Альтернативное топливо для автомобилей

[churkan]

Заинтересовался некоторое время назад данной проблемой и выяснил одну занятную вещь: существует довольно много вариантов для избавления зависимости от нефти и уменьшения вредных выбросов. В частности, вместо бензина или солярки могут использоваться природный газ, сжиженный газ и спирт, либо можно существенно снизить потребление традиционного горючего (гибридный двигатель, сверхэкономичный дизель). Все эти технологии уже существуют и достаточно широко используются, все имеют свои преимущества и недостатки, и ни одна не решает проблему целиком. Например, газ - такой же невосполнимый ресурс, как и нефть, производство спирта само по себе требует энергозатрат, экономичность дизелей и "гибридов" нельзя увеличивать до бесконечности, и т.д.
Однако больше всего вопросов вызывает технология, считающаяся наиболее "продвинутой" - водородная. Идея использовать в качестве горючего экологически совершенно чистый водород кажется очень соблазнительной, но есть масса сложностей. Во-первых, в бак водород не нальешь, а устройства для хранения водорода, "топливные элементы" очень сложны, "технологичны", дороги и, в частности, требуют использования драгметаллов, их производство само по себе энергозатратно. Кроме того, энергия нужна для производства самого водорода. Так что альтернативность и экологичность этого вида топлива в целом сомнительна, хотя проблема в узком смысле - устранить загрязнение воздуха на городских улицах - решается. Есть еще масса сложностей связанных с транспортировкой и хранением огромных объемов взрывоопасного газа.

Тип двигателя

Внутреннего сгорания (сверхэкономичный дизель)

Горючее

Дизельное топливо

Решает ли проблему «нефтезависимости»

Частично

Решает ли проблему зависимости от невосполнимых ресурсов

Частично

Решает ли экологическую проблему

Частично

Дополнительные преимущества

Используемая технология, нет необходимости создавать новую заправочную сеть

Дополнительные недостатки

Возможности с точки зрения экономичности ограничены

 

Тип двигателя

Комбинированный, внутреннего сгорания  + электродвигатель

Горючее

Бензин или дизельное топливо

Решает ли проблему «нефтезависимости»

Частично

Решает ли проблему зависимости от невосполнимых ресурсов

Частично

Решает ли экологическую проблему

Частично

Дополнительные преимущества

Используемая технология, нет необходимости создавать новую заправочную сеть

Дополнительные недостатки

Усложняет и удорожает автомобиль

 

Тип двигателя

Внутреннего сгорания

Горючее

Природный газ (пропан / бутан или метан)

Решает ли проблему «нефтезависимости»

Да

Решает ли проблему зависимости от невосполнимых ресурсов

Нет

Решает ли экологическую проблему

Частично

Дополнительные преимущества

Используемая технология, заправочная сеть существует

Дополнительные недостатки

Увеличивает массу автомобиля, снижает безопасность

 

Тип двигателя

Внутреннего сгорания

Горючее

Спирт

Решает ли проблему «нефтезависимости»

Да

Решает ли проблему зависимости от невосполнимых ресурсов

Частично
Решает ли экологическую проблему

Да

Дополнительные преимущества

Используемая технология, возможность использовать существующую заправочную сеть

Дополнительные недостатки

Нет

 

Тип двигателя

Внутреннего сгорания, гибридный, электрический

Горючее

Водород (топливные элементы)

Решает ли проблему «нефтезависимости»

Да

Решает ли проблему зависимости от невосполнимых ресурсов

Нет

Решает ли экологическую проблему

Частично

Дополнительные преимущества

Нет

Дополнительные недостатки

Очень дорогая, неотработанная технология.

Хотя преимущества "водородной" технологии по крайней мере, не очевидны, именно она считается наиболее перспективной, в неё вкладываются колоссальные деньги. Я думаю, смысл затеи именно в "высокотехнологичности": если стандартом автомобильного топлива станет именно водород, то развитые страны, освоившие эту технологию, будут во многом задавать тон в автомобилестроении. Все наиболее передовые разработки будут внедряться именно в "водородные" модели, а "альтернативщики" будутлибо вытесняться, либо довольствоваться производством безнадежно отсталой, хотя и более дешевой техники.

(Оговорюсь сразу, что я не являюсь специалистом в вопросе, и в моих данных и в рассуждениях могут быть ошибки, и я буду благодарен тем, кто укажет на них).

