Мало кто знает, что впервые водород начали массово применять в автомобильных двигателях внутреннего сгорания в Советском Союзе во время Великой Отечественной войны. Его подавали в цилиндры полуторок из дирижаблей, у которых газовые смеси отработали свой срок. Делали это не от хорошей жизни, а исключительно из-за нехватки бензина, и с окончанием войны практика ушла в небытие. Однако в последующие годы водородная тема всплывала еще много раз.
Далее — краткая история водородного транспорта и подборка фактов о том, почему водород — превосходное топливо и почему он, скорее всего, не станет основным игроком в частном сегменте.
В основе исторической части статьи лежит лекция к. т. н. Евгения Захарова, заведующего кафедрой технической эксплуатации и ремонта автомобилей ВолгГТУ, которая прошла в волгоградской Точке кипения.
Почему водород — превосходное топливо
Водород — первый химический элемент в таблице Менделеева. Это газ с самой маленькой молярной массой — он легче воздуха в 14,5 раз. Обладает очень высоким коэффициентом диффузии, то есть отлично смешивается с любыми другими газами.
Это самый распространенный элемент во всей нашей Вселенной. В связанном состоянии водород находится в составе молекулы воды, так что на Земле с его доступностью также нет никаких проблем.
Как человек с образованием инженера-автомеханика по специальности «двигатель внутреннего сгорания», я считаю, что водород — уникальное топливо для автомобильного двигателя. От других видов топлива его отличают:
Самая высокая теплота сгорания. При сжигании одного килограмма бензина мы можем получить 45 МДж теплоты, а при сжигании такого же количества водорода — почти в три раза больше, 120 МДж теплоты. И это низшая теплота сгорания водорода.
Широкие пределы воспламенения. Можно воспламенить как очень бедную топливо-воздушную смесь, в которой по массе мало водорода, так и очень богатую. Предел воспламенения смеси водорода с воздухом — от 0,2 до 10 единиц. Для сравнения: у бензовоздушной смеси коэффициент избытка воздуха должен быть в диапазоне 0,7–1,2.
Самая высокая скорость сгорания. Этот параметр очень важен с точки зрения достижения необходимых характеристик автомобильного двигателя, в частности эффективной работы в цикле. В одном и том же двигателе скорость сгорания водорода будет примерно в три раза выше, чем скорость сгорания бензовоздушной смеси.
С чего началось применение водорода на транспорте
Редко встретишь человека, который знает, что пионером в области массового применения водорода в качестве топлива для автотранспорта был Советский Союз.
В этом контексте чаще вспоминают Германию, Японию или США. Возможно, из-за того, что идея возникла в очень тяжелый период для нашего государства — во время Великой Отечественной войны.
Водородная лебедка для аэростата
С первых дней войны Ленинград подвергался массированным бомбардировкам. Чтобы защитить город, по всей его территории развернули так называемые посты аэростатных заграждений.
Аэростат — это легкая оболочка из прорезиненной баллонной материи, алюминированная снаружи и заполненная водородом. Его поднимали на тросе на определенную высоту. К тросу присоединяли взрывчатый заряд.
Посты аэростатного заграждения показали неплохую эффективность. Находясь на высоте километра и выше, аэростаты не давали немецким пилотам снизиться для прицельного бомбометания, поскольку они могли встретиться с тросом, зацепить взрывчатый заряд и погибнуть. В итоге бомбы сбрасывали на большей высоте, и точной атаки не получалось.
Сделать герметичную оболочку для водорода очень сложно. Газ постепенно выходил, взамен туда попадали кислород и влага, и аэростаты теряли подъемную силу. По регламенту раз в 20 дней их спускали на тросах и перезаправляли водородом. Для этого использовали лебедки, установленные на знаменитых грузовиках-полуторках.
Лебедку приводил в движение двигатель автомобиля, работающего на традиционном топливе — бензине. Однако уже с началом октября 1941 года поставки бензина в Ленинград практически прекратились.
Сначала аэростаты спускали вручную. Это был нелучший выход, так как служили на тех постах в основном молодые девушки. Потом предложили другое решение — использовать электродвигатели. Оно тоже не подошло: из-за эвакуации оборудования Волховской ГЭС город остался практически без электричества.
И тогда молодому лейтенанту Борису Шелищу пришла идея использовать в двигателе внутреннего сгорания вместо бензина гремучую смесь водорода с воздухом, которую брали из тех самых спущенных на перезаправку аэростатов.
Получив одобрение у руководства, он начал экспериментировать. На удивление двигатель отлично заработал на смеси водорода с воздухом. Правда, не обошлось без происшествий. Во время первых экспериментов сгорели два аэростата, взорвался газгольдер, а самого Бориса Шелища контузило. Тогда для безопасной эксплуатации воздушно-водородной смеси он придумал специальный водяной затвор, исключающий воспламенение при вспышке во всасывающей трубе двигателя.
В итоге уже к ноябрю 1941 года все ленинградские посты заграждения перешли на водородное топливо.
Первая зима (1941–1942 года) была самой тяжелой для жителей блокадного Ленинграда. Именно тогда погибло больше всего людей. Чтобы поднять дух защитников города, в январе 1942 года было принято решение сделать выставку достижений народного хозяйства. Борису Шелищу предложили поучаствовать — выставить полуторку на водородном топливе.
