Електромобілів кінець. Бензин - це назавжди!

1. Казка про синтетичному бензині
2. Транспорт на отруті
3. Електромобілі - тупикова гілка еволюції?
4. Повернення героя

Фото: Romeo Gacad / AFP

В історії науки і техніки часто бувало так, що технології, які обіцяли грандіозні прориви, в кінці кінців займали тихе місце в музеях, а то, що повинно було давно відмерти, оновлювалося, як птах фенікс. Цілком можливо, така доля чекає наш постійно сваряться за неекологічність, але вірний і звичний двигун внутрішнього згоряння. Останні два десятиліття всі чекали, що ось-ось на зміну автотранспорту з ДВС прийдуть електромобілі, але торжество коронації електричних візків все відкладалося і відкладалося.

Але допитлива інженерна думка не стоїть на місці, і в червні «Журнал американського хімічного товариства» опублікував цілих дві дослідних роботи, які обіцяють реінкарнацію ДВС: вчені запропонували робити паливо для двигунів з самого вуглекислого газу.

Казка про синтетичному бензині

Ми пам'ятаємо, як в старих романах страждають від нерозділеного кохання курсистки труїлися побутовим світильним газом. Любителі лазні по-чорному або просто мешканці будинків з пічним опаленням ризикують відправитися на той світ, надихавшись чадним газом. У всіх цих випадках загибель несе монооксид вуглецю, СО. Цей газ зв'язує гемоглобін крові, і той перестає переносити кисень клітинам нашого тіла. Газ вкрай небезпечний і взагалі мерзенна штука. Але не для хіміка. Тому що він може бути основою для отримання синтетичного бензину.

Група хіміків з Університету штату Делавер під керівництвом Джоела Розенталя зайнялася пошуком каталізаторів для отримання СО (чадного газу) з СО2 (вуглекислого газу) з використанням сонячної та інших видів відновлюваної енергії. Їх: вдалося замінити дорогі каталізатори на основі золота на незрівнянно більш дешеві (різниця приблизно в 2000 разів), створені на основі вісмуту. Вісмут - метал більш поширений, ніж срібло і золото, це частий побічний продукт при отриманні тієї ж міді.

Плівки зі склоподібного вуглецю, покриті шаром з'єднань вісмуту, перетворюють вуглекислий газ в чадний, а він йде на виробництво синтетичного бензину, який згорить в циліндрах ДВС і вилетить через вихлопну трубу в атмосферу, де буде зловлений і спрямований на плівки з вісмутом ... Ось така казка про білого бичка, точніше - про вуглекислий газ.

Транспорт на отруті

Методи утилізації вуглекислого газу стають хітами сезону. Вчені змагаються як можуть. Команда хіміків під керівництвом професора Жоржа Фредеріка Фонтейна з Університету Лаваля у Квебеку, Канада, знайшла унікальний спосіб запустити одну всім відому реакцію навпаки.

Коли згоряє метанол, тобто той самий отруйний спирт, від якого осліп не один любитель безсистемної випивки, утворюються вуглекислий газ і вода. Хіміки вирішили зробити все навпаки - з води і вуглекислого газу зробити метанол. Навіщо потрібна ця отрута? Метанол - це відмінна сировина для хімії, і крім того, його можна додавати в бензин.

В результаті було знайдено з'єднання бору, зване гідроборан, яке. У схеми виявилося багато плюсів, з хімічної точки зору вона бездоганна - але поки що занадто дорога: спочатку треба синтезувати той самий гідроборан, який дорожче самого метанолу. Одна справа, якщо ставиться завдання знищити вуглекислий газ у всесвітньому масштабі, на таке геройство ще можна піти. А ось якщо випускати таким чином відновлений метанол як паливо, можна і в трубу вилетіти (адже метанол і так роблять в промислових масштабах з природного газу по всьому світу). Але канадці повні оптимізму і готові далі шукати потрібні речовини, щоб їх методу стала економічно доцільною.

