Перспективы использования альтернативных источников энергии на транспорте
Страница 2
- транспортировка водорода;
- водородный двигатель.
Отсюда можно выделить основные недостатки водородного двигателя:
1. Водородный двигатель с учетом цепочки производства водорода и электроэнергии выделяет больше экологически-вредных веществ, но в месте расположения электростанции, вдали от населенных пунктов, где экологические проблемы стоят наиболее остро.
2. В идеальных условиях сам ДВС на водороде выбрасывает в атмосферу только водяной пар. При эксплуатации в реальных условиях добиться столь идеального сгорания сложно - в зависимости от условий горения, могут образовываться гидроксиды OH (которые взаимодействуя с металлом, будут вызывать его коррозию и образовывать весьма достаточно опасную для экологии щелочь), перекись водорода (едкое и опасное вещество), соединения азота и др. В то же время водород, утечки которого неизбежны, разрушает озоновый слой.
3. Водяной пар, образовывающийся при работе водородного двигателя, так же представляет серьёзную опасность - он может привести к трудно прогнозируемым климатическим изменениям; также как и CO2, является «парниковым газом»; усиливает коррозию материалов, что может привести к преждевременным обрушениям конструкций и серьёзным техногенным катастрофам; ухудшает самочувствие людей; создает благоприятные условия для размножения болезнетворных бактерий; уменьшает сцепные свойства дорожного покрытия и количество туманов, что ведет к повышению количества ДТП.
Проблема безопасности
Водород по своим свойствам схож с пропаном и парами бензина - в смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь. К тому же водород невозможно удержать в баллоне - молекулы водорода настолько малы, что легко диффундируют сквозь металл.
Существует и другой способ хранения водорода - металл-гидриды - ёмкости со специальными сплавами, которые впитывают водород в свою кристаллическую решётку и отдают его при нагревании. Такой способ хранения имеет высокую плотность упаковки топлива, но опасен тем, что эта ёмкость может нагреться и отдать водород не только от нагревателя, но и, например, от солнца или работающего двигателя, что может вызвать утечку водорода и взрыв.
Однако это можно предусмотреть - создать специальные покрытия, термостаты, датчики утечки, систему вентиляции и т.д., но тогда еще больше возрастет стоимость энергетической установки, а следовательно, и автомобиля.
На основе всего выше изложенного можно сделать вывод: на данном этапе развития техники водородный двигатель имеет определенные перспективы там, где нужны максимальные мощность, скорость и т.д., причем любой ценой (космические аппараты, боевая техника, гонки и т.д.), но массовое использование его на транспорте в обозримом будущем, бесперспективно, т.к. он неэкономичен, неэкологичен, небезопасен и не может быть обеспечен водородом в необходимом количестве. Можно констатировать, что водород - это интересное горючее, но сложность его производства, хранения и применения такова, что в ближайшие 30 лет использование водорода, как коммерчески доступного топлива, невозможно.
Биотопливо (метан, этанол, рапсовое масло и др.) – по оценкам специалистов самая перспективная на сегодняшний день альтернатива бензину. Работы по его внедрению полностью или в смеси с бензином очень активно ведутся во всем мире. Экологически оно не панацея, но лучше бензина, является возобновляемым источником. Во многих странах мира биотопливо изготавливают из отходов производства: на Кубе этанол получают из отходов переработки сахарного тростника, в Гонконге метан получают прямо при гниении отходов на свалках путем откачки данного газа из пустот мусорохранилищ. Кроме того, успехи биологии и генной инженерии позволяют расчитывать на значительный прорыв в этом вопросе в ближайшее время.