Выставка проходила в закрытом павильоне. Но во время работы автомобиля не чувствовалось запаха выхлопных газов, поскольку единственный продукт сгорания при сжигании водорода — это водяной пар.
В 1941 году Борис Шелищ оформил патент Советского Союза на свое изобретение — способ работы автомобильного двигателя на водородном топливе. Именно этот патент сделал нашу страну пионером в области водородной энергетики для автомобильного транспорта.
Надо отметить, что посты аэростатного заграждения переводили на водородное топливо и в Москве. Но к концу Великой Отечественной войны проблему с поставками бензина решили и забыли о водородном топливе на многие годы — до 1960-х.
Водород плюс бензин: эксперименты советского автомобилестроения
На стыке 1960–1970-х годов в мире разразился топливный кризис. И в Советском Союзе начали активную работу по изучению альтернативных видов топлива, в частности водорода. Плодами этого труда стало множество интересных прототипов. Ниже приведу пару примеров транспортных средств, которые в качестве топлива потребляли водород в составе бензовоздушных смесей.
Это микроавтобус РАФ 22031:
Их должны были выпустить партией в 200 штук, но из-за политического кризиса дальше прототипа дело не пошло.
Кроме него к началу 1980‑х годов в СССР разные организации создали и испытали опытные легковые автомобили ВАЗ «Жигули», АЗЛК «Москвич», ГАЗ-24 «Волга» и ГАЗ-69, грузовые ЗИЛ-130, микроавтобусы УАЗ, работающие на водороде и бензоводородных смесях.
В Киеве одно время в опытной эксплуатации находились такси на базе «Волги» (ГАЗ-24), которые работали на смеси бензина с водородом. Добавление в смесь 5% водорода (по массе) обеспечивало прекрасные мощностные характеристики и увеличивало экологичность. Замеры токсичности показывали, что выбросы продуктов неполного сгорания — CO и СH — снижались в разы. Плюс на треть сокращалось потребление бензина, а общие эксплуатационные расходы падали на четверть.
Авиастроение
Ко всему прочему Советский Союз стал пионером и в области использования водорода в качестве топлива для авиационных двигателей.
Ниже на снимке самолет Ту-155 — экспериментальный вариант модели Ту-154. В нем для отработки всех возможных условий использования жидкого водорода один из трех двигателей оснастили водородной системой питания.
Этот самолет совершил 12 испытательных полетов, установив 14 мировых рекордов. А на конференции по использованию криогенных технологий в летательных аппаратах, которая проходила в Ганновере, известный американский авиационный инженер Карл Бревер оставил о самолете восторженный отзыв: «Русские совершили в авиации дело, соразмерное полету первого искусственного спутника Земли».
К большому сожалению, с началом перестройки и развалом Советского Союза работы, которые активно вели в 1970–1980 годы, приостановили.
Переход на топливные элементы
Начиная примерно с 90-х годов прошлого века в автомобилестроении начали активно говорить про использование водорода в топливных элементах, хотя до этого уже существовало несколько прототипов. В этом случае КПД силовой установки возрастает до 50–80%, что заметно выше 45%, когда водород горит в цилиндрах.
В настоящее время на рынке присутствует около десяти моделей водородомобилей на топливных элементах. Самый популярный — Hyundai Nexo. За восемь месяцев 2021 года по всему миру продали 5800 экземпляров этой модели — это 52% всех продаж водородных легковушек.
Пять проблем, мешающих водороду стать массовым
Использование водорода в качестве топлива для автомобильных двигателей связано с рядом проблем. Их нельзя не вспомнить, говоря о водороде как о возможной альтернативе бензину.
Проблема 1. Это очень дорого
Себестоимость производства водорода крайне высока. В чистом виде на Земле он практически отсутствует. Больше всего его в связанном виде, например в воде.
Все помнят простейшие опыты по электролизу воды, когда, подавая электроэнергию на два электрода, можно выделить водород. Как оказалось, это дорогое удовольствие. В таблице стоимость килограмма водорода при разных способах производства. Сравните с ценой бензина.
Способ получения водорода |
Себестоимость в долларах США на кг |
Паровая конверсия природного газа (метана) |
4–6 |
Электролиз воды от электроэнергии из единой энергосистемы |
6–7 |
Электролиз воды от электроэнергии ветрогенераторов |
7–11 |
Электролиз воды от электроэнергии солнечной электростанции |
10–30 |
Даже учитывая, что по теплоте сгорания один килограмм водорода эквивалентен трем килограммам бензина, водородное топливо стоит в несколько раз дороже. Для самого дешевого способа производства — конверсии природного газа, в основном метана, разница вроде бы не очень велика. Но возникает вопрос: а зачем это нужно, если метан сам по себе отличное топливо для автомобильного двигателя?
Сейчас многие городские автобусы переводят именно на метановое топливо, потому что водород просто не может конкурировать с ним по цене. Хотя в борьбе за снижение выбросов CO2 получение водорода из метана методом пиролиза позволяет нивелировать выбросы углекислоты, которая в этом случае концентрируется в виде сажи.
