к большому сожалению, этот век скорее всего запомнится человечеству одним из главных событий в его истории. По прогнозам специалистов и ученых в 21 веке на планете Земля закончится нефть. В связи с этим человечеству необходимо будет найти или открыть альтернативный источник энергии той же самой нефти, что будет давать энергию автотранспорту по всему миру. Но не волнуйтесь господа! В нашем мире на самом деле достаточно различных альтернативных источников этой энергии, которые не дадут нам распрощаться навсегда с прекрасными и удивительными созданиями придуманными человеком, то есть- с автомобилями. Быть может, указанные нами ниже в сегодняшней статье источники энергии станут в будущем основным источником этой энергии для всего транспорта на планете.

10). Дизель / Вода

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

При проектировании своего шеститактного двигателя Брюс Кровер придумал использовать в нем одновременно топливо и воду. В итоге ему удалось создать реально работающий шеститактный агрегат перемодифицировав для этого обычный четырехтактный двигатель. Смысл данной технологии кроется в следующем, а именно, в подаче воды на цилиндр (цилиндры) двигателя сразу после подачи и воспламенении в нем топлива. В результате чего вода от высокой температуры моментально превращается в пар, который согласно законам той же физики начинает расширяться и толкать этот поршень (поршни). Таким образом, мощность данного мотора увеличивается сразу на 40%. Примечательно здесь другое, что пиковая мощность в таком типе двигателей становится доступна сразу же на низких оборотах. Далее этот пар поступает в испаритель и обратно переходит (превращается) из газообразного состояния в воду, начиная весь цикл заново. Характерно здесь и то, что такой технологией можно оснастить практически любой четырехтактный двигатель, и все это за счет не очень-то дорогой модификации.

9). Древесина

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Машина на древесном топливе работает на обычных продуктах сгорания древесины. Так, к примеру, при горении дерева, как мы знаем, выделяется газ, который в дальнейшем подается непосредственно в камеру внутреннего сгорания автомобильного двигателя, где в последующем он воспламеняется как обычное топливо, то есть, как бензин или дизельное топливо.

Самое удивительное другое, для того чтобы заставить любой автомобиль работать на древесине необходимы лишь минимальные изменения под капотом.

Правда при работе на продукте сгорания древесины автомобиль становится маломощным и не имеет той же самой эффективности, которая доступна в транспортных средствах работающих на традиционном нам топливе.

Тем не менее, автомобили на древесном топливе по-прежнему могут ездить очень даже быстро.

Кстати, подобные машины были популярны во время Второй Мировой войны и остаются даже сегодня популярными в некоторых Азиатских странах и на большей части территории Северной Кореи.

8). Кофе

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Используя обычные кофейные зерна можно создать побочный продукт, который сможет питать традиционный двигатель внутреннего сгорания. Британец Мартин Бэкон разработал такую технологию, которая позволяет питать двигатель внутреннего сгорания продуктами распада кофе.

Для этого он взял и модифицировал бензиновый мотор, который после переделки смог работать на водороде. а именно, он установил на машине специальный котел куда добавляется кофе. В конечном итоге получилось, что кофе при варке превращалось в побочный продукт водорода (монооксид углерода), который и подавался напрямую в камеру сгорания двигателя.

Чтобы доказать всем, что его технология работает, изобретатель модифицировал автомобиль пикап Ford F-150. В итоге, на необычном топливе Мартину удалось разогнать этот внедорожник до 105 км/час.

Аналогичный эксперимент в последующем был проведен и с автомобилем Volkswagen Scirocco, на котором сам изобретатель проехал расстояние в 345 километров, и это на одном кофе.

7). Лошадь

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Может быть человечеству, после того как закончится нефть на планете, вернуться к началу своего истока? Да, да друзья, именно к тому времени, когда люди еще не знали как превратить ископаемые земли в энергию. К тому самому времени, когда для передвижения использовали простую конную тягу. Только эту технологию сегодня в 21 веке необходимо просто усовершенствовать. Например, вместо того чтобы передвигать автотранспорт животными необходимо взять и поместить саму лошадь на специальную беговую дорожку, которая будет встроена прямо в кузов большого размера автомобиля. Эта дорожка, при получении энергии от хода лошади, будет преобразовывать полученную энергию в электричество и передавать ее далее для питания электрического двигателя.

Не верите, что такое сегодня может быть? А зря. Такая экспериментальная машина в мире уже есть. Называется она- Naturmobil. Этот необычный транспорт может разгоняться до 80 км/час и все за счет силы только одной лошади. Единственная проблема состоит в том, чтобы сделать так, чтоб лошадь чувствовала себя комфортно и не нервничала.

6). Механическая тяга за счет педалей

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Не нужно никаких сложных систем передач, не нужно также никакой сложной системы охлаждения, даже отпадает необходимость в тяжелом двигателе, чтоб такой автомобиль передвигался по дороге. Для этого нужна всего лишь сила ваших ног и четыре колеса. С помощью данных технологий, которые увеличивают мощность от механического вращения, можно без особых проблем передвигаться на автомобиле при помощи вращения обычных педалей, также как и на велосипеде.

5). Сжатый воздух

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

После наполнения в течении примерно четырех минут сжатым воздухом специальной пневмосистемы машины Tata OneCAT, можно передвигаться на ней по дороге без двигателя. Эта технология считается в действительности потенциальной уникальной идеей. Существуют даже опытные образцы таких автомобилей. Но имеется также и проблема. Это очень громкий звук исходящий от работы пневмосистемы, который может сильно мешать водителю и пассажирам. Но главная проблема состоит в том, что для наполнения данной пневмосистемы кислородом может понадобиться приличное количество энергии, что в результате делает этот сжатый воздух достаточно дорогим видом энергии для самой автопромышленности.

4). Автомобильный газотурбинный двигатель

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

В середине 50-х и начале 60-х годов Американская автопромышленность была одержима инновациями и новыми сумасшедшими идеями. Например, компания «Крайслер» придумала и довела практически до совершенства свой газотурбинный двигатель, который мог работать практически на любом виде топлива, начиная от дизельного топлива и бензина, и заканчивая растительным маслом и текилой. Этот газотурбинный мотор был в состоянии развивать мощность до 44 тыс. 500 оборотов в минуту.

Но, как всегда, в этой удивительной технологии есть и недостаток. Это ужасно громкий звук работы двигателя. Но кого это может остановить друзья в будущем, в случае полного отсутствия традиционных видов топлива(?).

3). Ветер

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Все мы с вами знаем, как хорошо работает энергия ветра в морях и океанах, приводя в движение корабли. Также всем нам знакома и технология добывания электричества из огромных ветряков, которые устанавливаются сегодня по всему миру. Безусловно, эта технология при желании может быть использована и для питания двигателей автомобилей. Возможно когда-то, в будущем, мы будем использовать такую ветровую турбину и на самих автомобилях, чтобы питать электричеством его электромоторы.

2). Биодизель из различных источников

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

Этот вид альтернативного топлива считается самым перспективным в смысле качества альтернативы традиционным источникам энергии для автотранспорта. Уже достаточное время во многих странах мира путем перегонки производят биодизельное топливо изготовленного из различных сортов масла, которое добывается из растений и даже водорослей. Также этот биодизель может производиться и из овощей и фруктов.

1). Био-газ метан

Десять самых странных источников энергии для автомобильных двигателей

В качестве еще одного альтернативного топлива в автотранспорте можно использовать биогаз- метан, который можно добывать из различных отходов или мусора. Самое удивительное то, что на био-метане автомобили будут работать точно также, как и на бензине или на обычной солярке. Кроме того, такой автомобиль, работающий на данном виде топлива, будет более эффективен (экономичен) и меньше будет наносить вреда окружающей среде, и все это из-за более чистого выхлопа в атмосферу.

