После полутора лет работы группа Team FAST из 35 студентов Технического университета Эйндховена (Нидерланды) готова показать результат своего труда — проект электроавтобуса с увеличенным запасом хода за счёт модуля Range-Extender (REX) на муравьиной (метановой) кислоте. Демонстрация автобуса состоится 6 июля 2017 года (ещё можно зарегистрироваться для участия, если вы будете в Эйндховене).На иллюстрации показано компьютерное изображение автобуса с прицепом. Это первый в мире автобус, способный работать на жидкой муравьиной кислоте. Хотя муравьиную кислоту сегодня синтезируют искусственным способом, но теоретически её можно получать из возобновляемых источников. Например, из крапивы, муравьёв и медуз. Достаточно просто вскипятить муравьёв в сосуде с водой и пропустить пар через жидкость — получится слабый раствор муравьиной кислоты, именно таким способом это вещество открыл в 17 веке английский химик Джон Рей. Как вариант, можно настоять муравьёв на спирту. То есть это экологически чистое топливо из возобновляемого источника — муравьёв.
Официальное название нового энергоносителя — гидрозин (Hydrozine). Оно на 99% состоит из муравьиной кислоты с добавлением присадки для улучшения эффективности.
Студенты разработали гидрозин за год с нуля — первая модель REX в уменьшенном масштабе была показана в начале 2016 года. Фактически, это совершенно новый вид топлива, который раньше не применялся в автомобильной промышленности. Концентрированная муравьиная кислота полностью обеспечивает энергией электродвигатели, выдавая мощность 25 кВт.
В процессе окисления муравьиная кислота расщепляется на водород и углекислый газ. Именно водород используется в двигателе для получения электричества: при сжигании водорода в качестве побочного продукта образуется вода. Углекислый газ не выбрасывается в атмосферу, а собирается для дальнейшего гидрирования или гомогенного катализа — и получения той же муравьиной кислоты. Поэтому в системе вообще нулевой выхлоп CO2.
Преимущество нового топлива в том, что оно не требует переоборудования современного гибридного транспорта, который работает на водороде. В частности, сейчас модулем Range-Extender на муравьиной кислоте оборудовали гибридный городской электроавтобус голландской компании VDL, и он уже вполне работоспособен. В отсутствие модуля REX автобус работает как обычно на электричестве от водорода, но с REX можно увеличить запас хода и сэкономить на водороде. Теоретически, если у автобуса закончилось топливо где-нибудь в глухой местности далеко от заправок и розеток, то водитель может сходить в лес и добыть топливо в ближайшем муравейнике (правда, ему придётся затем осуществить ряд химических реакций).
Сейчас группа разработчиков заканчивает тесты, и после завтрашней презентации будет ещё несколько месяцев доводить до ума модуль увеличения запаса хода. Студенты надеются, что автобус VDL с кислотой выйдет на городские улицы в конце 2017 года. Правда, этим летом многие участники Team FAST заканчивают учёбу, но их место в команде займут учащиеся младших курсов.
C химической формулой HCOOH муравьиная кислота применяется в пищевой промышленности в качестве консерванта, в медицине как обезболивающее средство и антисептик (муравьиный спирт концентрацией 1,25%), в сельском хозяйстве для заготовки кормов, в химической промышленности как растворитель, в текстильной промышленности для окрашивания шерсти, в парфюмерии (растворители, душистые вещества), в кожевенном деле, а также пчеловодстве для борьбы с клещами. Муравьиная кислота зарегистрирована в качестве пищевой добавки с индексом E236 (консервант), но главное её применение — в сельском хозяйстве.
Муравьиная кислота содержится в крапиве, фруктах, а также в жгучих выделениях муравьёв, медуз и пчёл. Эффект от контакта с муравьиной кислотой зависит от её концентрации. Безопасной считается концентрация менее 10%, тогда раствор оказывает раздражающее действие и работает как антисептик. Если концентрация более 10%, то проявляется разъедающий эффект: на коже могут появиться ожоги, и будет больно.
Впервые вещество обнаружили у рыжих муравьёв, отсюда и пошло название. В 19 веке её научились искусственно синтезировать. Объём мирового производства — около 250 тыс. тонн в год (1980).
На презентации 6 июля покажут не только автобус, но и первую заправочную станцию с гидрозином. Голландские разработчики и их партнёры из автомобильной промышленности надеются, что в будущем муравьиная кислота станет стандартным автомобильным топливом.
