Початок «водневої ери» історично відноситься до 1806 році, коли Франсуа Ісааком де Ріваз був відкритий двигун внутрішнього згоряння, що працює на водні, який винахідник виробляв електролізом води. Ця технологія з часом стала використовуватися в аеростатах, а з появою водневих паливних елементів - і в інших видах транспорту.

Причин інтересу до водневого транспорту можна назвати багато. Взяти хоча б статистику викиду парникових газів в результаті використання бензину і низькосортного дешевого пального: на сьогоднішній день ця цифра практично досягає 25%, і в міру того, як в країнах, що розвиваються збільшується число особистих автомобілів, ці показники прогресують. Крім вуглекислого газу в атмосферу викидаються оксиди азоту, сірки і т. Д. Та й з фінансової точки зору, прогнозований дефіцит палива, зростання цін на енергоносії і прагнення різних країн досягти незалежності в сфері енергетики підштовхує серйозних виробників до запровадження інновацій в машинобудівній галузі.

Хочете безкоштовний водневий автомобіль? Їдьте до Японії!

Звичайний двигун внутрішнього згоряння для роботи на водні не підходить - водень легко запалюється від високої температури випускного колектора, - тому для роботи на водні використовується роторний двигун, так як в ньому випускний колектор значно віддалений від впускного. Характерним у використанні цього виду палива є зниження потужності двигуна до 82% -65% в порівнянні з бензином. Звичайно, можна внести деякі зміни в систему запалювання, - і тоді потужність двигуна збільшується до 117% в порівнянні з бензиновим аналогом, але через більш високу температуру в камері згоряння значно збільшиться вихід окислів азоту. Крім того, водень при тих температурах і тисках, які створюються в двигуні, може вступати в реакцію з матеріалами двигуна і мастилом, приводячи до більш швидкого зносу. Проміжним рішенням стали суміші традиційних палив з воднем. Наприклад, HCNG - суміш з природним газом. На борту транспортного засобу розміщуються установка, яка виробляє з дистильованої води водень, який потім додається до дизельного палива. Такий хід дозволяє скоротити витрату палива, збільшити потужність двигуна і скоротити вихлоп. Найчастіше такі установки впроваджуються на великі вантажівки і гірську техніку.

Помилково вважати, що для створення автомобіля з нульовим вихлопом досить перевести роторний мотор на водневе паливо. Тут є одна тонкість: водень горить в повітрі, а не в чистому кисні, - тому в атмосферу все ж викидаються оксиди азоту. Хороша новина в тому, що всесвітньо оголошений екологічним ворогом номер один, - вуглекислий газ - в вихлопі відсутня повністю.

Для міського транспорту застосовується, в основному, паливо за принципом поділу, - тобто, в запасі є і водень, і бензин, які не змішуються, вважаючи за краще потужності екологічність. Поки такі транспортні біопаливні кошти випускаються обмеженими партіями: це міські автобуси MAN Lion City Bus і Ford E-450, а так само легкові автомобілі нового типу BMW Hydrogen 7 і Mazda RX-8 hydrogen, про особливості яких далі піде мова.

BMW Hydrogen 7 (12-циліндровий двигун об'ємом 6 літрів)

Вперше водневий автомобіль буде брати участь в гонках

Двигун внутрішнього згоряння може працювати на бензині або водні по черзі. На авто встановлено бензобак 74 літра, і балон для зберігання 8 кг водню. Таким чином, проїхавши 200-300 км на водні, може далі використовувати бензин хоча б для того, щоб дістатися до найближчої водневої заправки. До слова, для пробігу на бензині у BMW Hydrogen 7 залишиться ще 480 км.

Основні параметри :

• При роботі на водні потужність двигуна становить 170 кВт. (228 к.с.), що обертає момент 337 Нм. При роботі на бензині двигун розвиває потужність 194 кВт. (260 к.с..).
• Максимальна швидкість 229 км / ч.
• Розгін до 100 км / год за 9,5 сек.

Перемикання з одного виду палива на інше відбувається автоматично, проте перевагу все ж віддається водню.