Для производства био-газа метана ученые сегодня используют специальные микробы, которые разлагают различные био-отходы и также мусор. В результате такого химического процесса отходы превращаются в газ метан. Это процесс у ученых называется «анаэробное сбраживание». Самое удивительное здесь то, что этот самый метан можно также добывать и на очистных сооружениях крупных населенных пунктов.

Автомобили с альтернативными двигателями и видами топлива

Подавляющее большинство автомобилей сегодня оснащены двигателями внутреннего сгорания, работающими на бензине или дизельном топливе. Некоторые владельцы, желая сэкономить, устанавливают на свой автомобиль газовое оборудование, после чего он ездит на пропане или метане. Но принципиальной разницы с бензиновым вариантом здесь нет, так что это топливо тоже можно считать традиционным.

Автомобили с ДВС не случайно так рапространены. Такие двигатели сравнительно компактны, быстро заводятся, легко заправляются. Но у них есть и минусы. Например, машины с ДВС загрязняют атмосферу, создают много шума, да и запасы нефти на нашей планете не бесконечны. Так что в попытках придумать автомобиль с альтернативным двигателем и источником энергии нет недостатка.

Вокруг альтернативного топлива существует множество легенд и теорий заговора. Многие убеждены, что мы продолжаем ездить на бензине лишь потому, что нефтяные корпорации препятствуют внедрению альтернативных технологий и даже убивают изобретателей.

Тема заговора нефтяных корпораций в сети всплывает очень часто

Правда, надёжных доказательств существования прорывных технологий, вроде двигателей, работающих на воде или на «свободной энергии», пока нет, так что ниже мы рассмотрим достоверно существующие варианты.

Автомобили с ДВС на альтернативном топливе

Самый простой вариант найти альтернативный источник энергии для автомобиля — оставить ДВС, практически не меняя его, но заправлять машину не топливом, сделанным из нефти, а другим видом жидкого топлива. Особенно активно работы в этом направлении развернулись после роста цен на нефть в 2000-х годах. Чем же можно заменить топливо из нефти? Самая популярная альтернатива бензину — это спирт, обычно этиловый, скрывающийся под названием биоэтанол. Дизельный же двигатель можно заправлять растительным маслом. Эти виды альтернативного топлива обычно получают при переработке растительных отходов, например, кукурузы или других зерновых, тростника, древесных опилок, водорослей и т. д. Есть проекты по переработке на топливо пластиковых отходов и другого мусора. Автомобилей, работающих на биотопливе, уже немало, и в некоторых странах, например, в Бразилии, они составляют уже существенную часть. Однако биотопливо всё же довольно дорого, и переход на него нередко подвергается критике из-за того, что косвенным следствием выращивания культур под биотопливо является рост цен на продовольствие.

Подробнее про ДВС на альтернативном топливе читайте в отдельной статье.

Автомобили с паровым двигателем

Этот тип двигателя появился довольно давно, и первые в истории автомобили были оснащены именно им. Ещё в первой половине 20-го века немало автомобилей с паровым двигателем ездило по дорогам разных стран. У паровых двигателей на самом деле немало преимуществ. Они просты и надёжны, производят мало шума, им не нужна коробка передач. И всё же из-за своей громоздкости и долгого запуска паровые двигатели проиграли соревнование с ДВС. Однако кто знает, может быть, когда нефти останется совсем мало, они ещё вернутся?

Подробнее про автомобили с паровым двигателем.

Электромобили

Расцвет электромобилей пришёлся на конец 19-го и начало 20-го века. Основной проблемой их стала малая ёмкость и срок службы аккумуляторов. Но в отличие от машин с паровым двигателем, электромобили в историю не ушли и сегодня рассматриваются как вполне перспективный вариант для замены автомобилей с ДВС. Дело за малым — разработать ещё более ёмкие и дешёвые аккумуляторы, чем те, которые есть сегодня.

Интересная разновидность электромобилей — машины, оснащённые солнечными батареями. Им не нужна подзарядка от сети, они могут получать энергию сами совершенно бесплатно.

Во время соревнований в Австралии, в рамках которых нужно было пересечь весь континент, такие автомобили показывали среднюю скорость до 100 км/ч, не затрачивая при этом ни капли топлива. Жаль, что прокатиться на подобной машине можно лишь днём и в безоблачную погоду.

Подробнее про электромобили

Автомобили на сжатом воздухе

Энергию сжатого воздуха для движения разных механизмов человечество использует уже очень давно. Ещё в конце 19 века её попытались использовать и для движения транспортных средств. У данного варианта есть определённые преимущества. Двигатель на сжатом воздухе очень прост, компактен и долговечен, не загрязняет окружающую среду, для его производства не нужны дефицитные материалы. Но есть, конечно, и минусы. Баллоны со сжатым воздухом запасают в несколько раз меньше энергии, чем баки с бензином, а их заправка при помощи компрессора занимает довольно много времени.

Транспортные средства на сжатом воздухе (которые иногда называют воздухомобилями или пневмомобилями), конечно, не слишком популярны, но то одна, то другая компания время от времени пытается запустить воздухомобиль в производство. Вот, например, «AirPod», разработанный люксембургской компанией MDI.

Небольшой воздухомобиль рассчитан на трёх человек и может проехать до 220 км на одной заправке. Заправляются баллоны при этом довольно быстро — всего за несколько минут. К машинке проявили интерес несколько компаний, в 2019 планируется запуск массового производства.

Видео — AirPod на улицах города:

Впрочем, есть модели и большего размера, как, например, этот Tata OneCat:

Ну а насколько на самом деле окажутся востребованными автомобили на сжатом воздухе, покажет будущее.

Гиробусы

Если раскрутить маховик и обеспечить маленькую силу трения, запасённая в нём кинетическая энергия может сохраняться довольно долго. А если поставить маховик на автомобиль, он может двигаться за счёт этой энергии. Данная идея легла в основу гиробусов — специального вида транспорта, оснащённого такими маховиками. В 1950-е гиробусы были построены и эксплуатировались в Бельгии и Швейцарии как замена троллейбусов на маршрутах, где прокладка троллейбусных линий выглядела экономически нецелесообразной.

Когда вращение маховика замедлялось, гиробус подъезжал к «заправке» — штанге с электрическими контактами, а электрический двигатель вновь раскручивал маховик. Основным недостатком гиробусов стало то, что раскручивание маховика занимало довольно много времени, так что их в конце концов вывели из эксплуатации.

Машины с газовыми турбинами

Газовая турбина — вид двигателя, в котором горячий газ, образующийся при сгорании топлива, своим движением раскручивает лопасти турбин, а затем выбрасывается через сопло. Этот двигатель может выдавать очень большую мощность при небольших размерах, поэтому вскоре после своего появления он прочно обосновался на самолётах и вертолётах. Однако нашлись и энтузиасты применения газовых турбин на наземном транспорте. В первую очередь привлекала их именно мощность.

Газотурбинными двигателями стали оснащать танки, грузовики, автобусы и легковые автомобили. В 1950-е в США на буме увлечения футуристическими проектами был выпущен мелкой серией газотурбинный Firebird, своим дизайном больше напоминавший истребитель.

Машина развивала скорость более 300 км/ч, но имела и весомые недостатки. Прежде всего это был огромный расход топлива, а также мощный гул, напоминавший гул реактивного самолёта.

В последующие годы эксперименты с газотурбинными двигателями продолжались. Вот только некоторые из реализованных проектов.

Сухопутный поезд LeTourneau TC-497, построенный в США, имел грузоподъёмность 400 тонн и был оснащён газотурбинными двигателями суммарной мощностью 5000 л. с.