Гидрозин позиционируют как более дешёвую и безопасную альтернативу водороду. Хотя насчёт безопасности вопрос спорный. Нужно заметить, что безводная муравьиная кислота называется метановой кислотой и считается самой сильной карбоновой кислотой. Это на самом деле чрезвычайно опасное соединение, так что при заправке автобуса REX нужно сохранять бдительность, чтобы не получить ожоги. С другой стороны, ёмкость с муравьиной кислотой вряд ли взорвётся, как баллон с водородом. Кислоту не надо хранить под давлением, что тоже снижает риски. Достаточно следить, чтобы она не попала на кожу — и этим меры безопасности ограничиваются.
Комментарии (55)
FaceHoof
05.07.2017 11:03+8Т.е. предполагается варить миллиарды муравьёв для сохранения окружающей среды? Эм… Это как-то немного… эм… даже не знаю какое слово подобрать…
igruh
05.07.2017 11:05+7Чрезмерно экологично? Когда-нибудь нашу планету посетят инсектоиды и устроят расплату за геноцид.
agugnin
05.07.2017 14:47+1Мне кажется, что если дело пойдет просто выведут бактерию или грибок, которые из пищевых отходов или иного доступного сырья будут синтезировать муравьиную кислоту (как сейчас получают лимонную кислоту в промышленных масштабах с помощью определенных штаммов плесневого гриба Aspergillus niger).
GlukKazan
05.07.2017 15:40+2Уже довольно давно муравьиную кислоту производят в промышленных масштабах.
Не из муравьёв. В отличии от лимонной кислоты, это очень простое соединение.
Anised
05.07.2017 15:39-1Есть, кароч, две новости — хорошая для муравьев и не очень для вашего интеллекта. Муравьиную кислоту не делают из муравьев, ну, типа, кто может принимать это в серьез?
Dmitry88
05.07.2017 11:08+1Голландские студенты… ну вы поняли
hokum13
05.07.2017 11:51Они там что обкурились? А, Голландские, ..., Амстердам, ..., ну да…
Успехов им с добычей экологически чистой муравьиной кислоты… «Счастья, здоровья...» ©hungry_ewok
05.07.2017 12:03+5Они заправились диэтиламидом лизергиновой кислоты.
А потом заправили автобус…
saboteur_kiev
05.07.2017 13:20+1По слухам в Голландии вообще большой выбор кислоты. Почему именно муравьиная...?
melchermax
05.07.2017 20:14+2Ну, потому что муравьи маленькие, и дилеры у них мелкие, вот и наехали на них. К жукам бы сунуться побоялись, инфа 136%
Caelwyn
05.07.2017 11:22+7Главное чтобы не перепутали, и не залили в автобус гидразин вместо гидрозина.
kamagan
06.07.2017 14:53Муразином надо назвать было, чтобы не запутаться. А вообще я тут посчитал, количество водорода получаемого из 1л муравьиной кислоты, соответствует примерно 1л сжатому до давления 600 атмосфер газообразного водорода. Если я правильно помню в текущих версиях используется давление порядка 100 атм.
saboteur_kiev
05.07.2017 11:31«то водитель может сходить в лес и добыть топливо в ближайшем муравейнике»
Меня с детства учили, что разорять муравейники — очень вредно для леса и грозит штрафами, если лесник заметит. Зеленые просто в восторге от этого.
Но вообще, «возобновляемый источник» должно быть сформулировано более адекватно. Нефть, например, тоже возобновляемый источник, просто нужны миллионы лет. Пока не очень ясно экономическая составляющая.
Daemonis
05.07.2017 14:47«Меня с детства учили, что разорять муравейники — очень вредно для леса и грозит штрафами, если лесник заметит. Зеленые просто в восторге от этого.»
Видимо, появятся муравьиные фермы :)
LoadRunner
05.07.2017 11:50Углекислый газ не выбрасывается в атмосферу, а собирается для дальнейшего гидрирования или гомогенного катализа — и получения той же муравьиной кислоты. Поэтому в системе вообще нулевой выхлоп CO2.
Чтобы завести автобус — надо подышать в трубочку?
SvSh123
05.07.2017 13:09-3То есть в Голландии по дорогам общего пользования ездит транспорт с водородными ТЭ?!
Всё, я туда — ни ногой.
mxms
05.07.2017 13:24По городу Гамбургу уже несколько лет как ездят водородные автобусы. И все живы.
SvSh123
05.07.2017 14:52-1Им уже случалось попадать в ДТП?
Всё-таки страшновато ездить на газе, для которого есть специальная категория по взрывозащите.