UPD:
Не были упомянуты такие альтернативы, как используемое для дизельных двигателей рапсовое масло, а также синтетический бензин. В обоих случаях существует вопрос энергетической эффективности и "экологичности".

Comments

[ex-gavarun.livejournal.com]

а разве водородный двигатель не решает проблему зависимости от невосполнимых ресурсов? насколько я помню, водород - самый распостраненный элемент во вселенной

[aamonster.livejournal.com]

(ехидно) Ага, у нас в стране полно месторождений свободного водорода, не в виде воды ;-)

[vkv.livejournal.com]

И наоборот, как дизели и гибриды частично решают невосполнимость топлива?

[aamonster.livejournal.com]

Уменьшают расход.

[aamonster.livejournal.com]

Угу, те же сомнения.
"Водородный" вариант интересен с точки зрения использования атомной энергии, но недостатки чудовищные.

Про спирт и другое

[reincarnat.livejournal.com]

1) Спирт. Экологические последствия неоднозначны. При существующем в ряде стран дефиците посевных площадей (тот же Китай) вопрос о выращивании сырья для дальнейшей переработки представляется спорным и неоднозначным. Спирт из других источников (древесина) то же требует вывода продуктивных площадей из оборота (в конечном итоге). Можно покопаться в лит-ре и объективности для сравнить КПД спиртового цикла и солнечной батареи.
2) Другое. Поизводство синтетического горючего из угля, использование битуминозных песков. Если говорить об обзоре - упомянуть надо.

Re: Про спирт и другое

[churkan.livejournal.com]

Солнечные батареи - это вообще не альтернатива. Очень энергозатратное и грязное производство, низкий КПД, зависимость от освещения. Годятся в космосе и для прослушивания радио в пустыне Сахара.

[inside-rain.livejournal.com]

Я на прошлой неделе в новостях слышал, что в Европе открыли сеть альтернативных заправок. Там используется принципиально новое топливо, в основе -- кукурузное масло. И работает это топливо с любым бензиновым двигателем. Цена ниже, чем на бензин. До России видимо не скоро дойдет.

[churkan.livejournal.com]

Цена ниже, поскольку оно не облагается акцизами (не бензин!) а себестоимость, насколько я знаю, выше.

[co2.livejournal.com]

Гибридными двигателями называют то что ты назвал комбинированными.
И разве топливо основная причина нефтезависимости?
А как же производство пластмасс, из которых сделано 70-90% окружающих нас вещей?

[churkan.livejournal.com]

На пластмассы уходит очень небольшая часть нефти, кроме того, если я правильно помню, другие фракции.

[ex-torror652.livejournal.com]

есть подозрение, что при переработке водорода выделяется углекислый газ - не может же вообще ничего не выделяться в атмосферу (если кто то уточнит что именно выделяется - спасибо). но это дела не меняет - окажемся в ситуации как в небольшом запертом гараже при включённом двигателе. по этой причине водородную теорию не приняли, а стали развивать термояд.
и кстати, если даже упрямо продолжать водородную тему - наиболее проще в баки заливать чистую водичку а не сжатый водород. в советские времена были изобретены летательные аппараты, которые летали на простой воде, но кому то было выгодней равивать нефтянку.

и последнее - года четыре назад мне мой друг показывал удивительный фонарь - разработку какого то НИИ... В небольшой резервуар заливается вода и засыпается 2 столовые ложки соли (или просто морская вода) - 12 вольт 10 часов - можно автомагнитолу подключать, там ещё две клеммы.........

[churkan.livejournal.com]

1. Как бы не угарный (СО).
2. Думаю, про водичку - это "байки из склепа.
3. И какой механизм действия, что окисляется?

[13a.livejournal.com]

Глядя на вещи реально, в ближайшее десятилетие-другое никакой массовой альтернативы углеводородному топливу не предвидится. Гибридные двигатели - через несколько лет вполне смогут стать массовой технологией, это первые модели получаются дорогими и сложными в производстве. В качестве первого шага к экономии невосполнимых ресурсов.

[churkan.livejournal.com]

Не только гибриды. Для общественного транспорта (не так важен пробег на 1 заправке и масса, как для легковухи) - газ.

[city-rat.livejournal.com]

Я так понимаю - на Земле есть всего три доступных нам на текущий момент источника энергии:
1. Солнце
2. Внутреннее тепло Земли
3. Делящиеся материалы

2 и 3, конечно, имеют смежную природу, но с практической точки зрения это для нас существенно разные источники. Ну, есть еще теория о неорганическом происхождении нефти - но это пока под большим вопросом.