Газотурбинный автобус, построенный в СССР, развивал скорость 160 км/ч

Также в СССР поставили газотурбинный двигатель на танк Т-80

Jaguar C-X75 с двумя газовыми турбинами мощностью 778 л. с., выпущенный в 2010 г., может разгоняться до 330 км/ч

В целом идея оснащения газовыми турбинами наземного транспорта в последние десятилетия потеряла популярность. Виной этому огромный расход топлива, дороговизна и меньшая надёжность газотурбинных двигателей по сравнению с обычными ДВС.

Автомобили с газогенераторами

Может ли автомобиль ездить на твёрдом топливе, например, на дровах или угле? Да, если его оборудовать газогенератором. При пиролизе древесина разлагается, при этом выделяется горючий газ, состоящий из смеси водорода, угарного газа и метана. Если такой газ очистить и направить в двигатель внутреннего сгорания, он будет работать.

Конечно ездить на дровах не так удобно, как на бензине, да и максимальную мощность машина развить не сможет, но зато можно существенно сэкономить. В первой половине 20 в. автомобили с газогенераторами активно использовались, да и сегодня разные энтузиасты используют подобные установки.

Подробнее про автомобили на дровах

Альтернативные источники энергии для автомобиля

Иногда информацию, и достаточно любопытную, узнаешь из весьма необычных источников. В общем, Марк Солонин решил обсудить тему «спорологии», или методов ведения дискусии, скорее, я бы сказал, замещения в дискуссии у определенных ее участников интереса к предмету на интерес к отстаиванию некоего догмата. И в комментариях к этому посту один из пользователей, пишущий по ником Alex привел пример такой предвзятости, касающийся такого любопытного предмета как слепая вера в возможность конструирования практичного электромобиля. Из его рассуждения следует, что электромобиль построить можно, но это технически и экономически вряд ли рационально. Такого рода критики данного технического решения, причем весьма грамотной и рациональной, я нигде не встречал.

Итак, слово Alex`у:

В ноябре 1995 начал я писать дипломную работу по работе электмашин на батареях. Думал, болван, что это наше будущее.. Однако помучившись с электромобилями и проведя все подсчёты я отрезвел. Результат получился такой – на сегодняшний день никакой альтернативы двигателю внутреннего сгорания нет и еще долго не будет. Как не прискорбно, но может статься и так, что такая альтернатива не появиться никогда.

Причин тому много. Самая главная заключается в том, что мы слишком «избалованы» обычным дизельным (бензиновым) мотором. Мы привыкли к тому, что его можно за пару минут заправить и горючего хватает на сотни и сотни км. В нем тепло зимой и благодаря климаконтролю прохладно самым жарким летом. Он очень надежен и не подведёт вас в трудную минуту. Он очень безопасен (многочисленные Airbag`и, преднатяжители ремня, АBS, ESP и т.д.) и им удобно управлять. Он достаточно дешев и не нуждается в ежедневной настройке и ремонте.

Всего этого ни один элетромобиль не имеет и никогда не будет иметь. При написании работы я имел счастье подвергнуть 4 электромобиля многомесячным тестам и натерпелся не дай бог каждому.
Вот основные недостатки электромобиля:

1) Его очень долго «заправлять» – минимум 8 часов, а иногда и до 12 часов, ускоренная же подзарядка портит аккумуляторы. Закачиваемая мощность равна произведению силы тока и напряжения. Напряжение повышать нельзя – пробьёшь аккумуляторы. А повышение силы тока резко уменьшает КПД зарядки, нагревая аккумуляторы…
2) Он едет не дальше чем максимум 30-50 км (не верьте рекламе, рассказывающей о сотне или даже сотнях км, туфта все). Каждую поездку надо тщательнейшим образом планировать и от плана не отступать ни на минуту. Холодная погода, быстрая езда уменьшает радиус дейстрия вдвое, а иногда и втрое. Я несчетное количество раз останавливался «без бензина» так как аккумуляторы садились намного быстрее, чем я рассчитывал. «Показатель уровня топлива» в электормобиле отсутствует — предугодать, когда энергия кончится, достаточно сложно!
3) Он очень ненадежен, что-то ломается каждый день. Отремонтировать его самому часто невозможно, а до ближайшей автомастерской не доехать – «бензина» не хватает.
4) Он очень маломощен – несколько лошадиных сил. Подъем на простую горку в городе – это большая проблема, особенно на слабых аккумуляторах.
5) Он очень дорог в обслуживании. Батареи стоят до 2500 евро, и менять их нужно каждый год. Не поменяешь – радиус действия быстренько упадет до нуля.
6) В нем страшно холодно зимой. Запотевают, а то и покрываются ледяным узором окна внутри машины. Ругая низкий КПД обычного мотора, мы как-то забываем, что 70% энергии внутреннего сгорания уходит на наш обогрев зимой. В электромобиле этого нет – поэтому зимой 1996 года при температуре -3°C я ездил в электромобиле в моей старой русской шубе и замерзал.
7) Мои расчеты показали, что электромобиль экологически вреден. При езде он не выделяет выхлопа, но для производства электроэнергии на 100 км пути нужно сжечь вдвое больше угля/нефти/газа, чем нужно бензина/дизеля для обычного автомобиля. Обычный двигатель намного экологичнее.
8) В нем нет никаких «наворотов» — все стоит энергии. Ни гидроусилителя руля, ни радио, ни Airbag-ов, ничего. Пересаживаясь в нормальную машину чувствуешь себя королем. И тепло через 5 минут. Стекла изнутри не запотевают. Радио можно послушать. Ничего не тарахтит и не дребезжит. Не надо дрожать – доеду до дома или не доеду, хватит энергии или нет.
9) Для того, чтобы машину сделать как можно легче применяют где только можно алюминий и пластмассу, рамы делают очень тонкими и даже дырки в тормозных колодках просверливают (это к сожалению не шутка). Не дай бог авария в такой машине – не выживешь.
10) В свинцовые акумуляторы нужно ежедневно подливать дистиллированную воду – иначе они сдохнут за неделю (гелевые батареи не подходят – они в электромобиле очень быстро выходят из строя). Для этого нужно снять автомобильные сиденья, пооткручивать более сотни аккумуляторных крышечек, долить воды, крышечки позакручивать, сиденья на место поставить и т.д. Эта операция длится до часа – и так каждый день. Зимой это оччччень проблематично – даже в Германии. Замена аккумуляторов – это вообще катастрофа.
11) Не путайте аккумуляторы для электромобиля с обычным стартовым аккумулятором, который у каждого стоит в машине. Стартовый нужен только для старта, после старта он «отдыхает» и подзаряжается от генератора. А через аккумуляторы электромобиля проходят эл. токи до 100 Ампер и даже более, причем длительное время – всё время вашей поездки. Поэтому они даже при правильном уходе очень капризны. Их никогда нельзя разряжать «до нуля» — при этом даже новые могут просто отдать концы. Они очень неустойчивы к перегреву и перезарядке. Они саморазряжаются примерно через 2 недели простоя машины и поэтому их нужно постоянно дозаряжать. При выходе из строя одного аккумулятора машина дальше не едет т.к. для они все (до 14 штук) подключены в ряд и ток прерывается. Найти вышедший из строя аккумулятор тоже очень непросто.

Были многократные попытки заменить свинцовые батареи на другие, чтобы увеличить радиус действия электромобиля или хотя бы уменьшить объём технического обслуживания – без особого успеха. Никель-кадмиевые не подходят. С никель-гидридными тоже не так всё просто. Натрие-серные увеличивают радиус действия до 250 км, но натрий и сера внутри аккумулятора должны быть постоянно нагретыми до 330 градусов Цельсия. После того как один из таких аккумуляторов треснул и спалил за 30 секунд машину (температура горения горячего натрия — до 3000 градусов) от них пришлось тоже отказаться. Литиевые акумуляторы очень дороги и заряжать их можно только 300 раз. И т.д.

