29.07.2009

Эх, прокачу!

uaEnergy

0

0

Эх, прокачу!

27.07.2009, Владимир Хомяков

В ближайшие годы не стоит ожидать появления серийных автомобилей на водороде или солнечных батареях — у альтернативных источников энергии пока больше недостатков, чем достоинств

Бензин/электричество

Гибридные автомобили, совмещающие бензиновый и электромотор под одним капотом, вполне успешно продаются с конца 1990-х годов. В США и Японии (основные рынки сбыта для гибридов) парк этих машин превышает несколько миллионов. Принцип действия достаточно прост. Бензиновый двигатель включается при разгоне на шоссе, электрический — при медленной езде со многими остановками в городе. Аккумуляторы заряжаются как при скоростной езде, так и при торможении. Сейчас на смену обычным гибридам приходят модели PHEV, аккумуляторы которых можно заряжать от розетки (от англ. plug-in hybrid electric car).

+ Автомобили с гибридным двигателем в три-пять раз экономичнее бензиновых или дизельных аналогов. Кроме того, гибриды наносят значительно меньший ущерб окружающей среде.

- Большинство гибридных моделей на $3-9 тыс. дороже традиционных. А использование (пусть и в небольших количествах) бензина не позволяет считать гибриды полноценной альтернативой традиционным автомобилям.

Электричество

Хотя электричество в качестве движущей силы  для авто используется с позапрошго века, экономически оправданные проекты серийных электромобилей появил только в 2009 году. Первым из них стал японский i MiEV производства Mitsut Motors Corporation. Четырехместный заднеприводный автомобильчик на одной зарядке аккумуляторов способен проехал 160 км в смешанном цикле, развивая максимальную скорость до 140 км/ч. Пока стоимость электромобиля достаточно высока — около $30 тыс.

Но эти затраты окупятся за достаточно роткий срок: из-за дешевизны электричества эксплуатация i MiEV обходится почти в девять раз дешевле, чем аналогичных авто А-класса.

+   Отсутствие проблем с горючим. Плюс — электричество на порядок дешевле бензина.

- Существующие аккумуляторы не позволяют обеспечить пробег свыше 150-200 км — электромобили не подходят для дальних поездок. Аккумуляторные батареи — источник токсичных кислот и металлических соединений. Ремонт электромобилей составляет немалую проблему из-за отсутствия специализированных автомастерских.

Спирт

Первый в истории массовый автомобиль — Model T Генри Форда, выпущенный в 1903 году, — мог работать на бензине, этаноле или смеси обоих видов топлива. Форд был фермером и считал, что автомобили на спирту помогут крестьянам, сделав их независимыми от торговцев нефтью.

Сегодня этанол в качестве моторного топлива широко используется в Бразилии, США и Швеции. Так, в Штатах с 2006 года в обычный бензин обязательно добавляют 10% этанола, а многие американские АЗС предлагают топливо марки Е85: смесь 85% спирта и 15% бензина. Правда, ездить на Е85 могут только авто с двигателями, переделанными под высокое содержание этанола в топливе. Тем не менее последние годы в Америке все более популярным становится стандарт FFV — моторы этого класса могут ездить на любых смесях спирта и бензина. Долю этанола в топливе определяет специальный сенсор в бензобаке, после чего бортовой компьютер изменяет режим работы двигателя.

+ Е85 незначительно дешевле обычного бензина, зато с экологической точки зрения спирт практически идеальный вид топлива, поскольку производится из возоновляемых источников и сгорает, не оста­ляя вредных выбросов. Этанол имеет позитивный энергетический баланс; по данным Министерства сельского хозяйства США, для производства спирта нужно на 67% меньше энергии, чем получается при сгорании готового топлива,

- Производство этанола наносит окружающей среде ущерб, сравнимый с уроном от производства и использования бензина. А сам спирт менее калориен, чем бензин: даже при использовании ES5 автомобиль требуется заправлять примерно на 20-25% чаще.

