Бак с шариками заменяет бензин в зелёной машине
Учёные придумали новый другой метод заправки авто, разрешающий отказаться от нефтяного горючего в пользу водорода. Без потребности в промышленной выработке, транспортировке и хранении этого газа.
И, возможно, лет через десять вы станете брать на заправке не литры, а килограммы. Особого сплава.
Храбрый проект развивают американец Джерри Вудолл (Jerry Woodall) и его коллеги из университета Пардью (Purdue University). Исследователи предлагают создавать водород на борту автомобиля по чуть-чуть, строго по мере необходимости, и направлять его или в простой ДВС, или в топливные элементы, для выработки электричества.
Ранее мы уже видели уникальные проекты в данной области: по заправке машин бензиновыми картриджами и проволокой, и по надёжному хранению водорода на борту — в виде россыпи стеклянных микросфер и в виде жёстких пилюль.
Опыт, в котором Вудолл демонстрирует выполнимость идеи (ролик и презентацию имеете возможность обнаружить странице исследователя). В стакане, поставленном на электрическую плитку, — жидкий галлий (температура плавления галлия всего 30 градусов по шкале Цельсия, но в опыте его нагревают посильнее).
Сверху бросают пара простых прутков алюминия. Они плавают по поверхности и растворяются (кадр с сайта hydrogen.ecn.purdue.edu).
У Вудолла подход схож. Он говорит, что в бак авто возможно засыпать множество шариков из сплава алюминия с галлием.
При добавлении к таким шарикам воды они начинают бурно выделять водород. Фактически водород из воды вытесняет алюминий (преобразовываясь в оксид), а галлий нужен для предотвращения образования окисной плёнки алюминия на воздухе.
Как раз из-за неё простой алюминий к воде «равнодушен».
«Галлий есть критическим элементом, по причине того, что он плавится при низкой температуре и с готовностью растворяет в себе алюминий, отдавая его в виде жёстких шариков, деятельно вступающих в реакцию с водой», — поясняет Вудолл.
Данный принцип получения водорода похож на принцип работы японского устройства, переводящего питание ноутбуков на воду и алюминий, лишь в том месте намерено подготовленный (активированный) алюминий содержится в герметичном картридже, дабы не окислялся.
Патент на разработку алюминиево-галлиевых шариков в собственности исследовательскому фонду Пардью (Purdue Research Foundation). А на данный момент учёные из одноимённого университета создают компанию AlGalCo, которая займётся коммерциализацией данного изобретения.
Мотопилы, генераторы, газонокосилки, тележки для гольфа также будут быть переведены на новый тип питания, рассуждают исследователи.
Авторы работы очень подчёркивают, что в следствии для того чтобы производства водорода на борту автомобили не выделяется никаких вредных газов, и по большому счету: всё что остаётся — это галлий и оксид алюминия. А их, по окончании выработки одного бака, возможно направить на повторную переработку, замкнув цикл.
Целый алюминий растворился в галлии. Сейчас в стакан налили воду — пошло бурное выделение водорода (кадр с сайта hydrogen.ecn.purdue.edu).
Практически шарики сплава тут помогают не горючим, а промежуточным энергоносителем. Источником же энергии будут, по идее, безвредные в плане парникового результата АЭС либо экологически чистые источники энергии типа ветра и Солнца — вблизи таких станций будет рационально строить фабрики по восстановлению отработанных шариков.
При нынешних стоимостях на алюминий, эта разработка заправки не имеет возможности соперничать по цене километра пробега с бензином. Но имеется предпосылки для понижения цены алюминия — в случае если его оксид будут восстанавливать около электростанций, возможно будет вычесть затраты на транспортировку электричества по сетям.
Второй вопрос — галлий. Авторы проекта подчёркивают, что он до тех пор пока дорог, но его цена возможно заметно снижена при массовом производстве.
Пока же галлий нужен в очень ограниченных количествах — в полупроводниковой индустрии, к примеру. К тому же в том месте нужен галлий необыкновенной чистоты, тогда как для топливных шариков сгодится и галлий с примесями, соответственно — более недорогой.
К тому же, галлий в реакции с водой не участвует, так что потом он просто будет «ходить по кругу».
При применении в автомобиле топливных элементов (КПД которых образовывает приблизительно 75%, против 25% у ДВС), с условием, что сами эти элементы станут коммерчески конкурентоспособными (а дело неспешно к тому идёт), таковой алюминиево-водородный привод сможет соперничать по цене с затратами на бензин (а это — $3 за галлон либо $0,8 за литр) – уверены изобретатели.
Учёные пишут, что бак примерно со 160 килограммами алюминия, занимая приблизительно то же самое место, что простой бензобак, обеспечил бы пробег легковушки в 560 километров (про дополнительный бак с водой, действительно, учёные ничего не уточняют).
По расчётам Вудолла, при переработки прореагировавших шариков около АЭС одна такая заправка обходилась бы автовладельцу в $60, что примерно равняется стоимости заправки среднего авто (в Соединенных Штатах), при том же самом пробеге на одном бензобаке.
А это — «отходы производства» по окончании завершения процесса (кадр с сайта hydrogen.ecn.purdue.edu).
В чём тогда польза? В экологической чистоте автомобили и в уменьшении зависимости транспорта (и экономики) от нефти.
Это, но, поднимает вопрос о выработке электричества.
Но тут он остаётся на втором замысле. В итоге, на данный момент во всём мире деятельно развиваются электромобили. А по сути, машина, предложенная Вудоллом, будет тем же электромобилем.
Отличие только в плотности упаковки энергии. Между самыми бензобаком и лучшими аккумуляторами, в случае если вычислять содержащиеся в том месте джоули на килограмм веса, — легко огромная пропасть.
Бак же с алюминиево-галлиевыми шариками будет всего лишь в два раза тяжелее бензобака, снабжающего такой же пробег (с учётом отличия в КПД хорошей связки и силовой установки топливный элемент — электромотор).
И в случае если экономические выкладки учёных из университета Пардью окажутся верными, их модель заправки авто в праве на судьбу. Единственно, о чём ещё предстоит поразмыслить – удобство заправки шариками. Оно очевидно проигрывает заправке жидкостью (бензином и дизтопливом).
Может, у вас имеется предложения?