Всё это описал и сдал работу профессору. И получил на следущий день всю перечёркнутую красным фломастером «Это что, дипломная работа ПРОТИВ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ? А должна быть ЗА ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ!!!»

Я попытался с ним поговорить, убедить, ещё раз перепроверил все расчёты и т.д. Профессор не дал себя убеждать. Он мне приказал полностью переписать работу. Взялся за дело, начал «прятать» недостатки машины и «выпячивать» преимущества и т.д.

Опять сдал работу — и снова получил назад — «Всё равно плохо показаны достоинства электромобиля!». Я вынужден был наступать на горло собственной песне. Плюнул, и начал петь такие дифирамбы, что до сих пор противно… Профессор смилостливился — и поставил мне «Хорошо».

Хотя жисть показывает — что прав был я… Попытки вывести на рынок электромобили, и неоднократные, уже были. Все они потерпели сокрушительный крах. Все до единого, по всему миру. И попытки со стороны государств были этим попыткам помочь – например закон о ZeroEmissionsVehicles в Калифорнии. В 1990 году был там принят закон о том, что к 2003 году 10% всех новых машин (а это 100.000 машин!) должны быть emissionfree, без вредных выхлопов, напр. электромашины. И что получилось? Да ничего не вышло. Государство потребовало от индустрии продукта, который индустрия запустила в производство, со страшной силой разрекламировала и вывела на рынок. Но вот народ этот «обалденный» продукт покупать не захотел – и никакое государство и никакие самые тёмные и могущественные силы не заставят народ покупать то, что является туфтой. General Motors выпустил свой ЕМ1, Ford выпустил свой электормобиль Th!nk. Первый был продан ок. 1000 экземпляров, второй – 440. Сейчас все они уже сданы на свалку. Почему – смотрите мои объяснения страничкой выше.

А закон этот американцы де-факто отменили – 10% снизили до 2%, а 2003 год отодвинули до 2014 года. Прямо как Хрущевский коммунизм, обещаный к 1980 году. А к тому времени или ишак сдохнет или падишах умрёт. Но дело не продвинется .

Tsusima, я, негативно отношусь к гибридам. Никому не советую их покупать. Считаю саму идею — совокупить ДВС, батарею и электромоторы, просто ублюдочно-метрворождённой.

Экономичность гибридов не соосветствует действительности. Да, Приус заявляет о том, что потребляет всего 4 л/100 км — но забывает добавить, что это — только при НОВЫХ батареях. Никель-гидридный аккумулятор можно заряжать 300 — 500 раз — в идеале. А на практике уже через год расход горючего начинает расти.

Мой друг Йорк Ю. меня не послушался и купил Тоёту Приус (1.5 литр мотор 74 л.с., гибрид 40 л.с. на NiHCa аккумуляторе). Заплатил немеренные деньги — 32.000 Евро. Поначалу он пел машине дифирамбы во всё горло — а потом потихонечку притих.

Аккумулятор год вышел из строя — как я ему и говорил. Он не выдерживает постоянного нерегулярного заряжания/разрядки. Негативно сказывается на аккумуляторе рекуперация — («возврат» энергии при торможении в аккумулятор), «перезарядка», минусовые температуры, разрядка «до нуля», длительный простой в неотапливоемом помещении. После этого Йорку нужно было купить новый — а он не дешев (4000 Евро). Тот поступил проще — и машину продал. Она простояла полгода в автосалоне и ушла за 11500 евро. То есть за полтора года мой коллега потреял больше 20000 Евро.
Теперь про его расход бензина: по началу это было в среднем 4.1 литр, через год он увеличился до 6,8 литров на 100 км. И это ясно — машина возит ненужный балласт в виде акку, динамомашины и т.д. К слову, мой БМВ 320Д с 178 лошадями при нормальной езде потреблял около 6,5 литров.

Проблема здесь та же самая как и в электромобилях — аккумулятор. Нас убеждают, что учёные ещё маленько «призадумаются» и выдумают супер-пупер батарейку, на которой машины будут месяцами без подзарядки ездить. Конечно нет ничего невозможного — но вероятность такого изобретения фактически равна нулю.

Аккумуляторы были придуманы больше 150 лет назад — и непрерывно разрабатываются. Сильный толчок для их развития дал космос. В 50-х и 60-х годах десятки лабораторий по всему миру тратили миллионы и миллиарды на создание лёгких, мощных и многократно заряжаемых аккумуляторов для околоземных спутников земли. Это чтобы спутник в тени Земли, когда солнечные батареи не работают, свои функции не приостанавливал. А результаты более чем скромные, увы.

Да и сегодня, когда нотбуки с каждым годом свою скорость и мощность удваивают, ни один из них больше пары часов без розетки не выживет. Видеокамеры – и тех максимум на час-два хватает. То есть кассеты бывают 5-и часовые. А вот аккумуляторов 5-и часовых нет.

Так что за проблему взялись, причем по-настоящему, а решения нет. Боюсь – оно так никогда и не будет найдено.
Я неоднократно слышал о том, что в мире есть некие всевластные «тёмные силы», которые «запрещают» выход на рынок экономичным машинам. Что мол, технические решения уже давно существуют — но их умалкивают. Это, по моему скромному мнению, просто бред.

Но вот что скажу ещё — так это про водородные топливные элементы. О них тоже много пишут и уже два десятилетия всякие прототипы сторят, но и к ним я отношусь очень скептически. Как всегда все подчеркивают только преимущества таких машин, совершенно забывая огласить список их недостатков. А недостатки имеют место быть и некоторые из них, увы, неисправимы. Перечислю-ко некоторые из них.

1) Водород «сгорает» в особых ячейках при низкой температуре, при этом вырабатывается эл. ток, который подается на электромоторы. Эта система очень инертна – так что водитель, «дав газ до упора» вынужден ждать 10-15, а то и 20 секунд, пока машина начнет разгоняться. Еще хуже, если машина напр. всю ночь простояла – нужно несколько минут, чтобы она была в состоянии тронутся с места. Все автомобилестроители пытаются выйти из положения, используя аккумуляторы или мощные конденсаторы, которые заряжаются при нормальной езде, и отдают энергию например при разгоне или обгоне – но пока тщетно. Дело в том, что конденсаторы должны быть очень велики и разряжаются очень быстро, а аккумуляторы, как я уже писал, от постоянной зарядки/разрядки сдыхают за считанные месяцы. При затяжном подъеме в гору такие машины например использовать вообще нельзя – аккумулятор уже разрядился, а своей энергии такому мотору не хватает. Можете себе представить, если энергия кончится, например, при обгоне, когда вы на встречной полосе, аккумулятор сел, а мотор не «тянет».

2) «Сгорающий» водород превращается в дистиллированную воду, которая вытекает из «выхлопной трубы». Проблема в воде в том, что при морозе такой мотор использовать нельзя – вода замерзает, лёд забивает «выхлопную», мотор выходит из строя. В России такую машину можно использовать только летом.

3) Водорода надо много, а возить его с собой много нельзя – взрывоопасно (напр. при аварии). Чтобы этого избежать, машину заправляют метиловым спиртом. Спирт разлагают на водород (который используют в моторе) и повторно окисляемый углекислый газ, который уходит через вторую выхлопную трубу. Так вот, 50 литров метилового спирта хватает как раз на 150 км езды, и все.

