Сміливий проект розвивають американець Джеррі Вудолл (Jerry Woodall) і його колеги з університету Пардью (Purdue University).
Дослідники пропонують виробляти водень на борту автомобіля по чуть-чуть, строго в міру потреби, і направляти його або в звичайний ДВС, або в паливні елементи, для вироблення електрики.
Раніше ми вже бачили оригінальні проекти в цій галузі: по заправці автомобілів дротом і бензиновими картриджами, а також з безпечного зберігання водню на борту - у вигляді розсипу скляних мікросфер і у вигляді твердих таблеток.
Досвід, в якому Вудолл демонструє здійсненність ідеї (ролик та презентацію можете знайти на сторінці дослідника). У склянці, поставленому на електричну плитку, - рідкий галій (температура плавлення галію всього 30 градусів за Цельсієм, але в досвіді його нагрівають сильніше). Зверху кидають кілька звичайних прутків алюмінію. Вони плавають по поверхні і розчиняються (кадр з сайту hydrogen.ecn.purdue.edu).
У Вудолл підхід схожий. Він каже, що в бак авто можна засипати безліч кульок зі сплаву алюмінію з галієм. При додаванні до таких кульок води вони починають бурхливо виділяти водень. Власне водень із води витісняє алюміній (перетворюючись в оксид), а галій потрібний для запобігання утворення окисної плівки алюмінію на повітрі. Саме через неї звичайний алюміній до води "байдужий".
"Галій є критичним елементом, тому що він плавиться при низькій температурі і з готовністю розчиняє в собі алюміній, віддаючи його у вигляді твердих кульок, активно вступають в реакцію з водою", - пояснює Вудолл.
Цей принцип отримання водню схожий на принцип роботи японського пристрою, який переводить харчування ноутбуків на алюміній і воду, тільки там спеціально підготовлений (активоване) алюміній міститься в герметичному картриджі, щоб не окислюється.
Патент на технологію алюмінієво-галієвих кульок належить дослідницькому фонду Пардью (Purdue Research Foundation). А зараз вчені з однойменного університету створюють компанію AlGalCo, яка займеться комерціалізацією даного винаходу.
Мотопили, генератори, газонокосарки, візки для гольфу також можуть бути переведені на новий тип харчування, міркують дослідники.
Весь алюміній розчинився в галлії. Тепер в стакан налили воду - пішло бурхливе виділення водню (кадр з сайту hydrogen.ecn.purdue.edu).
Фактично кульки сплаву тут служать не паливом, а проміжним енергоносієм. Джерелом же енергії повинні стати, по ідеї, нешкідливі в плані парникового ефекту АЕС або альтернативні джерела енергії типу вітру і Сонця - поблизу таких станцій буде раціонально будувати заводи по відновленню відпрацьованих кульок.
При нинішніх цінах на алюміній, дана технологія заправки не може конкурувати за вартістю кілометра пробігу з бензином. Але є передумови для зниження вартості алюмінію - якщо його оксид відновлюватимуть близько електростанцій, можна буде відняти витрати на транспортування електрики по мережах.
До того ж, галій в реакції з водою не бере, так що далі він просто буде "ходити по колу".
При використанні в автомобілі паливних елементів (коефіцієнт корисної дії яких становить приблизно 75%, проти 25% у ДВС), з умовою, що самі ці елементи стануть комерційно конкурентоспроможними (а справа поступово до того йде), такою алюмінієво-водневий привід зможе конкурувати за ціною з витратами на бензин (а це - $ 3 за галон або $ 0,8 за літр) - впевнені винахідники.
Учені пишуть, що бак приблизно з 160 кілограмами алюмінію, займаючи приблизно те ж саме місце, що звичайний бензобак, забезпечив би пробіг легковика в 560 кілометрів (про додатковий бак з водою, правда, вчені нічого не уточнюють).
За розрахунками Вудолл, в разі переробки прореагировавших кульок біля АЕС одна така заправка обходилася б автовласнику в $ 60, що приблизно дорівнює вартості заправки середнього авто (в США), при тому ж самому пробігу на одному бензобаку.
А це - "відходи виробництва" після завершення процесу (кадр з сайту hydrogen.ecn.purdue.edu).
У чому тоді вигода? В екологічній чистоті машини і в зменшенні залежності транспорту (і економіки) від нафти. Це, втім, піднімає питання про вироблення електрики.
Але тут він залишається на другому плані. Зрештою, зараз у всьому світі активно розвиваються електромобілі. А по суті, машина, запропонована Вудолл, буде тим же електромобілем. Різниця лише в щільності упаковки енергії. Між найкращими акумуляторами і бензобаком, якщо вважати що містяться там джоулі на кілограм ваги, - просто величезна прірва.
Бак ж з алюмінієво-галієві кульками буде всього лише вдвічі важче бензобака, що забезпечує такий же пробіг (з урахуванням різниці в ККД класичної силової установки і зв'язки паливний елемент - електромотор).
І якщо економічні викладки вчених з університету Пардью виявляться вірними, їх модель заправки авто має право на життя. Єдино, про що ще належить подумати - зручність заправки кульками. Воно явно програє заправці рідиною (бензином і дизпаливом). Може, у вас є пропозиції?