Проблема 2. Сложно держать в автомобиле
Если водород сжать до давления 200 атм, то в одном литре будет всего 16 грамм вещества. Это значит, чтобы иметь достаточный запас топлива на борту автомобиля, нужно возить с собой баллоны очень большого объема (фактически мы будем возить только их).
Есть другой вариант — криогенные технологии. В качестве топлива для авиационного двигателя в Ту-155 использовали именно сжиженный водород. После сжижения в одном литре объема мы получим уже 70 грамм вещества. Но в сравнении с бензином и другими видами топлива это все равно на порядок меньше.
Вид топлива |
Плотность, кг/л |
Низшая теплота сгорания, МДж/кг |
Сжатый водород |
0,016 |
120 |
Сжиженный водород |
0,07 |
120 |
Бензин |
0,75 |
44 |
Метанол |
0,72 |
20,5 |
Стоит также вспомнить, что водород в жидком виде существует в очень узком диапазоне температур: от минус 252,87 до 259,14 ℃ — близко к температуре абсолютного нуля.
Чтобы сохранять водород при такой температуре, необходима высокотехнологичная криогенная емкость с уникальной тепловой изоляцией, не позволяющей теплоте извне проникнуть внутрь. Это дорогостоящее устройство.
И даже у этих дорогих высокотехнологичных устройств нет идеальной тепловой изоляции. Специалисты фирмы BMW — пионера в области криогенных технологий для автомобильного транспорта — признаются, что водород все равно не выходит долго хранить в жидкой фазе. Каждый день один-два процента водорода теряются из-за испарения и последующей утечки. В итоге автомобиль, заправленный жидким водородом, весьма быстро останется с пустым баком. Это подтверждают, например, владельцы водородных гибридов Toyota Mirai.
Есть еще один способ хранения водорода — с помощью так называемых металлогидридных аккумуляторов. Это конструкция из сплава двух разнородных металлов — например, железа и титана или никеля и магния, — которая способна в определенных условиях задерживать водород (хранить молекулы газа внутри своей кристаллической решетки) и выделять его при нагреве, например с помощью отработавших газов.
Однако металлогидридные аккумуляторы стоят дорого, поскольку содержат цветные и редкоземельные металлы. Плюс они большие по массе и габаритам.
Проблема 3. Взрывоопасность
У тех, кто занимается водородной энергетикой, есть специальный термин в контексте этой проблемы — синдром Гинденбурга. Он возник после гибели знаменитого дирижабля в 1937 году.
Бум строительства дирижаблей пришелся на тридцатые годы прошлого века.
Дирижабль — это жесткий каркас с тканевой или прорезиненной оболочкой, заполненной газом для создания подъемной силы. В 1930-е годы их наполняли водородом. Сейчас для этого используют гелий, но на тот момент в Германии, активно занимавшейся дирижаблями, еще не было промышленных технологий его получения.
3 мая 1937 года экипаж Гинденбурга совершил привычный трансатлантический полет из Германии в США, высадил пассажиров в Вашингтоне и полетел в Нью-Йорк. При стыковке со станцией произошел взрыв. Как потом выяснило следствие, с большой вероятностью дирижабль воспламенился от искры, которая возникла при контакте его корпуса со стыковочной станцией.
Емкости с водородом сгорели буквально за считаные секунды, поскольку этот газ имеет самую высокую скорость сгорания. Тогда погибли несколько десятков человек: экипаж, пассажиры дирижабля и несколько людей на земле. После гибели Гинденбурга люди стали задумываться, насколько безопасно применять водород в качестве топлива для автомобильного транспорта.
Проблема 4. Отсутствие заправок
В мире больше 1,1 миллиарда автомобилей. К концу 2019 года функционировали около 2 тысяч водородных заправочных станций, и лишь 8% из них работали со сжиженным водородом. В России заправочные станции массово появятся лишь к 2025 году, а сейчас функционирует только одна.
Проблема 5. Низкий КПД
Обычный бензиновый ДВС имеет КПД порядка 20–40%, водородный ДВС — около 25%, электромобиль с системой на водородных топливных элементах — уже 60% и более. Другими словами, сжигать водород в цилиндрах экономически нецелесообразно, а вот получать из него электричество — уже выгоднее.
Но тут надо помнить, что если мы начнем считать КПД от первичного источника энергии до колес, т. е. от затраченной энергии на электролиз воды и до его окисления в топливных элементах, итоговый КПД составит около 30%. Ведь водород надо сначала получить, потом сжать — и все это энергозатратные процессы.
Теперь сравните этот процесс с простой зарядкой аккумулятора, где потери энергии будут как минимум в два раза меньше. И это мы еще не поднимаем вопрос стоимости обслуживания водородных установок и двигателей.
А что дальше
Во всем мире грядет водородный бум, но к технологии остается много вопросов. История показывает, что подступиться к ней пытались не одно десятилетие. То, что водород будет в ходу, — факт. Но что-то мне (редактору этого блога) подсказывает, что он будет нишевым продуктом, используемым в отдельных областях и сценариях. Например, для хранения избытков электроэнергии от электростанций ВИЭ. Или в коммерческом транспорте: городских автобусах и грузовиках, поскольку им нужен минимум инфраструктуры.