4) Водородный генератор страшно дорог. Не верьте тем, кто говорит, что при массовом выпуске он станет ненамного дороже обычного мотора внутреннего сгорания. Неправда. Для его работы нужна платина (катaлизатор холодного горения водорода), и нужно ее много. Такую машину стоит взломать или угнать только из-за этой платины. Почти столетние попытки найти другой, более дешевый катализатор для холодного горения водорода пока не увенчались успехом. Боюсь это не удастся и за последующие 100 лет.

5) Водородный генератор имеет не большой срок службы — 4, максимум 5 лет, после чего его придётся заменить.

6) Такая машина еще более неэкономична и неэкологична. Представьте себе, 10 ящиков водки хватает только на 150 км! Так ведь этот метанол (не дай бог такую машину в Россию – все алкаши поослепнут) нужно произвести – а для этого нужно очень много энергии на перегонку. Посчитаешь эту энергию на проеханный км – и получается, что такой автомобиль сжирает втрое и даже вчетверо больше энергии чем обычный.

6) В такой машине холодно. Водород «сгорает» при низкой температуре и салон не греет. Для обогрева используется печка на обычном газе-пропане, баллон которого надо всю зиму возить с собой. Такая печка неэффективна, шумна и плохо регулируема. Баллон нужно тоже постоянно пропаном наполнять потому что его расход на отопление вполне сравним с расходом газа при нормальной езде…

Вот так оно. Хотя над этой проблемой работают уже много лет и тратят на нее немеренные деньги – пока из этой идеи ничего не получилось. И уверен, еще долго ничего не получится. Форд пару лет тому назад заявил, что он прекращает все работы по водородным топливным элементам. Получится как и с аккумуляторами — немецкая фирма АЕG потратила в свое время более 200 млн. евро на создание особого аккумулятора для электромобилей под названием ZEBra (ZeroEmissionBattery) – и ничего у нее не получилось (пока не разорилась). BMW вбухал вообще немеренное количество денег в натрий-серные аккумуляторы – и весь пар ушел в свисток. Тепе

Альтернативные виды топлива как мера экономии и защиты экосистемы

В связи с развитием транспортного рынка, число автомобилей на Земле неуклонно растёт. Статистика зафиксировала, что уже в 2009 году количество авто во всём мире составило 980 миллионов.

Спустя год мировое производство легкового транспорта увеличилось на 3,6%. Так что сегодня на планете насчитывается более миллиарда автомобилей, работающих на бензине. По средним подсчётам, на обеспечение каждого из них уходит 440 000 литров бензинового топлива в год. Если так пойдёт и дальше, природа скоро не сможет обеспечивать человечество необходимым количеством нефти. Вот почему люди ищут и изобретают новые виды топлива для легковых машин.

Некоторые варианты всё ещё находятся на стадии разработки, однако большая часть топливных альтернатив уже сегодня выходит в свет.

Электричество и солнечная энергия

Электромобили
Ещё в ХХ веке нашлась недорогая и экологически безвредная альтернатива бензину, которая и по сей день конкурирует с нефтяным топливом. Речь идёт об электрической энергии.

Транспортные средства, оснащённые электрическим мотором, появились раньше, чем машины с двигателем внутреннего сгорания. Описание первых опытов по созданию действующего электромобиля датируется 1830–1840 годами. Показатели спидометров и качественные характеристики из года в год росли, и уже в 1899 году электромобиль поставил новый скоростной рекорд – 100 км/ч.

Существует несколько вариантов устройства электромобиля. Различия состоят в конструкции мотора и способе получения энергии:

Аккумулятор.Автомобиль оснащён аккумулятором, запасающим электроэнергию. Батарея питается от стационарной сети.
Солнечные батареи.Фотоэлементы «усваивают» энергию солнца, превращая её в электрическую.
Топливные элементы (ТЭ).ТЭ осуществляют переход энергии топлива в электроэнергию вне процесса горения. В качестве топлива выступает водород.
Комбинированный.В такой конструкции предусмотрено одновременное использование аккумуляторных батарей и ТЭ.

Таким образом, электричество – мощный источник энергии, заменивший горючие топливные смеси.

Водород

Двигатель

Водород – топливо будущего, которое обладает хорошими характеристиками. Автомобиль с полным баком этого сырья способен проезжать до 660 км без дозаправки. В ходе реакции окисления водорода внутри специального генератора выделяется мощная энергия, применяемая в автомобиле как альтернативный источник питания. Водород экологичен: конечным продуктом, вместо вредных выхлопов, является чистая вода.

Водород – успешный пример альтернативного топлива для двигателей внутреннего сгорания.

В развитых странах мира (например, в Японии) на «водородные» автомобили государство выплачивает субсидии. Таким образом, этот транспорт становится доступнее для народа.

Биотопливо

Разное биотопливо

Вести о новейших разработках в сфере энергетики быстро проникают в народ, а потому большое количество современных людей знает, что такое биотопливо и для чего оно используется.

Биологическое топливо производится из биомассы, запасы которой в мире постоянно возобновляются. Всё производимое топливо делится на такие категории:

твёрдое;
жидкое;
газообразное.

Твёрдое

Топливо имеет вид брикетов и пеллет. Для их производства используются отходы древесной промышленности: опилки, кора, щепки, мелкие сучья и ветки. В ход идут сено, торф и бумага. С помощью пресса предварительно измельчённым ингредиентам придаётся форма цилиндрических гранул (пеллет) или целых брусков. В самом автомобиле твёрдое биотопливо преобразуется в газ посредством газогенератора.

Жидкое

Жидкое биотопливо подразделяется на такие виды:

Биоэтанол.Производится в процессе спиртового брожения ингредиентов, содержащих крахмал или сахар (иногда целлюлозу). Это альтернативное топливо уже сегодня стало лидером продаж и активно используется автолюбителями. Биоэтанол улучшает качество работы мотора, увеличивает его мощность, не способствует образованию нагара и копоти. Двигатель также не перегревается и не забивается отходами. В качестве топлива для ДВС может использоваться лишь смесь этанола с бензином.
Биодизель.Его производство базируется на использовании органических масел. В Европе и Японии активно ведутся разработки авто, способного ездить на отработанном масле из фастфуд-ресторанов. Современные ДВС уже адаптированы под потребление этого вида топлива.Биодизель нового поколения производится из зелёных водорослей, при гниении которых выделяется метансодержащий газ. Однако эти водные растения привередливы в уходе, поэтому проект пока невозможно реализовать в глобальных масштабах – это нерентабельно.
Биобутанол.По свойствам и технологии производства схож с биоэтанолом, хотя пока не так популярен.
Биометанол.Редко играет роль топлива для автотранспорта, и его технология производства требует серьёзных доработок.

Основой жидкого биотоплива являются компоненты растительного происхождения, поэтому оно не наносит ущерба природе и не портит качественные характеристики машины.

Газообразное

Газообразное биотопливо для автомобилей получают в результате метанового брожения биомассы:

отходов жизнедеятельности человека и животных;
соломы, силоса;
опавшей листвы;
водорослей;
отходов сельхоз промышленности;
бытового мусора.

При использовании этого топлива исключена детонация, поэтому срок службы двигателя увеличивается.

Делаем биотопливо своими руками

Автолюбителям будет полезно узнать, как сделать биотопливо самостоятельно. Для этих целей необходимо найти ингредиенты и построить соответствующее оборудование.

Чтобы приготовить биотопливо в домашних условиях, понадобится большое количество биомассы:

отходы жизнедеятельности человека или животных;
сельскохозяйственные отходы (ботва растений, очистки) и мусор.

Обратите внимание: подойдёт любая органика растительного и животного происхождения.

Второй этап: собрать биогазовую установку для производства биотоплива. Самый примитивный аппарат схематически включает такие составляющие:

вместительный отсек для ингредиентов;
непосредственно реактор;
трубопровод и конечная ёмкость для отбора газа;
второй трубопровод для вывода сгнившего сырья.