А вот описанный процесс как раз позволяет сделать их практически безопасными.
Интересно, эта установка в принципе настолько громоздкая, что для нее нужен прицеп, или это издержки опытного образца?
Nemridis
05.07.2017 14:46Углекислый газ не выбрасывается в атмосферу, а собирается для дальнейшего гидрирования или гомогенного катализа
Интересно- на сколько это усложняет конструкцию и снижает моторесурс… и почему это нельзя делать с выхлопом обычных двигателей? Еще наверняка какие-то хитрые катализаторы нужны, производимые в 2-3 местах на планете, закрытые кучей патентов и стоящие как драгметаллы.
если у автобуса закончилось топливо где-нибудь в глухой местности далеко от заправок и розеток, то водитель может сходить в лес и добыть топливо в ближайшем муравейнике
Страшно представить- сколько нужно муравьев для получения 1 литра муравьиной кислоты. И что будет с экосистемой, если вдруг начнут топливо из диких муравьев добывать.
Delysid
05.07.2017 14:46По сути топливом является не сама кислота, а водород получаемый из оной. А может кто подсказать сколько водорода выделяется из фиксированного объема кислоты? И на сколько выгоднее (или нет?) производить кислоту, а не сразу водород?
ThunderCat
05.07.2017 16:24тут фишка не в том насколько выгодно производить, сколько насколько удобно хранить. Водород, он сука, летучий, как газ хранить неудобно, как сжиженный — нужен холод и нихреновое давление, и он же через металл сочится даже, атомарный потому как. По некоторым источникам
Потери водорода на испарение при хранении и транспортировании водорода в криогенных емкостях составляют 0,3...1,0% в сутки
, чего с кислотой, как вы понимаете, не происходит. И тут остается 2 вопроса: как получать и какой выход с литра?
Если будет найден простой/дешевый способ производства (сейчас это промышленный процесс, и, в общем то м.к. даже не основной продукт, а побочный от получения кажись щавельной кислоты), и выход водорода будет высокий(а я не вижу причин почему бы ему таковым не являться, судя по формуле водород составляет около трети объема молекулы, хотя в итоге выходит вода, значит часть водорода уйдет туда) может получиться неплохой такой аккумулятор химического типа.
И вот тут на сцену выходит всякая альтернативка, которая работает нерегулярно на коротком промежутке времени, но достаточно предсказуемо на большом диапазоне дат. Используем для производства эту энергию, и — храните электричество в муравьиной кислоте короче ) Раз в месяц подъезжаем к ветряку и меняем бочки с кислотой на пустые. Профит!ThunderCat
05.07.2017 16:35поправка, вода образуется уже в процессе генерации электричества, весь водород из молекулы идет в дело ) Так что нормально так выделяется.
SvSh123
05.07.2017 16:44Метанол гнать из углекислого газа, воды и электричества уже научились. Собственно, как раз для утилизации излишков «зеленой» энергии и придумывают такие технологии.
RaphZak
06.07.2017 10:09+1Если я правильно помню химию, при подсказке интернета, то получается так:
Муравьиная кислота: молярная масса: 46 г/моль, плотность 1,22 г/см3
Тогда из 1 литра — 1220 г муравьиной кислоты получается:
HCOOH=>C02+H2
1220*22,4/46 = 594 л водорода, или около 53,4г водорода.
Углекислого газа получится тоже 594 литра.
SvSh123
06.07.2017 14:59Кажись, уже придумали.
Там на выходе как раз получаются формиаты и формамид.
Вот только тут еще замешана фиксация атмосферного азота без высоких давлений, а это прямо-таки «святой Грааль» химии азота. Как бы не засунули эту технологию в долгий ящик… вместе с автором. :/
denkle
05.07.2017 14:47Не ну а че, у тебя есть пасека, создаешь муравьиный улей, кормишь муравьев мертвыми пчелами, из меда делаешь спирт, потом в этом спирту настаиваешь муравьев и получаешь муравьиную кислоту…
Nemridis
06.07.2017 20:41А можно сразу спирт залить в бак и не заморачиваться с муравьями вот этим всем)
Shaz
И какой расход муравьев на 100км?
kordenal
Может быть, выгоднее будет запрячь муравьев?
andrey_aksamentov
Наверное зависит от количества самок и интенсивности выделений.
Tabke
Так-то все муравьи самки, самцы у них появляются только в период лёта и кислоту не выделяют. Матриархат у них, как у ос и пчёл.