Комментарии (72)
Tarakanator
14.10.2021 11:28+1По какому тарифу считалось электричество? Меня удивило, что от единой энергосистемы дороже, чем от солнечных панелей.
Хотя солнечная энергетика вроде самая дешевая, проблема только в непостоянстве, но для электролиза как я понимаю это не проблема.
Matshishkapeu
14.10.2021 13:55+1Ну просто считали по реальным расходам скорее всего, а не по схеме 'все производители и потребители энергии облагаются специальными сборами и обложенные 90% генерации делают безубыточными менее 10% солнечной'.
Одна из причин банально проста у вас будут минимум утроенные расходы на капитальные инвестиции. Потому что ваш огромный низкоточный алкалиновый электролизатор, или ваши дорогие как крыло от самолёта электролизаторы на платиновых протонообменных мембранах будут работать треть времени пока солнышко светит. А остальное время вы будете платить за них кредит, пока сосед из Вилларибо круглосуточно питает свои электролизаторы не менее зелёным электричеством с ГЭС. И при в три раза меньших капитальных расходах он выдает то же количество водорода в сутки.
Tarakanator
14.10.2021 15:04думаю не окупится при ценнике электричества с ГЭС.
а увеличение капитальных затрат в 3 раза... ну тут я верю в снижение стоимости электролизеров... тем более нам не нужны рекордные КПД, если мы будем брать дешевую электроэнергию.
REPISOT
14.10.2021 11:37-3А у вас точно «фотографии и коллажи блокадного Ленинграда», а не кадры из «Крепкого орешка»? Уж больно кадры похожи.
true_alex
14.10.2021 11:57+5Дирижабль — это жесткий каркас с тканевой или прорезиненной оболочкой, заполненной газом для создания подъемной силы. В 1930-е годы их наполняли водородом. Сейчас для этого используют аргон, но на тот момент в Германии, активно занимавшейся дирижаблями, еще не было промышленных технологий его получения
Наполнять дирижабль аргоном (газом тяжелее воздуха) для создания подъёмной силы это странно. Наверное всё таки сейчас чаще используют гелий. Гелий "тяжелее" водорода всего в два раза и "легче" третьего по весу газа - метана в 4 раза.
ruomserg
14.10.2021 12:14+1Все же видят в статье: "… для заполнения дирижаблей [...] сейчас используют аргон"? И молчат, т.е. согласны ??!
P.S. А, нет — не согласны…
blogerl
14.10.2021 12:23+7Несколько нюансов:
1. Человечество ещё не научилось гибко и в больших объёмах хранить... электрическую энергию. Вот вообще. Закачивание воды в "верхние" бассейны при избытке энергии и раскручивание ею электрогенераторов ГЭС — слишком громоздко, требует огромных территорий и т.д.
2. Использование водорода **как промежуточного хранилища** решает многие вопросы.
3. Человечество потребляет всё больше и больше энергии, особенно электрической. В странах всех уровней развития.
4. Предыдущий пункт представляет огромную проблему для уже развитых стран и мегаполисов с высокой плотностью застройки. Потому что попросту не получается увеличивать мощность электроснабжения без прокладки новых, более мощных сетей. А новые **более мощные** электросети проложить не получится из-за необходимости учёта более высоких требований по допустимым расстояниям до иных коммуникаций, стен жилых зданий и пр.
5. Подробнее про предыдущий пункт можно найти в статьях и комментариях от @idiv
6. В мире существует масса стран, у которых попросту нет "своих" углеводородов. А ветер и солнце — есть, и иногда с избытком. Дальше — чистая стратегия развития, государственной безопасности и политика, конечно же.
7. С некоторыми апдейтами или же почти без них водородная энергетика (с топливными ячейками и электроприводом как конечным пользователем) полностью переносима, масштабируема и автономна для использования как в "пустотных" режимах, так и на поверхностях **иных** космических тел.
8. К сведению: бортовое питание и, кажется, часть обогрева всех кораблей миссий "Апполон" к Луне производилось именно с помощью водородных топливных элементов.
9. Общество Фраунхофера (которое и mp3 в том числе) объявило в этом году о выходе на уровень реального применения так называемой "PowerPaste" — пастообразного вещества на основе оксида магния, которое надёжно захватывает и удерживает водород при "человеческих" температурах и нормальном атмосферном давлении. Извлекается водород тоже вполне просто *(лёгкий нагрев и небольшое сжатие, кажется).* Паста потом свободно переиспользуема.
10. Вовсю набирает обороты другая технология транспортировки водорода под названием LOHC: "жидкоорганический носитель водорода". Маслянистая жидкость из высокомолекулярных органических соединений, стабильно связывающая водород опять же — при "нормальных" атмосферных температурах и при обычном атмосферном давлении. Заявляется о переносе 1 кг водорода в 10 кг носителя. Их сайт: http://www.hydrogenious.net/
Tarakanator
14.10.2021 12:42+4с учётом КПД я как-то больше верю в маховики. при небольших объёмах. А при больших-верхние бассейны\транспортировка энергии.
водород интересен только если никакие из других способов не применяются, тогда да, есть куда девать сверхдешевую энергию.
blogerl
14.10.2021 13:40+1Да вот с передачей энергии-то и проблема.