Данная установка не требует принудительного подогрева, все процессы происходят без вмешательства человека. Расположение этой установки на участке занимает много места, поэтому в условиях города создавать биотопливо не получится. Для этого подойдут дача или собственный дом.

Можно приобрести профессиональную биогазовую установку, но стоит она недёшево.

В результате процессов брожения биомассы продуцируется газ, в составе которого:

Н₂;
метан;
азот;
сероводород;
СО₂.

Этот газ представляет собой мощное альтернативное топливо для автомобилей. При его использовании не происходит загрязнения атмосферы.

Таким образом, вполне реально приготовить биотопливо в домашних условиях. А стоит ли это делать – каждый определяет для себя самостоятельно.

Обратите внимание: для получения биодизеля профессионалы используют органические масла и щёлочи, однако эта рецептура сложнее, а ход работы требует постоянного контроля. Вдобавок работа со щелочами (или спиртосодержащими веществами) опасна для человека и его окружения. Поэтому осуществлять производство биотоплива на собственном участке таким образом не рекомендуется.

Экзотика

Как возможные источники автомобильного топлива рассматриваются:
Топливо на памперсах

Сжатый воздух.Налицо одни преимущества – воздух общедоступен, а машина, работающая на таком топливе, не производит вредных выбросов в атмосферу.
Шоколад.Машина, работающая на шоколаде, уже изобретена. Её работоспособность доказана, однако преимущества и недостатки сладкого топлива не изучены. Ясно одно: применять этот продукт в целях заправки автомобиля не рентабельно.
Использованные подгузники.Принцип их применения тот же, что у биотоплива. Сырьё перегнивает, продуцируя необходимый газ.
Животные.Мёртвые животные – органика в чистом виде. Идея очень экстравагантная, однако эта мера позволит раздобыть дешёвое топливо и очистить улицы городов от трупов бесхозных кошек/собак.

Данные альтернативные виды топлива всё ещё представлены лишь на бумаге. Многие проекты подкрепляются опытными образцами. Изобретатели-новаторы не отступают и работают над внедрением своих идей в сферу транспортной промышленности.

Заключение

Специалисты в области энергетики уверены, что бензин – пережиток прошлого и на нём «далеко не уедешь». Скачок в развитии науки и техники дал человеку возможность открывать и использовать альтернативные виды топлива, более безопасные и дешёвые. Основными требованиями к альтернативным видам топлива являются экологичность, доступность и рентабельность. Солнечный свет, водород, органика – это топливо будущего, на котором, возможно, уже скоро будут работать все автомобили.

‘; blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 2; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0; blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘; blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 0; blockSettingArray[3] = []; blockSettingArray[3][«minSymbols»] = 1000; blockSettingArray[3][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[3][«text»] = ‘

Альтернативное топливо для автомобилей

В данной статье рассмотрена целесообразность использования различных видов
альтернативного моторного топлива в России. Это различные спирты, водород, этанол, метанол, рапсовое масло, биогаз и др. Приведены состав и отличительные особенности альтернативных топлив. Среди этих топлив стоит выделить биогаз. Биогаз является альтернативным источником энергии, в настоящее время его так же можно использовать в качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания.

Источник: http://alternativenergy.ru/energiya/953-vidy-alternativnogo-topliva.html

Биотопливо

Сейчас в большинстве стран мира решается задача поиска заменителей топлива нефтяного происхождения, запасы которого резко сокращаются, а потребности в топливе растут. В последние время потребление углеводородных топлив в общем энергетическом балансе мира увеличилось в 4,2 раза.

Решение проблемы значительного сокращения потребления моторного топлива автомобилями, за счет совершенствования рабочего цикла ДВС, вряд ли может быть достигнуто. Это связано с тем, что известные способы улучшения экономичности, такие как совершенствование топливных систем и систем зажигания, в том числе применение микропроцессорных систем управления двигателем (МСУД), управление процессом газообмена, применение наддува, рециркуляция отработавших газов, недостаточно эффективны для кардинального решения проблемы.

Применение альтернативных топлив может значительно помочь решению этой задачи, а также в решении проблемы загрязнения автомобилями окружающей среды. В связи с этим во всех промышленно развитых странах мира широко развернуты работы по поиску эффективных заменителей топлив нефтяного происхождения. Несколько программ перевода ДВС на альтернативные топлива разрабатываются в США. Так, в начале 2003 г. более чем 520 тыс. автомобилей в США работали на этаноле, метаноле и биогазе, в Швеции начался выпуск автомобиля Volvo S80 BiFuel, который работает как на бензине, так и на биогазе. Но наибольших успехов в этом направлении достиг Китай, где 80% сельских и 60% городских перевозок осуществляются на биогазе. Кроме того, Китай экспортирует специальные ДВС, работающих на биогазе, в 20 стран мира.

Анализируя состояние с моторными топливами, делаем вывод, что такими топливами уже в ближайшее время могут быть: этанол, метанол, рапсовое масло, биогаз.

Все альтернативные топлива можно классифицировать по следующим признакам:

по составу — углеводородные, углеводно-кислотные спирты, водородные, спирты, угольный порошок и др.;
по агрегатному состоянию — жидкие, газообразные, твердые, смешанные;
по калорийности — высококалорийные, среднекалорийные, низкокалорийные;
по способу применения — в виде добавок к нефтяным топливам;
по источникам сырья — полученные из угля, торфа, сланцев, биомассы, воды и др.;
по технологическим процессам получения — пиролиз, гидрогенизация, каталитическая конверсия, газификация, электролиз и др.

Применение альтернативных топлив осуществляется в двух вариантах:

частичная замена, то есть применение в качестве добавок;
полная замена основного топлива.

В ряде стран уже широко используются добавки спиртов к бензину, что позволяет значительно уменьшить потребление последнего. Проводятся исследования по производству синтетических бензинов из угля, сланцев и нефтяных песков, проводится также исследование возможности использования в качестве топлива смеси бензина с 15 % метанола и 7 % изобутилового спирта, добавляется в качестве стабилизатора.

Перспективным считается применение метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) в качестве присадки к бензину вместо токсического тетраэтилсвинца. Несмотря на то, что теоретически и экспериментально доказана целесообразность использования в качестве моторного топлива водорода, он пока дорог. Кроме того, не до конца решена проблема его рационального хранения на борту автомобиля.

Газовые топлива первыми получили распространение как моторные топлива, составляющих альтернативу традиционным. Известно несколько видов альтернативных топлив, которые можно и целесообразно использовать в России как автомобильные топлива, а именно: нефтяной газ, природный газ, генераторный газ, водород, биогаз, этанол и рапсовое масло.

Свойства наиболее перспективных альтернативных топлив

Нефтяной газ (бутан-пропановая смесь) используется преимущественно в сжиженном состоянии (СНГ). Ее октановое число составляет 90-100 ед., низшая теплота сгорания 24800 кДж/кг. Применение ее вместо бензина значительно уменьшает содержание вредных веществ в ОГ автомобиля СО — в 2 раза, CnHn — в 1,3…1,9 раза, NOx — в 1,2 раза.

Природный газ достаточно популярен. Автомобилестроители уже разработали и построили значительное количество автомобилей, работающих на природном газе. Это объясняется, прежде всего, тем, что современные ДВС для перевода на природный газ требуют лишь небольшие конструктивные изменения в системе питания топливом, в установке угла опережения зажигания и в системе смазки. Для обеспечения достаточного запаса газа на борту автомобиля он предварительно должен быть компринован (КПГ) или сжиженным (СПГ). Октановое число природного газа составляет 100-110 единиц, низшая теплота сгорания — 32-36 мДж/кг. При эксплуатации двигателей на природном газе существенно уменьшается токсичность по СО — в 4-6 раз, по CnHn — в 1,3-1,9 раза, по NOx — в 1,3 раза; в газодизеле — дымность на 50-70 % меньше, чем в дизелях, содержание канцерогенных веществ уменьшается в 5-7,5 раз, NOx остается на том же уровне, что и в дизеле, но в газодизеле больше выбросов CnHn и альдегидов.