Концепт-кар Jaguar C-X75

Електромобілі - тупикова гілка еволюції?

Якщо експерименти шанованих хіміків увійдуть в практику, то станеться справжня революція в екології. Нехай і не повністю, але двигуни внутрішнього згоряння будуть працювати на паливі, яке є, по суті, їх вчорашнім вихлопом. На високотехнологічних заводах можна буде виробляти пальне, яке компенсує викиди старих драндулети в країнах Африки, Азії та Латинської Америки. Рівень викидів почне падати, і таким чином екологічний збиток буде знижений.

А ось перспективи електромобіля виявляються досить туманними. Вони можуть залишитися дорогими іграшками для техноестетов, їх місце буде там, де неприпустимо навіть найменше забруднення навколишнього середовища. Тобто вони не зникнуть, але і не стануть домінуючим класом в світі транспортних засобів.

Тим часом ДВС, швидше за все, будуть розвиватися в напрямку многотоплівності: бортові комп'ютери дозволять заливати в бак саме різне паливо, від чистого бензину до чистого спирту, в тому числі метанолу, як отриманого з природного метану, так і відновленого з вуглекислого газу (не важливо , звідки - з сланцевих, газогідратних або класичних родовищ).

Чи означає це, що прогрес відступає назад? Питання складне. На початку 60-х років вважалося, що майбутнє авіації - за надзвуковими машинами. Для цього були підстави - вся попередня історія авіації йшла під гаслом «швидше, вище, сильніше». І коли в небо злетіли «Конкорд» і Ту-144, дійсно здалося, що час тихоходів, плентаються по небу зі швидкістю 700-900 км / год, йде безповоротно. Що ми бачимо сьогодні? Швидкість польоту не змінилася, а от економічність і комфорт зросли в багато разів.

В кінцевому рахунку для нас важливо, щоб поїздка на автомобілі була зручною, економічно вигідною та безпечною. В кінці 50-х років вважалося, що ідеальним автомобілем може стати. Цей двигун має масу переваг перед поршневим ДВС, але так і не пішов у серію. І справа була навіть не в підвищеній витраті палива - багато водіїв не могли звикнути до постійного свисту в салоні автомобіля. Хоча інші водії відзначали як плюс відсутність вібрації і тяговооруженность машини. Ну а інженери раділи, що турбіна працювала на солярці, спирті, бензині, гасі і навіть текілу, при цьому параметри вихлопу з екологічної точки зору були краще, ніж у ДВС того часу.

Ще більші перспективи в 50-і роки пов'язували з автомобілем, оснащеним. Перспективи у такого автомобіля здавалися чудовими - він взагалі не виділяє ніяких шкідливих газів в атмосферу, заправляється раз в кілька місяців, а то й років, і може бути джерел електрики для вашого будинку! Навіть проблема аварійності теоретично могла бути вирішена. І все ж ціна таких машин була непорівнянна з ціною будь-якого, самого наверненого «традиційного» автомобіля. Тим більше що тоді ще не говорили про глобальне потепління, і питання емісії СО2 взагалі не стояло.

Повернення героя

І тим не менше, суперечка між ДВС і електромотором ще не закінчено. Адже електромотор має масу переваг, якщо вирішити головне питання - а звідки брати необхідну йому кількість електроенергії? І тут ми повертаємося до колись забутої газовій турбіні. Помилка проектувальників 60-х була в тому, що вони механічно з'єднували турбіну з трансмісією, і режим її роботи постійно змінювався. Тим часом було ясно, що найкращий режим роботи - постійне обертання на одній, оптимальної швидкості.

І що ж - знову прийшов час для фанфар? Мабуть що ні. До масового виробництва цього чуда техніки поки далеко, а ось біодизель другого покоління вже щосили проводиться, і все більше машин переходить на природний газ. Економіка продовжує підтримувати старий новий ДВС на плаву, і якщо експерименти хіміків по рекуперації СО2 закінчаться успішно, можливо, ще не одне покоління землян буде насолоджуватися звичним бурчанням моторів.