Немцы по массе причин не могут нарастить трассу "Север-Юг" — в том числе и из-за протестов общественности, которой не хочется, чтобы над головами шли высоковольтные провода. Да ещё и вид портят. :)))
gapel
14.10.2021 13:46Серьезно? Я просто для понимания - а трасса идет по городу что ли, или вне города? Какова длина?
Ну то есть я так понимаю в городах все решается достаточно просто (хоть и дорого). Называется - просто закопай эти провода.
Но если между городами, тем более речь идет о том, чтобы нарастить, а не с нуля построить
blogerl
14.10.2021 14:07+3Это и проблема.
Смотри: в далёкие 1980-ые при закладке квартала посчитали, что (очень грубо!) 3-киловольтного провода на, скажем, 1 мегаватт передаваемой мощности хватит на жилые кварталы, на складские помещения, отопление и освещение местного среднего супермаркета и, скажем, на небольшую высокотехнологичную фирму, которая на мини-конвейере делает радиобудильники тут же в квартале.
А сейчас внезапно видим, что этому же кварталу уже через два года надо 5 мегаватт.
Вроде бы можно просто заменить кабель на более мощный.
И это основная ошибка.
Нельзя.
Потому что (опять примерно!) даже при повышении передаваемой мощности на, скажем, 30% тебе сразц же надо удваивать разрешённое расстояние до стен жилых домов, до труб канализации, водопровода и всех видов связи.
Да ещё и полоса безопасности может нарисоваться.
А куда двигаться, если запаса-то — 20 сантиметров, а потом уже идёт ливневая канализация и асфальтовое покрытие дороги? ????????
*****
А чтобы провести в Германии мощную линию, даже под землёй, потребуется согласие не только земельного и регионального правительства — но и конкретной территориальной единицы, где оно проходит.
А народ не хочет — причём, много где даже провели локальные референдумы.
А вокруг — природозащитные территории (их много, да), которые или тому же территориальному округу подотчётны, или же вообще под федеральной природоохраной — а это и 20 лет назад было очень жёстко, ну, а после последних выборов — вообще швах. :)
Да и людей хорошо понимаю.
Насколько я знаю, подобные же ситуации — и в густонаселённых районах Скандинавии и Финляндии. ;)))
gapel
14.10.2021 14:20+5в густонаселённых районах Скандинавии и Финляндии
спасибо, поржал. Но я сейчас про Финку конкретно.
Тут мы снова возвращаемся к вопросу цены. Решение для населенных районов есть давно. Называется сверхпроводящие провода. Да, они есть и уже используются и не требуют много места , не устраивают электромагнитных вредных излучений (по сравнению с обычными). Проблем будет ровно две - под землей и адски дорого в пересчете на километр.
Самое известное использование обеспечение электроэнергией острова Маннхэтен (там была проблема как запихнуть больше энергии когда есть только отведенное место под землей). Задача была проще потому что тупо поменяли кабель на сверхпроводящий.
Откуда знаю - а я в программисты из радиофизиков пришел))
Хотя конечно с юридическими трудностями в ваших землях черт ногу сломит. Но опять же их примера - у меня тут в Таллине просто в парке закопали кабель в землю и убрали вышки, правда только на части и стоило это дорого. Но оно того стоило. Мощность заодно нарастили, да
shvez
14.10.2021 14:55А что с изоляцией? Нельзя разве каким-то образом изолировать более мощные кабеля?
quwy
14.10.2021 19:39+2Можно, просто озвученные требования на 90% иррациональны. Современный 5-мегаваттный кабель вполне может быть безопаснее тридцатилетнего 1-мегаваттного, просто кто-то когда-то решил, что карантинная зона должна быть пропорциональна передаваемой мощности, и все.
quwy
14.10.2021 19:34+4А народ не хочет — причём, много где даже провели локальные референдумы.
Ха-ха, не хочет он. Если без электроэнергии посидит пару дней, то очень быстро захочет.
BDI
15.10.2021 17:51Там вроде упоминается два «народа»(н1 и н2) — н1 требуется апнуться с 1МВт до 5МВт, а мимо и по землям н2 для этого требуется проложить новую линию. Т.о. н1 «хочет», а н2 — нет.
Так что будет и то, и другое(если не договорятся) — н1 будет сидеть без света, а н2 будет продолжать не хотеть прокладки линии через свои земли.
Собственно в том или ином виде подобные ситуации возникают везде.Например...Например, в далёкие 90-ые, когда организовывалось наше СНТ(н1) недалеко от уже большой, и освоенной «поляны»(несколько крупных СНТ, асфальт, электричество) жители той поляны(н2) проезд через них нам не разрешили(приходилось топать пешком пока грунтовку к нам не проложили, благо поляна большая, и в лицо они друг друга не знали, либо на Урале поля месить).
Сейчас до нас есть хорошая дорога с выездом на другие «магистрали»(куда от н2 ехать только закладывая круголя) — теперь н2 не прочь бы воспользоваться нашими проездами, но тут уже н1(вспоминая доброе к себе отношение когда-то) сказал «а теперь МЫ не хотим».
quwy
15.10.2021 20:33+1Так что будет и то, и другое(если не договорятся) — н1 будет сидеть без света, а н2 будет продолжать не хотеть прокладки линии через свои земли.