Все остальное - результат преобразований. В основном преобразовываем мы солнечную энергию. Преобразования могут быть быстрые (ГЭС, бойлеры, фотоэлектрика, переработка растительности) и медленные (использование ископаемого топлива).

Водород и т.п. - это вообще всего лишь способ консервирования энергии для транспортировки.

предыдущий камент неспецово хуйнул

[majtreja.livejournal.com]

в любом топливном элементе что-то горит.
получение водорода, в чистом виде - не обязательно элетролиз воды.
я выше написал - реакция водяного сдвига, паровая конверсия метана и прочее. при этом, конечно, выделяется CO и CO₂. Фишка в том, чтобы CO переработать в CO₂, который вроде бы побезопасней для людей и вообще поглощается мировым океаном в огромных количествах.
вообще, можно в топливных сжигать практически что угодно - метан, пропан, водород и т.п. при этом выхлоп на единицу можности должен получится ниже, чем для ДВС.
получаемый в ТЭ продукт - это электричество, дальше с ним можно делать что угодно - крутить двигатель, например.

если (каковая тенденция есть в мировой науке) будут созданы низкотемпературные каталитические ТЭ с высоким КПД - получается ситуация лучше, чем с ДВС, даже если этим электричеством крутить элетродвигатель, поскольку суммарный КПД у ТЭ+ЭД выше, чем у ДВС, сырья дохуя (метаном планета богата - в океане его хоть жопой ешь), а выхлоп невелик.

[majtreja.livejournal.com]

да, еще поправка - топливный элемент - это не устройство для хранения водорода, а устройство для получения электроэнергии путем сжигания определенного сырья - напрямую из химической в электрическую.
и, кстати, драгметаллов современные ТЭ в основном не требуют - принцип работы другой.
хотя без б, технология тонкая и требует вложений - говорю это как человек, к разработке ТЭ имеющий непосредственное отношение.

[churkan.livejournal.com]

Поправочка важная.
Вообще сомнений в принципиальной реализуемости всего этого, в том числе и промышленной, вроде как нет, но уж больно сложновыебанно всё. Попахивает "Сдвигом мотива на цель".

[anjanja.livejournal.com]

если что-то такое будет работать - нашей стране просто хана будет
и вообще мировой экономике!
цель не оправдывает средства )

[red-rat-catcher.livejournal.com]

по идее ты забыл еще машины работающие на рапсе.
НАпример отсюда http://masla.net/cgi/maslo/redirect.cgi?url=http://www.masla.net/cgi/maslo/main.cgi?t=anl&pt=&llt=&f_bush_id=1014125601&f_msg_id=335&f_view_html=1

В Вашингтоне открылась первая водородная заправка

[inside-rain.livejournal.com]

http://www.cnews.ru/news/line/index.shtml?2004/12/09/169921

[net-kot.livejournal.com]

Читаю заголовок, первая мысль: "Шо, таки биореактор?!!" =)

[-bom-.livejournal.com]

если стандартом автомобильного топлива станет именно водород, то развитые страны, освоившие эту технологию, будут во многом задавать тон в автомобилестроении. Все наиболее передовые разработки будут внедряться именно в "водородные" модели, а "альтернативщики" будутлибо вытесняться, либо довольствоваться производством безнадежно отсталой, хотя и более дешевой техники.
**********************************************************************************************

сейчас тоже именно передовые страны задают тон в автомобилестроении, а отсталые производят дешевые и безнадежно отсталые автомобили.

мне думается, водород будет основным направлением именно в силу технологичности. посмотри, все вокруг ежегодно усложняется. у меня автомобилю 10 лет, и меня все устраивает. но куда девать исследовательские отделы? как не отстать в гонке технологий? прогресс стал самоцелью.
а гонка многим пользователям просто не нужна. мне, например, часто хочется взамен сломанного мобильного купить такой же, но нет, есть только новая можедь с нахуй не нужными наворотами.

[kocmohabt.livejournal.com]

Лошадки, вот альтернативное средство передвижения. Лошадки и машынки какака.

[kocmohabt.livejournal.com]

Да, машынки какака на паровом двигателе, или внешнего сгорания, или на [забыл как хрень называется дожигающая угарный газ, в войну применялась].

[oko.livejournal.com]

в случае идеального коня в свежевыжатом вакууме - если углеводороды накроются, то кроме элекртичества ничего реального не останется. Нас ждет век троллейбусов, электричек, атомоходов и электромобилей. И резкого повышения цен на цветные металлы.

