Будущее уже рядом! Двигатели на воде!

Автомобиль Honda вместе с заправкой

Honda Unveils FCX Concept Car - автомобиль, который продаётся вместе с системой заправки. Причём, каждый владелец такого автомобиля может заправлять топливом машину, не выходя из своего гаража. Именно такую новинку представили инженеры из концерна Honda. Её имя - Honda Unveils FCX Concept Car. Заправочное устройство в строго определённой пропорции преобразует из обычного воздуха смесь кислорода и водорода, на которой и работает машина. Интересным дополнением заправочного блока является то, что он может работать как генератор электроэнергии и водный насос. О цене новинки пока ничего не сообщается, потому что это лишь один из первых действующих прототипов.

Американский суперкар на воде

Молодая техасская компания Ronn Motors представила публике оригинальный суперкар, потребляющий смесь бензина с водородом, причём последний производится на борту. "Зелёные" технологии в этой машине идут рука об руку с внушительной динамикой и показной роскошью. Мелкосерийное производство диковинки начнётся осенью нынешнего года, но фирма уже принимает заказы.


Автомобиль называется Scorpion. Пока он представлен без "одежды" (короткий ролик можно увидеть на этой странице). То есть инженеры Ronn Motors построили трубчатый каркас, снабдили его шасси, мотором, водородным оборудованием, смонтировали салон и прочую начинку. А вот кузов публике пока вживую не показали, но, судя по рисункам, он будет весьма красивым.


Краткие характеристики выглядят солидно. Двигатель — доработанный 3,5-литровый V6 от Acura. 289 "лошадок" в базовом варианте и 450 с двумя опциональными турбонагнетателями. 6-ступенчатая ручная коробка (в 2009 году обещают поставить 6-ступенчатый "автомат"). Кузов из углеволоконного композита и тот же материал в отделке салона. Кожаные кресла с подогревом и охлаждением. Спутниковая навигация и аудиосистема высокого класса, 20-дюймовые колёсные диски и прочее в том же духе.


Максимальную скорость обещают в 334 километра в час — не рекорд, но очень серьёзный показатель. Как и ураганный разгон — 3,5 секунды с места до 60 миль в час (почти 100 км/ч), который отчасти объясняется малым весом авто, — немногим менее тонны.


А вот средний расход топлива на трассе просто удивляет: всего 5,88 литра на сто километров (во всяком случае так утверждают разработчики суперкара). Откуда?


Ronn Motors, Scorpion


Основатель компании Ронн Максвелл (Ronn Maxwell) позиционирует Scorpion как экзотический премиум-автомобиль, призванный стать ещё одним шагом на пути решения давней проблемы, стоящей перед промышленностью, — необходимости всё более экономичных и экологичных авто при сохранении динамики и комфорта, которые так востребованы покупателями.


Решений тут может быть масса, но в Scorpion нет ни сверхнавороченных гибридных технологий, ни даже новомодных топливных элементов. Вместо этого тут есть небольшой бак с водой и специальный электролизёр от компании Hydrorunner — стратегического партнёра Ronn Motors.


Этот аппарат под управлением компьютера генерирует небольшое количество водорода, которое подаётся в ДВС наряду с бензином. Доля водорода на некоторых режимах может доходить до 30-40%.


Поскольку электролизёр может утилизировать электричество из сети авто во время торможения, можно говорить о некой степени рекуперации энергии. Но также надо добавить, что водород улучшает сгорание основного топлива — бензина. И это — ещё одно объяснение экономии горючего.







Ronn Motors, Scorpion


Как всё будет работать на практике — станет ясно позднее. Однако стоит заметить, что аналогичная система для дальнобойных тягачей, судя по отзывам установивших её владельцев, действительно сокращает расход топлива.


Компания намерена выпустить 200 Scorpion'ов по цене $150 тысяч.

Найден новый способ расщепления воды

Международная группа исследователей, возглавляемая учеными из австралийского университета Монаш (Monash University), заявила о том, что ей удалось химическими методами воспроизвести ключевой процесс фотосинтеза, и это обеспечило значительное продвижение в разработке технологии использования солнечного света для расщепления воды на водород и кислород.
До сих пор именно отсутствие недорогих способов получения водорода в промышленных масштабах служило одним из основных факторов, препятствующих его использованию в качестве экологически чистого топлива.