У Європі створять інфраструктуру для водневих автомобілів

BMW Group розробляє водневі технології вже більше 20 років. В ході іспитатаній для системи зберігання водню водневий бак руйнували під високим тиском, нагрівали на відкритому вогні до температури 1000 ° Цельсія протягом 70 хвилин, деформували твердими і важкими предметами, - однак, незважаючи на весь песимізм критиків, водень, що знаходиться в баку, що не вибухав. Тому виробник запустив програму «Clean Energy» для поширення в різних країнах нових водневих BMW-7. Автомобілі були продані лише для оренди, причому більша їх частина успішно перекочувала в Європу ще в 2007 році. Як засіб популяризації компанія запустила в Штатах піар-програму «BMW Hydrogen 7 Pioneer Program», по задумом якої цими авто користувалися такі зірки світової величини, як Бредд Пітт, Анджеліна Джолі, Річард Гір, Шарон Стоун, Пласідо Домінго та інші відомі шоу- міни. А навесні 2008 року BMW представила монопаливним версію «BMW Hydrogen 7», що працює тільки на водні.

Mazda Premacy Hydrogen RE Hybrid

Toyota випустить перший водневий автомобіль в 2015 році

роторний двигун

Фірмовий маздівський роторний двигун, як виявилося, прекрасно працює і на водневому паливі. Після ряду дослідів на основі Mazda5, так само відомого як мінівен Premacy, був створений п'ятимісний гібрид, - набагато більш практичний, ніж купе RX-8: двосекційний роторний двигун розвиває 109 кінських сил як на бензині, так і на водні, і працює в парі зі 110-кіловатним електромотором, який може харчуватися і від ротора, і від батареї. Генератор так само виконує функцію стартера, і може передавати енергію від двигуна відразу до електромотора, минаючи батарею, що дає водієві відчуття прямого зв'язку акселератора з двигуном. Якщо бак з воднем спорожніє, Mazda Premacy продовжить рух на бензині.

Mazda Premacy Hydrogen RE Hybrid - технічні дані

З травня 2009 року кілька електроводородних Mazda Premacy передані в комерційний лізинг, що служить ще одним тестом в реальних умовах для експериментальних машин.

Hyundai планує початок продажів водневого автомобіля на 2012 рік

2008 Mazda rx-8 hydrogen

Існує так само інший спосіб використання водню в транспортній сфері, - паливні елементи. Суть таких конструкцій в отриманні електричного струму в ході хімічної реакції синтезу води з водню і кисню з виділенням тепла. Перше транспортний засіб на паливних елементах, використовуючи луг в якості основи, створила в 1957 році компанія Allis-Chalmers Manufacturing Company. Випробувавши новинку на тракторі і машині для гольфу, виробники зважилися оснастити нею техніку серйозніше.

У паливних елементів є маса плюсів. По-перше, це відсутність жорсткого обмеження на ККД, як у теплових машин. Високий ККД (60-80% в порівнянні з 35-38% дизельних генераторів) досягається завдяки прямому перетворенню енергії палива в електроенергію. По-друге, паливні елементи легше і менш габаритні. До того ж, виробляють менше шуму, менше нагріваються, і більш ефективні з точки зору споживання палива.

На даний момент виробляють і відчувають такі автомобілі на водневих паливних елементах як Focus FCV, Honda FCX , Tucson (Hyundai), FCEV X-TRAIL FCV (Nissan), Toyota Highlander FCHV, Volkswagen space up, Mercedes-Benz A-Class і інші.

Щоб допомогти впровадження водневого палива на транспорті, Норвегія, Японія та багато інших країн не тільки будують «водневі траси», оснащені заправками, а й штучно утримують ціну на водень нижче собівартості. Крім того, розробляються стандарти транспортування і застосування водню. І не біда, що для безпеки зберігання балонів потрібно пожертвувати місцем у багажнику, адже вдосконалення паливних елементів триває - компактніше, легше, дешевше. Та й морози до -30 С такому авто більше дарма!

джерело з посиланнями на www.avtomir.com , www.ecochauffeur.co.uk

Якщо вам сподобався цей матеріал, то пропонуємо вам підбірку найкращих матеріалів нашого сайту на думку наших читачів. Добірку - ТОП про екологічно безпечних технологіях, нової науки і наукових відкриттях ви можете знайти там, де вам максимально зручно ВКонтакте або в Фейсбуці