Уявіть, що замість того, щоб викидати шкідливу суміш двоокису вуглецю, окису вуглецю, вуглеводнів, бензолу і різних твердих частинок, вихлопна труба Вашого автомобіля випускає тільки воду.
Це може звучати як науково-фантастичне оповідання, але насправді є реальним новим автомобілем під назвою Toyota Mirai, який з'явиться на вулицях вже в цьому році.
Авто на водні
У той час, як ми звикли заповнювати бензином або дизельним паливом свій автомобіль, нове "японське чудо" - Мірай - працює на найбільш поширеному елементі у всесвіті - водні.
Газоподібний водень заправляють в бак автомобіля так же, як і бензин, а потім особливий паливний елемент, що виробляє хімічну реакцію за рахунок водню і кисню, перетворює електроенергію, яка і є рушійною силою машини. Що дивно: єдиним побічним продуктом цього процесу є вода.
Безсумнівно, Ви вже чули про електромобілі, які далеко не можуть виїхати без підзарядки, а їх максимальна швидкість варіюється в межах 70 км / год. Однак Мірай на альтернативному виді палива поза конкуренцією.
Цей автомобіль може розігнатися до 179 км / год, причому до 100 км / год машина розганяється за 9.6 секунд і, найголовніше, вона здатна проїхати без додаткової дозаправки 482 км. Ультрасучасні баки з вуглецевого волокна заповнюються приблизно за десять хвилин.
Читайте також: Автомобіль з ядерним двигуном: 8 грам торію на мільйони кілометрів
При згадці водню в якості палива деякі люди можуть згадати про німецькому дирижаблі Гінденбурга, який згорів над штатом Нью-Джерсі, США в 1937 році.
Однак конструктори Toyota Mirai запевняють, що на даному автомобілі така ситуація зведена на "ні" завдяки куленепробивним резервуарів, в яких розміщені водневі паливні елементи. Тому у звичайного бензинового бака набагато більше шансів бути підірваним в результаті ДТП.
В цілому авто має амбіції підкорити весь світ. Але компанії Toyota потрібно поспішати, бо в наступному році Honda, Ford і Nissan планують випустити на ринок автомобілі зі схожими технологіями.
Якби всі автомобілі їздили на водні, то повітря в наших містах був би набагато чистіше. До того ж усім відомий факт, що нафта на планеті закінчується, а, отже, рано чи пізно бензин буде коштувати шалено дорого (хоча і зараз це вже не дешеве задоволення).
Виходить, що якщо все люди пересядуть на такі автомобілі, то людство може зробити крок до позбавлення від проблем, пов'язаних із забрудненням навколишнього середовища.
Недоліки автомобіля на водні
Але, звичайно ж, не все так райдужно, як хотілося б. Існують серйозні проблеми, які можуть стати каменем спотикання на шляху до альтернативи бензинових двигунів.
1. В даний час автомобілі на водні дуже дорогі. Мірай, чотиридверний седан, повинен надійти в продаж за 99 700 доларів. У той час як вартість автомобіля з бензиновим двигуном такого ж класу становить приблизно 30 000 доларів.
3. Заправка повного бака Toyota Mirai буде коштувати близько 103 долара, що приблизно в два рази більше, ніж заправити автомобіль на бензиновому двигуні того ж класу, який проїжджає ті ж 482 км.
Субсидії для авто на водні
Звичайно, питання вартості інфраструктури можуть бути частково вирішені урядами, які в змозі створити стимули: надавати покупцям різні знижки або навіть забезпечувати людей заправкою воднем безкоштовно.
Це вже відбувається в Японії - в країні, де турбуються про свою енергетичну безпеку (особливо після ядерної катастрофи на Фукусімі).
Уряд Японії дуже допомагає населенню субсидіями на покупку водневих автомобілів (сума субсидії становить майже 27 000 доларів) в рамках програми, для якої виділять 400 млн. Доларів з державного бюджету.