В процессе, разработанном исследователями, используются соединения марганца, так же как и в процессе фотосинтеза, происходящем в растениях. Но в живой природе под действием солнечных лучей из воды и двуокиси углерода образуется кислород и углеводы, тогда как ученые модифицировали реакцию, с тем, чтобы использовать свет для расщепления воды на ее составляющие – водород и кислород. В текущей реализации для успешного протекания процесса требуется также приложение небольшого потенциала с напряжением 1,2 В.

Согласно опубликованной исследователями информации, ключевой разработкой, позволившей реализовать реактор, стало покрытие для анода, названное Nafion и представляющее собой разновидность полимерной мембраны толщиной несколько микрометров, в которой находятся включения марганца. Покрытие предохраняет марганец от распада, и одновременно обеспечивает доступ воды к катализатору, где она окисляется под действием солнечного света. Хотя ученые признают, что над технологией еще предстоит немало поработать, чтобы адаптировать ее к условиям промышленного производства, в целом они отмечают жизнеспособность изобретенного процесса, что было продемонстрировано в ходе испытаний реактора, продолжавшего успешно функционировать на третьи сутки тестирования.

Китайцы построили микробный генератор водорода

Китайские исследователи построили экспериментальный аппарат, в котором колония микроорганизмов вырабатывает водород из ацетатов. При этом, что важно, устройству не требуется никакого внешнего электропитания.
Данная работа интересна тем, что в качестве сырья применяется группа соединений, относительно дешёвых и широко распространённых в химической (и не только) промышленности. Если полномасштабная установка на новом принципе окажется рентабельной, это может открыть альтернативный путь для массовой выработки водорода. К примеру — для использования его в качестве топлива "зелёных" автомобилей, получаемого из недорогого и доступного сырья, химических отходов в том числе.


Новая система отталкивается от двух давно известных учёным типов приборов: микробных топливных элементов (MFC) и микробных электролизных ячеек (MEC). В первых бактерии потребляют какое-либо органическое топливо, выдавая на выходе электрический ток, а во вторых бактерии при содействии внешнего источника напряжения разлагают сложные вещества на простые (водород, к примеру).


Особый интерес вызывает именно способность микроорганизмов выдавать "на-гора" H2. Но тут экспериментаторы сталкиваются с кучей проблем, выливающихся в невысокую производительность установок в расчёте на потраченную извне энергию.


Группа учёных из Китайского университета науки и технологии (University of Science & Technology of China), а также — нескольких других исследовательских центров и институтов Поднебесной изящно обошла эти трудности, замкнув электрическими цепями и трубопроводами друг на друга специально разработанные MFC и MEC.


Водород, Генератор


На схеме нового генератора водорода показаны его основные части: 1 – микробный топливный элемент; 2 – микробная электролизная ячейка. Камеры каждого из двух приборов разделены протонообменной мембраной. Колонии бактерий живут на анодах каждого из блоков.


Красота установки заключается ещё и в том, что одно и то же вещество (ацетат) в MFC работает как топливо, для получения тока, а в MEC — как сырьё для синтеза водорода. При этом MFC полностью обеспечивает потребности MEC в электричестве.


В анодной камере последнего "мини-реактора" бактерии разлагают ацетат при помощи ряда метаболических реакций, выпуская углекислый газ. При этом образуются ионы водорода, которые мигрируют через мембрану. На катоде MEC они объединяются с электронами, пришедшими с анода MFC (на котором идёт аналогичная реакция разложения органики), что и даёт чистый водород.


Протоны же с топливного элемента, пройдя через свою мембрану, соединяются с кислородом воздуха, порождая воду. Так достигается полный баланс по атомам.


Китайские специалисты особо подчёркивают, что напряжение холостого хода микробного топливного элемента на ацетатах составляет 0,8 вольта. В то же время для проведения электролиза ацетата с выработкой водорода нужно обеспечить микроорганизмы напряжением 0,14 вольта (в теории) и 0,6 вольта, если учесть все потери в установке и желаемую высокую производительность.


Как видим, баланс соблюдается и тут.


Авторы проекта утверждают, что впервые MFC и MEC были объединены в одну установку, которая на практике показала способность генерировать водород на месте. При этом эффективность опытного прибора китайцы оценили высоко.