За неимением альтернатив, н1 просто повесят на единственный существующий кабель, уже питающий н2. Тогда у н2 тоже начнутся проблемы аварийных отключений в истоке кабеля.
blogerl
14.10.2021 14:22+1ПОДЧЕРКНУ! ????
Все единицы в примере выше, плз, воспринимать исключительно умозрительно и БЕЗ привязки к стандартам.
Я просто не помню унифицированные величины напряжений и мощностей электроснабжения. ????????
Tarakanator
14.10.2021 15:00вот если бы небыло проблем, то в водороде как аккумуляторе смысла небыло вообще... А так узкая ниша есть.
gapel
14.10.2021 14:22+1п 9 и 10 прям круто, но есть одно большое но - пусть сначала выйдут на промышленные масштабы.
про первые же пункты. То есть твоя мысль в том, чтобы использовать водород на "подстанциях в городе" для резервирования? Типа КПД выше и проблем меньше?
И да, у тебя кажется маркдаун не работает))
major-general_Kusanagi
14.10.2021 15:14+1Использование водорода **как промежуточного хранилища** решает многие вопросы.
Утечка водорода — создаёт реальные проблемы:
Bedal
19.10.2021 19:23Хранить энергию в водороде — плохо, это не решает, а порождает проблемы. В частности, утечка 1% в день так и останется.
Хранение водорода в любого вида веществе-носителе, включая PowerPaste разменивает уровень безопасности (по давлению и утечкам) на уровень эффективности. Закачка водорода в среду с последующим извлечением — это расход энергии, и не маленький. Причём заявляемые цифры хранимого водорода случайно указываются в полной ёмкости, без учёта уровня извлечения. Который, увы, весьма далёк от полного.
richman1000000
14.10.2021 12:35+1Водород точно придет в Авиацию. Скорее всего в грузоперевозки.
Там нужно на одной заправлке пролететь максимум.major-general_Kusanagi
14.10.2021 13:23На одной заправке максимум и рекордные характеристики — это, если к водороду, фтор в качестве окислителя.
Но, топливная пара должна быть ещё и практичной в эксплуатации.Tarakanator
14.10.2021 15:06нет, водород к кислороду это рекордные характеристики. Т.к. в этом случае не надо тащить с собой кислород. Если же тащить всё с собой то в теории графеновые маховики дадут больше, чем водород с фтором.
Matshishkapeu
14.10.2021 14:37+6Так думают люди, не видевшие фотографий самолёта летающего на водороде изнутри. Там большая часть объема занята криогенными системами, дополнительными газовыми системы сами и прочим адом. Если керосин можно практично хранить в крыльевых баках, то этой радости надо в разы больше по объему самого топлива, ещё больше объема для криогенной теплоизоляции сосуда Дьюара, вся эта куча влезет только в фюзеляж и займет его целиком для хоть какой-то дальности (заметьте на Ту -155) на водороде работал 1 двигатель из трёх. Утройте размер бака на картинке и подумайте что там осталось.
richman1000000
14.10.2021 14:44у вас довольно старый взгляд. Сжигать водород прямо в двигателе с 25% КПД - конечно не выгодно.
https://www.youtube.com/watch?v=GAKRRJ5ySB8Matshishkapeu
14.10.2021 18:33+3У вас довольно старый взгляд на а авиацию. Летать на винтовом самолёте, который питается от электромотора, который питается от топливного элемента, который питается от криогенного бака с водородом - это все будет ОК для одноместного кукурузера с запасом топлива на час полета и парашютной системой спасения всего самолёта. Ни на каком трансконтинентальном самолёте с коммерческой нагрузкой это не актуально и актуально не будет. Это не работает даже для грузовика Nicola где меньше мощность двигателя (сильно), требования к надёжности, и самое главное - со всем этим балластом не надо летать.
richman1000000
16.10.2021 06:36+2вы сами не знаете что пишете.
Летать быстрее не то что нужно мне как пилоту. И да., я пилот. Посмотрите на конкорд и чем это кончилось.
Мне нужно пролететь с приемлемой скоростью максимальное расстояние без дозаправок. Да и к тому же европейци бы не вкладывали такие бабки в развитие этого направления.
И баки водородные там уже давно стараются строить без криогенки, есть несколько способов запасать водород при комнатной температуре.
Второе - на кукурузнике никакого парашута нету. Отстрел парашута повредит самолет, А без отстрела вы вряд ле выбиритесь из кабины.
SlimShaggy
14.10.2021 12:40+1Или в коммерческом транспорте: городских автобусах и грузовиках, поскольку им нужен минимум инфраструктуры.
Подозреваю, что первый водородный транспорт мы увидим именно в виде водоробусов, испытания которых планируют начать в Москве уже в следующем году.
SvetBolgova Автор
14.10.2021 13:05Похоже на то. И заправок надо минимум. Ждем с интересом.