Необходимость быстрого перехода на газовые альтернативные топлива, связана с переоборудованием топливной аппаратуры существующих транспортных средств (ТС), которая дает возможность работать на двух видах топлива — бензине и газе (в зависимости от их наличия). Но при этом ухудшаются энергетические показатели ТС на 15-20%. Для сокращения таких расходов необходимо изготавливать ДВС, предназначенные только для газового топлива.

Во многих странах мира (США, Канада, Новая Зеландия, Аргентина, Нидерланды, Франция, Китай и др.) перевод ТС на работу на газовом топливе поднят до ранга государственной политики как путь к экологизации автотранспорта. Для этого разработаны и внедряются нормативно-законодательные базы: ценовая, налоговая, тарифная, кредитная. Такая политика дает ощутимые результаты. Так, в Нидерландах 50 %, в Италии — более 20%, в Австрии — 95 %, в Дании — 87 % автобусного парка работает на газовом топливе. США планируют в 2010 году довести использование природного газа на ТС до 57 %, а пропан-бутановой смеси — до 31 %.

Генераторный газ или синтез-газ (ГГ). Его получают на борту транспортного средства в реакторе (генераторе) в результате преобразования в газовое состояние твердого топлива: древесного угля, каменного угля, торфа, древесины и др. Состоит из 50 % водорода и 50 % оксида углерода. Отличительной особенностью его является то, что его получают из возобновляемых источников энергии, а для его хранения на борту ТС требуются значительно меньшие емкости, что значительно увеличивает грузоподъемность этого ТС. Для продуцирования ГГ на борту ТС привлекается энергия системы охлаждения, которая в обычном ТС рассеивается в окружающую среду, то есть уменьшается тепловое загрязнение атмосферы и частично утилизируется теплота сгорания.

По сравнению с природным газом ГГ сгорает медленнее и имеет более низкую теплоту сгорания 16,8…21,0 мДж/кг. Его октановое число составляет 90-95 единиц, т.е. работа на нем связана с крупнейшими потерями технико-экономических показателей ДВС.

Водород — наиболее экологически чистое топливо с неограниченными запасами в природе. Н2 входит в состав 90% компонентов, имеющихся в окружающей среде, и более, чем в треть компонентов на поверхности земли. Его основные недостатки в качестве топлива при применении на ТС: высокая энергия, которая нужна для его сжатия, и очень низкая удельная энергоемкость. Есть проблемы и с хранением его на борту автомобиля, особенно в криогенных баках, но главная проблема — высокая стоимость его получения.

Более перспективным является применение водорода на ТС в виде топливных элементов, особенно с применением протонных обменных мембран (Proton exchange membrane). Первые автомобили с топливными элементами уже продемонстрировали фирмы Toyota, Honda, Volkswagen, BMW, Nissan, Hyundai, но для наладки их промышленного производства требуется время.

Биогаз — сравнительно новое, перспективное, экологически чистое и экономически выгодное моторное топливо для транспортных установок. По данным шведских и швейцарских ученых, биогаз на 75% чище дизельного топлива и на 50 % чище бензина.

В состав биогаза входит метан СН4 (60-70%), диоксид углерода СО2 (до 30%), а также в малых количествах оксид углерода СО, водород Н2, азот N2, кислород О2, воздух, водяной пар Н2О, и сернистый водород Н2S.

Перед применением в ДВС биогаз лучше подвергать обогащению до уровня метана 95%, очистке, сушке и компримировать. Энергетический эквивалент биогаза составляет 9-10 (кВт•ч/м3). Физико-химические и экологические свойства обогащенного и очищенного биогаза и природного газа практически идентичны, поэтому для них может применяться одна и та топливная аппаратура. Есть только одно отличие между природным газом и биогазом: при сгорании последнего в атмосферу выбрасывается такое же количество СО2, которое было из него удалено при переработке. Еще биогаз считается абсолютно сбалансированным биологическим топливом.

Согласно европейским планам, биогаз будет использоваться прежде всего на автотранспорте, который обслуживает сельские и пригородные районы. Кстати, в Западной Европе биогазом уже отапливается не менее половины птицеферм, причем сырьем для отопительных установок являются обычные отходы тех же птицеферм. Благодаря биогазу потребности западноевропейского животноводства в топливе за последние десять лет сократились более чем на треть.

Лидером по использованию биогаза является Китай, который еще в 70-е годы XX в. совершил «большой биогазовый скачок», в результате которого более 60% всего автобусного парка страны, в том числе в сельской местности, сейчас работает на биогазе. Производство биогазовых двигателей в Китае к концу 80-х годов XX в. было засекречено. Сейчас Китай экспортирует их более чем в 20 стран мира.

Ученые подсчитали, что только в мировом сельском хозяйстве накапливается столько отходов, что их энергопотенциал может дважды покрыть общемировой спрос на энергию.

Этанол — одно из наиболее практичных альтернативных топлив. Чистый этанол или смеси этанола и бензина могут применяться в ДВС, предназначенных для работы на бензинах, например Chevrolet Suburban/Tahoe, GMC Wicon и др. В США сейчас объем потребления этанола и бензиновой смеси составляет до 10 % от общего объема использования бензина.

Главные преимущества топлива на базе этанола: во-первых, при сгорании образуется меньше токсичных веществ, во-вторых, при сгорании снижается содержание озона в воздухе. Недостатками этанола в качестве моторного топлива является его низкая энергоемкость, более высокая стоимость по сравнению с бензином и меньшая продолжительность пробега на одной заправке.

Наконец, рапсовое масло. Среди стран Европы рапсу уделяют наибольшее внимание Германия, Франция, Бельгия, Италия, Польша. При сгорании топлива из рапсового масла выхлопные газы содержат на 20-25% меньше вредных веществ, значительно меньше серы, а круговорот СО2 значительно уменьшает угрозу парникового эффекта.

Свойства МЭСМ (метиловые эфиры соевого масла) отличаются от аналогичных свойств дизельного топлива (меньшее значение Hu, большие плотность, коэффициент поверхностного натяжения и проч.). Поэтому для эффективного использования МЭСМ в качестве биотоплива необходимо изменить некоторые конструктивные и регулировочные параметры дизеля.