Тем не менее они намерены ещё поработать над параметрами электродов и мембран, чтобы дальше повысить отдачу прибора.


А описание нынешнего варианта генератора водорода исследователи поместили в журнале Environmental Science & Technology.

Разработана домашняя водородная автозаправка

[size][color][url][/url]
Британская компания ITM Power разработала компактный и, что важно, более-менее недорогой (по уверениям фирмы) домашний электролизёр для заправки автомобилей водородом.

Прежде всего надо заметить, что проект ITM Power нацелен на использование водорода как топлива для ДВС, что организовать проще и дешевле, чем перевод машин на силовые установки, использующие водородные топливные элементы.

Более того, как сказано в пресс-релизе, на ближайшие годы компания видит водород лишь в качестве дополнительного топлива, удобного и дешёвого решения, которое поможет значительно снизить выбросы парниковых газов и поспособствует смягчению изменения климата.

В полном соответствии с этой концепцией британцы путём небольших, как они пишут, переделок конвертировали в двухтопливный (водород/бензин) автомобиль Ford Focus. Причём, в отличие от нашумевшей двухтопливной "семёрки" BMW, где водород хранится в криогенном баке в виде жидкости, и от двухтопливной Mazda RX-8, которая питается газообразным водородом, хранящимся под давлением в 350 атмосфер, в экспериментальном Focus баллон содержит газообразный водород под давлением всего 75 атмосфер.

Пусть количество водорода в машине — невелико, зато снижаются требования к прочности баллона, а значит — его стоимость.

Домашний электролизёр от ITM Power потребляет от сети мощность в 10 киловатт.

На предварительных испытаниях одна заправка от этого электролизёра позволила опытному авто проехать 40 километров на одном водороде, после чего двигатель перешёл на обычное, бензиновое питание.

И автомобиль, и первые образцы электролизёров компания намерена официально представить публике позже, в этом году. О дате массового производства домашней заправки точно ничего сказать нельзя, но британцы намерены уже в следующем году начать серийный выпуск целой линейки электролизёров для разных областей применения.

Данный подход к водородному транспорту, заметим, отличается от принципа, активно продвигаемого сейчас в Японии — домашних водородных автозаправок, генерирующих водород из бытового газа. Какой из них окажется экономически выгоднее — покажет время.[/color][/size]

Нанокристаллы в топливных елементах

[size][color][url][/url]
Использование микроскопических кристаллов циркония может сделать водородные топливные элементы надежнее и дешевле. Соответствующее исследование выполнила группа ученых из Калифорнийского университета.

Водородное горючее в топливных элементах окисляется с помощью кислорода, содержащегося в воздухе. В результате высвобождается энергия, а отходы представляют собой обычную воду. Топливные элементов весьма перспективны, но на пути их создания стоит немало сложностей. В частности, температура, при которой работают современные водородные топливные элементы, может достигать 800-1000°C. С одной стороны, само ее достижение требует значительных энергетических затрат, а с другой – тепло быстро разрушает металлические, пластиковые и керамические компоненты. В большинстве конструкций также используется дорогостоящий катализатор – платина.

Как утверждается, новая технология поможет снизить рабочую температуру топливных элементов до 50-100°C.

В основу работы лег метод формирования микроскопических кристаллов оксида циркония размером порядка 15 нм, состоящих всего из нескольких атомов вещества. Кристаллы такого размера хорошо проводят электричество за счет подвижности протонов, что и позволяет использовать материал в топливных элементах. Хотя о перспективах коммерциализации научной работы пока не сообщается, известно, что исследователи уже подали заявку на патент.[/color][/size]

Японцы создали новый водородный источник питания

Специалисты японской компании Daihatsu разработали новый водородный источник питания для двигателей, в котором не используется платина.

Как известно, в современных водородных источниках питания для двигателей в качестве электролита используется платина, которая достаточно существенно влияет на стоимость самой ячейки.
Учитывая этот фактор, инженеры компании Daihatsu решили заменить платину на более дешевые кобальт и никель. В результате, разработанная ими ячейка использует вместо водорода гидразин гидрат, как альтернативное топливо без выбросов СО2.  


Остальное по теме читайте на сайте: http://nanohudrogen.blogspot.fr/