[kocmohabt.livejournal.com]

Чо спалить всегда найдётся.

[trurle.livejournal.com]

Простите, а почему у Вас в спиртовом варианте указано решение проблем нефтезависимости? Для выращивания и сбора спирта необходимо то же жидкое топливо, причем затраты, как энергетические так и натуральные, превосходят выход.
Вообще, не очень понятно каким образом Вы выбирали значения для "решения проблемы нефтезависимости".

[rabarbar.livejournal.com]

а что если трактор будет работать на том же спирте, но с чрезвычайно экономичным двигателем?

[chernidar.livejournal.com]

уточню - дизели решают проблему невосполнимых ресурсов и нефтезависимости полностью за счет перехода на органическое топливо (из рапса). Кстати Украина собирается до 2015 года обеспечить сельскохозяйственную область за счет орг топлива.
другая страна - Бразилия, но там больше спирт в ходу. Тоже восполнимый (гнать из тростника - дешево) и нефтенезависимый.

[victor-chist.livejournal.com]

в целом, правильные выкладки.
но вот вывод... хотя и имеет правильный вектор, несколько скомкан.
"развитые страны" и сейчас задают тон. а то, что нефть сейчас в руках стран как раз "неразвитых" не изменит ситуации и при переходе на водород. ибо, как сам же указал, для производства водорода тоже нужна энергия, которая добывается пока из той самой нефти.
все встанет на свои места, если мы вспомним, когда тема про водород и другие "высокие технологии" (включая всякие "ошибки 2000") возникала, когда, наоборот, предавалась забвению. и посмотрим заодно кто был у власти в США в эти времена.

[arseniy-at-home.livejournal.com]

Покуда нефть не кончится, не будет никаких альтернатив, ибо нефть - это реальные деньги, причем много и райт нау. Мировое правительство никому не позволит выбросить на рынок конкурентноспособную энергетику, а самому ему этим заниматься нахер не надо, так как и на нефти им не плохо сидится.

[churkan.livejournal.com]

А кто у нас нынчев Мировом правительстве?

[ex-palej.livejournal.com]

Работая на химфаке, общался с людьми, которые 10 лет пытались сделать водородный двигатель. Основных проблем две: - где взять водород и в чем его хранить. По поводу первой, понятно, что для добычи водорода методом элетролиза водных растворов - это высокоэнергозатраное производство, с другой стороны - производство алюминия электролизом расплавов - гораздо более энергоемкое производство вполне рентабельно. Тем не менее для решения этой проблемы ведутся разработки по поиску катализаторов, способных разлагать воду на элементы, без использования электричество, катализаторы хороши еще и тем, что количество катализатора много меньше количества воды, которое он способен разложить и даже, если его производство вредно - это окупуется его эффективностью. Сейчас таких достаточно эффективных катализаторов нет, но поиск идет.

Вторая проблема - хранение водорода, известно, что водород хорошо растворяется в металлах платиновой группы, а в том же никеле на порядок хуже. Естественно, что засунуть в автомобиль здоровенный кусок платины малореально, поэтому пытаются сделать другие накопители водорода, причем самые разные, от интерметаллидов, до органических полимеров. Пока они не достаточно эффективны. Использование водорода в баллонах, естественно, даже не рассматривается как реальная возможность.

В идеале, водородный двигатель должен выглядеть следующим образом: в бак заливается вода, которая далее проходит через катализатор, разлагающий ее на элементы, водород поступает в водородную батарею, откуда и используется для сжигания в двигателе.

Но до такого двигателя еще срать непересрать.

[arseniy-at-home.livejournal.com]

А я вот не шарю. Почему в баках нельзя хранить?

Возможно, это уже отметили...

[sigizmund-trah.livejournal.com]

... Нету времени читать все.
Но из текста, неудачной пунктуации фразы "а устройства для хранения водорода, "топливные элементы" очень сложны, "технологичны", дороги" складывается впечатление, что ты причислил топливные элементы к устройствам для хранения водорода. Они же, как тебе наверняка известно, служат для получения елекстричества и оттого к сабжу имеют весьма опосредованное отношение.

[goering.livejournal.com]

>Кроме того, энергия нужна для производства самого водорода.

и это самое главное

поэтому водород в отличии от нефти не энергоноситель

опять при минус 40 наверно прикольно будет работать

[churkan.livejournal.com]

Носитель. Но не источник.

Думаишь, замерзнет?