Биодизельное топливо

В отличие от спирта биодизель можно заливать в любое авто с дизельным двигателем. К тому же биодизель — не самое дешевое топливо. Даже на пике нефтяных летом 2008-го обычное ДТ в США стоило около S3.4 за галлон (около 3,8л), а биодизель — S4.5. Дороговизна биодизеля вполне объяснима: к примеру, в Университете Беркли подсчитали, что для производства биодизельного топлива, например, из бобов сои, требуется затратить на 27% больше энергии, чем будет получена. Тем не менее для сельскохозяйственных стран, лишенных запасов нефти, биодизель — один из немногих шансов обеспечить собственную энергетическую независимость.

+  Даже небольшое количество рас тельного масла в дизельном топливе уменьшает обьем вредных высросов и  продлевает срок жизни: двигателя. Сырьем для  производства биотопва может служить уже  использованное растительное масло.

- Биодизель превращается в гель при низких температурах Увеличение ллощадей, засеянных рапсом, кукурузой, бобовыми культурами или подсолнечником, из которых изготавливают биодизель, способствует дефициту и  росту цен на продукты  питания.

Водород

Использование абсолютно чистого е экологическом смысле водорода в качестве моторного топлива — давняя мечта всех зеленых. Теоретически водород дейстеитепьно может в обозримом будущем заменить нефть в качестве топлива для автомобилей. Причем как в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания, так и в виде источника энергии для электромобилей. В последнем случае энергия реакции водорода и кислорода в специальных  топливных ячейках преобразовывается в электричество, которое в свою очередь может приводить в движение мотор электромобиля. Однако пока мире не существует отработанной, экономичной и одновременно  экологически   чистой технологии получения водорода в промышленных масштабах. К примеру, получение водорода каталитическим разложением природного газа требует большого количества энергии. Кроме того, процессе такого разложения образуется огромное количество углекислого газа — главного виновника глобального потеппе-ния. Практически безграничным источником производства водорода могла бы служить вода, но для преобразования молекулы воды  в водород и кислород требуется супердешевое электричество, что возможно лишь при масштабном использовании атомной энергетики. Некоторые ученые возлагают серьезные надежды на микробиологию и ге-номику — в природе есть одноклеточные организмы, поглощающие углекислый газ. воду и солнечный свет и выделяющие кислород и водород. Но пока водородные биореакторы — не более чем прожекты.

+  Водород полностью сгорает в кислороде, выделяя большое количество энергии и оставляя после себя лишь водяной пар. Запасы водорода в качестве одного из компонентов воды практически не ограничены и возобновляемы.

- Существуют несколько перспективных моделей водородных автомобилей, но их коммерческая привлекательность крайне низка: средняя стоимость автомобиля с топливными ячейками превышает $100 тыс. В мире практически отсутствует водородная инфраструктура.

Природный газ

В качестве моторного топлива используются природный газ метан и сжиженная смесь пропана и бутана — нефтяных газов. Переоборудование даже серийных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания для работы на газу не составляет проблемы: по оценкам Международного энергетического агентства, газ в качестве топлива используют более 6 млн автомобилей.

+ Нефтяной газ примерно вдвое, а метан вдвое-втрое дешевле бензина. Кроме того, метан наиболее экологически чистый из всех углеводородных видов топлива. Более того, метан — возобновимый энергоноситель: он легко образовывается при брожении органики.

-  Пропан-бутан наиболее подходит для использования в качестве автомобильного топлива — баллон со сжиженным газом занимает не больше места, чем бензобак. Но пропан такой же невозобновимый энергоноситель, как и нефть. Баллоны высокого давления для метана занимают много места, газ подходит разве что для переоборудования муниципального транспорта. Из-за больших габаритов метановых систем и недостаточной развитости сети метановых автозаправок длительные автомобильные путешествия становятся невозможными.

Комментарии 0

Написать комментарий