SlimShaggy
14.10.2021 13:57+2Смущает только наличие батареи баллонов на 200 атмосфер над головами пассажиров. Вот тут показаны последствия взрыва метанового баллона с таким же давлением.
blogerl
14.10.2021 15:51Ну, а в обычном автомобиле примерно в 50 см от водителя находится не менее полулитра-литра хорошей серной кислоты. ????
SlimShaggy
14.10.2021 15:59+3Мне кажется, что если аккумулятор в автомобиле смог преодолеть эти 50 см, то ожоги от кислоты будут наименьшей из ваших проблем.
Javian
18.10.2021 10:55Нарушать правила безопасности можно просто положив баллоны в кузов. И видимо и мысли не было что может пойти не так.
Согласно сообщению, взрыв одного из двух баллонов с пропан-бутаном, которые находились в кузове грузовика.
Также в кузове автомобиля находились два баллона с кислородом.
Взрывной волной крышу кузова отбросило на 50 метров в сторону, что привело к возгоранию пластиковой обшивки частного дома, находящегося неподалеку.
Водитель и пассажир «Газели» погибли на месте.
SvetBolgova Автор
14.10.2021 13:34У нас была еще одна интересная публикация, интервью с создателями водородной заправки. О том, куда продвинулись за последние годы, и почему автобусы.
blogerl
14.10.2021 13:51+1Гм, я бы всё же сказал, что водородомобиль — это подвид электромобилей.
Потому, что технически не особо важно, что питает тяговую батарею. Водородный элемент ли, кластер ли солнечных батарей, мини-термояд или же обычный ДВС на литр объёма с генератором — принцип движения всё равно электромагнитный. :)
Kanut
14.10.2021 15:43А вот это кстати совсем не обязательно. То есть вполне себе есть моторы, которые напрямую "жгут" водород. У BMW даже были серийные машины с таким мотором.
Kanut
14.10.2021 13:46+2В смысле "увидим"? Он уже вполне себе используется. Или вы только Россию имеете ввиду?
Tarakanator
14.10.2021 15:10+2интересно. Но возникает вопрос: если у нас есть промежуточные аккумуляторы, то какие будут выбросы от классического двс с генератором, но работающего в максимально экологичном режиме (все пики сглаживают батареи)
Нулевые выбросы это конечно хорошо, но загонять их в 0, когда есть другие источники дерьма тоже плохо.
SlimShaggy
14.10.2021 15:21Гибридные автомобили давно существуют и они экологичнее чисто бензиновых. Но раз уж есть чисто электрические электробусы - зачем откатываться назад?
Tarakanator
14.10.2021 15:26Затем что дорого. вы можете убрать у 1% транспорта выхлоп на 100%.
а можете убрать на 70%, но уже у 2% транспорта. Что выгоднее?SlimShaggy
14.10.2021 15:38Выгоднее для кого? Гибриды дороже аналогичных бензиновых машин и массово покупать их не будут, если только обычные машины не запретить.
Tarakanator
14.10.2021 15:44+1Выгоднее для тех, кто дышит выхлопом.
Запрещать не обязательно. Регулирование можно вести налогами и скидками.
ogost
15.10.2021 09:42У Тоёоты почти все модели имеют два варианта двигательной установки - гибридный и обычный ДВС. Цены у них отличаются на 2-3к долларов - не так уж и много. Они озвучивали планы прекратить выпуск ДВС-вариантов там, где уже есть гибрид, а то и вовсе отказаться от производства чисто бензиновых автомобилей. Схожие планы озвучивали почти все крупные автопроизводители.
blogerl
14.10.2021 15:50Литий.
Литий весьма своеобразно добывается.
А в водородомобиле достаточно батареи в 20-40% запасаемой мощности от "среднего чистого электромобиля".
blogerl
14.10.2021 15:25+2Дык, это просто элеетромобили с Rage Extender.
Например, BMW i3, который BMW i3 REX (где-то @Boomburumобзор@Boomburumобзор даже делал :).
Или новые чёрные лондонские кэбы (LEVC).
Там просто махонький ДВС постоянно вращает генератор в режиме, близком к оптимальному по потреблению топлива и выработке электроэнергии.
Генератор заряжает тяговую батарею.
И авто едет на "чистом" электроприводе. ДВС механически никак не передаёт мощность на ось(оси).
YouHim
14.10.2021 15:28+5Не хватает информации где в блокадном Ленинграде брали водород в таком количестве. Если там не было ни топлива ни электричества. ни даже еды...
Matshishkapeu
14.10.2021 20:00+3Вообще-то в блокадный Ленинград с весны 1942 года проложили первый в мире подводный трубопровод. Ладожский трубопровод длинной около 30 км из которых 21 км подводные был построен за 43 дня и служил для поставок ГСМ. Позже был также подводный электрокабель от Волховской ГЭС. Так что не одной Дорогой Жизни шло снабжение.
AntonPolyakov
14.10.2021 22:33Аэростаты надо было перезаправлять каждые три недели. Соответственно, воздушная смесь с водородом бралась из спускаемых аэростатов.
johnfound
14.10.2021 16:08+1Водородное топливо, это просто живучий эко-миф.
Я читаю о водородных автомобилях еще с 60-ых годов 20-го века. А воз и ныне там – прототипы и дифирамбы.