Л.Б. Ларионов, П.А. Болоев, Н.В. Степанов
Материалы IV международной научно-практической конференции
КЛИМАТ, ЭКОЛОГИЯ, СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО ЕВРАЗИИ

Альтернативные двигатели

Нынешние цены на бензин заставляют активно искать альтернативу этому виду горючего. И если о массовом переходе на водород или топливные элементы пока говорить рано (в силу дороговизны и сложности подобных устройств), то замена бензина дровами – технология уже известная. Но оправданна ли она? Оборудовав ГАЗ-52 самодельной газогенераторной установкой, группа инженеров Житомирского агроэкологического университета не изобрела… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели Транспорт

Модель двигателя на постоянных магнитах. Гуляя просторами интернета я обратил внимание на странные споры вокруг так называемых вечных двигателей, причем основная часть авторов сайтов и комментаторов осациируют вечный двигатель с генераторами энергии, принцип работы которых основан на взаимодействии постоянных магнитов (двигателя на постоянных магнитах). Мое личное мнение – нет, и не может быть ничего… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели

Воздушный двигатель Идея этого альтернативного воздушного двигателясовершенно проста и не нова, основана на принципе работы простейшего парового двигателя. Напомню в краце, там для получения полезной энергии используется вода, которая вследствие нагревания превращается в пар, результатом чего является повышение давления. Затем этот пар (под высоким давлением) передается на турбину (или поршнь), с которой по средствам вала или редуктора… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели Транспорт

Двигатель Шаубергера своими руками В настоящее время двигатель Шаубергера пользуется большой популярностью и рассматривается как альтернативный двигатель. Что представляет собой подобное устройство, и в чем его преимущества. Как создать двигатель Шаубергера своими руками? Австрийский инженер Виктор Шаубергер работал над созданием электрогенератора, в котором турбина отличалась от конструкций обыкновенных водяных электростанций. Идея двигателя Шаубергера… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели Изобретения Своими руками

Гидростатический двигатель Уважаемые участники сайта, позвольте предложить Вам тему связанную с альтернативной энергетикой — гидростатический двигатель. Возникла идея построить действующий гидростатический двигатель (описание и принцип действия для понимания сути идеи выложу ниже), но нужен взгляд со стороны и желательно не один, и критические замечания. Также нужны расчеты движущего элемента и маховика — для примера,… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели Изобретения

Водородный генератор-это вид оборудования, при правильной установке которого можно снизить расхода топлива мотоцикла, легкового или грузового автомобиля, а также сократить количество вредных выбросов в атмосферу. При помощи батареи питания и генератора постоянного тока вода разлагается на кислород и водородный газ (HHO), который попадает в двигатель и потом выделяется в атмосферу. HHO улучшает качество сгорания топлива… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели

Генератор Адамса относится к классу безтопливных самовосстанавливающихся зарядных устройств. Самым главным преимуществом данного устройства является абсолютная независимость от погодных условий (ветрогенераторам нужна постоянная и, желательно, сильная ветреная погода, а генераторы на солнечных элементах весьма критичны к яркости солнечного освещения и в ночное время обычно не работают). Конструкция генератора Адамса «Вега»: Конструкция генератора Адамса (как и перечисленных выше ветрогенератора и… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели

В настоящее время двигатель Шаубергера пользуется большой популярностью и рассматривается как альтернативный двигатель. Что представляет собой подобное устройство, и в чем его преимущества. Как создать двигатель Шаубергера своими руками? Австрийский инженер Виктор Шаубергер работал над созданием электрогенератора, в котором турбина отличалась от конструкций обыкновенных водяных электростанций. Идея двигателя Шаубергера заключалась в создании вихря внутри камеры,… Читать далее »

Раздел: Альтернативные двигатели

Альтернативные силовые установки для транспортных средств

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) уже почти 200 лет служат человечеству. Однако их широкое использование оборачивается целым рядом экологических и ресурсных проблем. 26% всех выбросов антропогенных парниковых газов вызваны сжиганием ископаемого топлива. При этом более 90% топлива, используемого для автомобилей, судов, локомотивов и самолетов, получено из нефти. При сгорании нефтепродуктов в атмосферу выделяются крайне вредные окись углерода, двуокись углерода, углеводороды, окислы азота и другие компоненты. Загрязнение воздуха выступает причиной каждой девятой смерти в мире и признано одним из крупнейших вызовов в области здравоохранения и окружающей среды. В ряде развитых стран принимаются активные меры по постепенному переводу транспорта с ДВС и расширению использования альтернативных источников топлива. Так, Германия приняла закон о запрете продажи новых автомобилей с ДВС с 2030 г. Страна планирует к 2050 г. сократить автомобильные выхлопы до нуля. Аналогичные инициативы обсуждаются в других странах ЕС, США, Индии.
Более активное использование современных альтернативных силовых установок позволит снизить объем вредных выбросов в атмосферу Земли, сократить расходы на содержание транспортных средств и увеличить их КПД. Разработка таких технологий даст возможность странам, испытывающим дефицит традиционного топлива, уменьшить свою энергетическую зависимость. Ниже рассмотрены перспективные технологии новых типов двигателей для автомобилей, работающих на альтернативном топливе: водородные и метанольные топливные элементы для электромобилей, а также двигатели внутреннего сгорания на диметиловом эфире.

Версия для печати:

ВОДОРОДНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

Использование водорода в качестве топлива возможно в транпортных средствах как с ДВС, так и с водородными топивными элементами. Однако традиционные поршневые ДВС приспособить к работе на водороде и сложно, и дорого (стоимость эксплуатации и обслуживания такой водородной силовой установки примерно в 100 раз выше, чем у обычного двигателя внутреннего сгорания).

Альтернативные вариантом являются топливные элементы (ТЭ), преобразующие химическую энергию топлива в тепло и постоянный электрический ток, питающий электродвигатель или системы бортового питания транспортного средства. ТЭ представляет собой непрерывно перезаряжаемую батарею из двух покрытых катализатором электродов, между которыми находится электролит. Через один электрод подается водород, через другой — чистый кислород или кислород из воздуха, к которым постоянно добавляются химическое топливо и окислитель. Соединение водорода с кислородом обычно происходит внутри пористой полимерной мембраны.
Водородные ТЭ намного более экологичны, эффективны (их КПД составляет 45%, современного автомобильного ДВС — 35%), надежны, способны работать при низких температурах, при этом менее габаритны. Они могут применяться в качестве силовых установок в гибридных автомобилях, а в электромобилях — в качестве суперконденсаторов.

Эффекты

Экологичность: при сгорании водорода в двигателе образуется практически только вода

Распределенное энергоснабжение: водород в виде неиспользованного электричестваможно применять для питания домашней электросети

Возможное сокращение общего объема потребления нефти в секторе автомобильных перевозок на 40% к 2050 г.

Оценки рынка

70 тыс. в год

к 2027 г. составит выпуск новых водородных автомобилей в мире

Драйверы и барьеры

Удобство использования автомобильной техники на ТЭ (не требуют перезарядки, моментально поставляют электроэнергию, выработка энергии ТЭ не зависит от времени суток, погодных условий и др.)

В перспективе открытие более дешевых и эффективных катализаторов для получения водорода позволит значительно снизить стоимость производства водородных ТЭ

Высокие затраты на выработку водорода: от $4 до $12 за килограмм в разных странах (бензин-галлоновая эквивалентная стоимость составляет от $1,60 до $4,80)

Отсутствие автомобильной инфраструктуры

Сложность в эксплуатации: уязвимость к ударным нагрузкам и сотрясениям, взрывоопасность, при низких температурах ТЭ требуют внешнего подогрева из-за замерзающей воды

Отсутствие единых стандартов безопасности, хранения, транспортировки, распределения и применения водородных ТЭ

Международные
научные публикации

Международные
патентные заявки

Уровень развития
технологии в России

«Возможности альянсов» – наличие отдельных конкурентоспособных коллективов, осуществляющих исследования на выосоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами.

МЕТАНОЛЬНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Метанол — высококачественное моторное топливо для ДВС — хорошо зарекомендовал себя и как энергоноситель в ТЭ, используемых в портативной электронике, транспортных приложениях, а также в электромобилях. В ТЭ метанол расщепляется при взаимодействии с атмосферным кислородом (воздухом), в результате этой реакции возникает электрический ток и образуется вода в качестве побочного продукта.

В настоящее время разрабатываются технологии получения метанола из природного газа (минуя синтез-газ) посредством гидрирования из промышленных выбросов углекислого газа (в долгосрочной перспективе его научатся извлекать прямо из окружающего воздуха). Также ведутся разработки по производству биометанола из биомассы (лигноцеллюлозы), что послужит толчком к массовому распространению метанольных ТЭ.