За допомогою даної програми планується допомогти населенню Японії купити 6 000 приватних транспортних засобів, що працюють на водні.
Тим часом в США комітет енергетики штату Каліфорнія пообіцяв 205 млн. Доларів для забезпечення майже 70 АЗС водневим паливом до кінця наступного року. У Каліфорнії також виплачують 12 000 доларів тим, хто купує автомобілі на водні.
А ось у Великобританії такі автомобілі будуть коштувати дорожче, по тій простій причині, що технологічні компанії, як правило, "роздмухують" там ціни. На туманному Альбіоні люди готові платити за такий товар традиційно більше, ніж жителі інших розвинених країн.
Британський уряд, зі свого боку, пообіцяв 17 млн. Доларів для будівництва ще 15 водневих станцій на Південному Сході країни.
виробництво водню
Ще однією проблемою таких машин є виробництво водню, так як це досить проблематичне захід.
Найбільш поширений метод називається парової реформінг. Він полягає в тому, що пар змішується з природним газом, потім нагрівається до певної температури з подальшим додаванням каталізатора, такого як нікель, в результаті чого виходить водень і монооксид вуглецю (отруйний газ). Близько 95% водню в світі виробляється цим шляхом.
На жаль, це не екологічно чистий процес, тому що результатом є і побічні продукти. Таким чином, хоча сам по собі водень в автомобілі не забруднює навколишнє середовище, виробництво даного палива буде забруднювати наш з Вами повітря.
В результаті навіть захисники автомобілів на водневому паливі зізнаються, що виробництво водню буде забруднювати навколишнє середовище в кращому випадку як автомобілі на бензинових двигунах, а в гіршому - значно більше.
Вчені зараз розробляють "зелені методи" виробництва водню, такі як витяг водню з кукурудзяного лушпиння або використання вітряних турбін для харчування електролізу води.
В даний час не було придумано екологічно чистих і досить ефективних методів виробництва водневого палива для щоденної заправки мільйонів автомобілів.
Звичайно ж, шанувальники автомобілів, що працюють на водневому паливі, непохитні: вони впевнені, що ми повинні просуватися вперед, бо наше майбутнє залежить від роботи автотранспорту, який не буде завдавати шкоди нашій планеті.
Проблеми водневих автомобілів
Компанія Toyota стверджує, що Mirai виділяє всього 100 мл води на приблизно 2 км шляху. Підраховано, що, наприклад, у Великобританії все автомобілі проїжджають близько 488 млрд. Км на рік. Це означає, що якби кожен автомобіль був би Toyota Mirai, то витік від всіх автомобілів склала б 3 млрд. Л води і водяної пари щороку.
Для порівняння: такої величезної кількості води вистачило б, щоб заповнити близько 12 000 плавальних басейнів, призначених для проведення олімпійських ігор.
Звичайно, вода сама по собі є нешкідливою для нас усіх субстанцією, але тільки не для наших доріг під час морозів. Уявіть собі автомагістраль з інтенсивним рухом в середині зими, і з кожного транспортного засобу виливається 1 літр води кожні 20 км. Адже вся ця вода перетвориться на ковзанку в лічені хвилини. А якщо вода викидається у вигляді пари, то передбачуваний результат - туман.
За повідомленнями, в місті Рейк'явік, Ісландія, пасажири автобусів на водневому паливі турбуються про кількість водяної пари, який виходить тільки з одного автобуса з безлічі.
Таким чином, хоча водневі автомобілі мають масу переваг (наприклад, беззвучність і екологічність), існує багато проблем з ними, які потребують вирішення, інакше такі машини будуть не затребувані.
Можливо, водневі паливні елементи стануть успішно використовуватися, наприклад, вилковими навантажувачами, що працюють в закритих приміщеннях, де бензиновий або дизельний дим особливо небажані.
Так що ще належить з'ясувати, чи будемо ми всі насолоджуватися водневими сімейними автомобілями в наступному десятилітті чи ні.