Никогда водород не будет широко применяться в быту. Несмотря на все его превосходные энергетические показатели.
Электромобили на топливных элементов – это да, вполне может быть и вероятно будут. Но не на водороде. Ведь топливных элементов есть на разных топливных парах.
wtigga
14.10.2021 17:10+1Добавление в смесь 5% водорода (по массе) обеспечивало прекрасные мощностные характеристики и увеличивало экологичность. Замеры токсичности показывали, что выбросы продуктов неполного сгорания — CO и СH — снижались в разы. Плюс на треть сокращалось потребление бензина, а общие эксплуатационные расходы падали на четверть.
и остальные бравурные заявления об утерянных волшебных технологиях СССР ну никак не бьются с перечисленными ниже недостатками водорода.
redlynx
14.10.2021 19:25Автор не в курсе куда и как движется остальной мир в области автомобилестроения и серийных автомобилей на водороде. Почитайте про корейские авто и количество заправок . статья годится для школьников среднего возраста но никак не тянет на что-то серьезное- обзор в стиле "все в одну кучу" и выводы от балды.
AntonPolyakov
14.10.2021 22:54На самом деле очень интересно. Я видел, что продажи там растут. За 8 месяцев этого года Nexo ушел тиражом в 10 тыс. Но! Ценник там - $60 тыс., половину из которых платит государство. Без дотаций это в 2,5 раза дороже бензинового Туссана. Т.е. и без подсказок понятно, что выберет рынок. Ему это безумно дорогой водород совершенно не нужен.
При этом весь остальной мир серийных водородомобилей движется примерно вникуда. Хонда закрывает продажи единственной модели из-за низкого спроса, а Тойота пока в подвешенном состоянии, т.к. только-только выкатила обновленную Mirai в надежде на спрос. Но что-то толку от этого никакого.
Поправьте, если ошибаюсь.
rumbleblowingaggregate
15.10.2021 00:01+1Добавление в смесь 5% водорода (по массе) обеспечивало прекрасные мощностные характеристики и увеличивало экологичность. Замеры токсичности показывали, что выбросы продуктов неполного сгорания — CO и СH — снижались в разы. Плюс на треть сокращалось потребление бензина, а общие эксплуатационные расходы падали на четверть.
А NOx не мерили, наверное, иначе бы очень неприятно удивились «экологичности». Водород горит при большой температуре, естественно, это помогает дожигать углерод из бензина. Вот только такая температура приводит к тому, что заодно окисляется и азот. Дизели «грязнее» бензиновых моторов в том числе и из-за большего образования окислов азота из-за большей температуры в цилиндрах, а у водорода с этим ещё хуже.
billyevans
16.10.2021 01:12По моему не указан один из главных недостатков водородых машин для покупателей в сравнении с EV. Как его заправлять дома? Это является один из главных приемуществ EV - удобство зарядки дома от розетки. Никуда ездить не нужно, а просто дома раза 2-3 в неделю на ночь на зарядку как телефон ставишь и все.
MiXei4
16.10.2021 06:04+1Если дома не суперчарджер, то это преимущество, к сожалению, не перевешивает удобство обычной заправки. Если б оно шло к нему в дополнение, то полностью поддерживаю, а иначе слишком много вариантов можно придумать как остаться с пустой батареей в нужный момент.
billyevans
17.10.2021 01:32А что у вас за случай такой, что вы приезжаете с разряженной батарейкой домой, вам нужно зарядить за 20 минут и дальше ехать 300 миль ?
Я даже не могу представить зачем, мне заряжать машину за 20 минут, когда есть вся ночь на зарядку. От обычной розетки в гараже машина заряжается полностью часов за 8-10, я сейчас поставил отдельную на стене, чтоб поаккуратней с проводами было, она заряжает 44 мили/ч, но мне и 22х было достаточно. Обычный паттерн использования, вы приехали с работы, от друзей ещё от куда и поставили на ночь на зарядку, утром полная батарейка. У вас никогда не бывает пустой батарейки в каждодневном использовании, не нужно ездить на заправку, стоять в очереди и тд. Быстрая зарядка нужна в дальных поездках, при обычном паттерне дом-работа-магазин, ещё куда к друзьям она не особо нужна.
MiXei4
17.10.2021 05:34Можно просто забыть зарядить, отключили электричество, не ночевал дома…
При обычном паттерне нормально, проблемы начинаются когда что-то идёт не так.
saege5b
18.10.2021 01:31Тактично забыли про современные балоны на 700 атмосфер.
Вскольз забыли про рабочие параметры ТЭ, а ведь там тоже есть чему восторгаться у отдельных веток технологий: аж 1500 градусов цельсия и расплав щёлочи.
и случайно в табличке с плотностью сжатого и сжиженого водорода, энергию "случайно" привязали к килограмму, но тут логичней привязатать удельную энергию к объёму, правда, тогда циферки для водорода будут грустными, - у водорода объёмная энергия отвратительная.
Javian
В 1980-х в СССР массово переводили в Москве и на юге Украины грузовики и автобусы на метан и пропан. Некоторые автолюбители также переводили свои авто на газ. Были построены газозаправочные станции. В тот момент в СССР был бензиновый кризис.
Javian
Иллюстрация