Как работает водородный привод?
Водородные автомобили приводятся в движение электродвигателем. Вот почему они также являются электрическими автомобилями. Распространенная аббревиатура — FCEV «Электромобиль на топливном элементе».
Решающее отличие от других электромобилей то, что автомобили на водороде производят собственное электричество, а не получают энергию от встроенной батареи, как в случае с полностью электрическими автомобилями или гибридными автомобилями, которые можно заряжать от внешнего источника питания. Водородные автомобили имеют на борту, так сказать, собственную эффективную силовую установку. И эта силовая установка — топливный элемент.
В топливном элементе электрическая энергия вырабатывается из водорода и кислорода. В зависимости от требований эта энергия подается на электродвигатель и/или аккумулятор.
Brennstoffzelle — топливный элемент, Batterie – аккумулятор, Wasserstoff-Tank – водородный баллон, Elektromotor – электромотор, Tankstutzen – сопло бака.
Чтобы понять, как работают водородные автомобили, мы должны сначала выяснить, что такое водород на самом деле.
Водород H2 – бесцветный газ без запаха. Он не встречается в природе в виде чистого газа, а всегда образует соединения с другими веществами, такими как кислород или углерод. Он нежизнеспособен сам по себе, так сказать, и всегда нуждается в партнере.
Что происходит в топливном элементе?
В топливный элемент водород поступает из баллона и делает то, что всегда делает в природе — ищет партнера. Так как кроме него в системе есть только воздух, то он берет в качестве партнера по соединению кислород из воздуха.
В результате реакции получается электрическая энергия, тепло и вода (H₂O).
В зависимости от того, что требуется в конкретной ситуации вождения, электричество, вырабатываемое топливным элементом, идет двумя путями: оно поступает к электродвигателю и непосредственно приводит в движение автомобиль. Или оно заряжает аккумулятор, который служит буфером до тех пор, пока энергия не понадобится для привода. Эта так называемая буферная батарея по производительности значительно меньше и, следовательно, легче, чем батарея полностью электрического автомобиля, поскольку она постоянно питается от топливного элемента.
Вода же выбрасывается через выхлопные газы в виде водяного пара. Таким образом, водородный автомобиль не имеет вредных выбросов.
Как и другие электронные автомобили, водородные автомобили могут восстанавливать энергию торможения. Электродвигатель преобразует кинетическую энергию автомобиля обратно в электрическую энергию и подает ее в буферную батарею.
Плюсы и минусы водородных автомобилей для пользователей
Преимущества и недостатки приводной техники можно рассматривать с двух основных точек зрения: с точки зрения пользователя и с точки зрения защиты окружающей среды. Если технология зарекомендовала себя как альтернатива двигателю внутреннего сгорания, она должна быть удобной для пользователя и значительно сокращать выбросы загрязняющих веществ.
Преимущества для пользователей:
Водородные автомобили питаются исключительно от электричества. Ощущения от вождения аналогичны известным электромобилям. Почти полное отсутствие шума двигателя и импульсивного ускорения, поскольку электродвигатели обеспечивают полный крутящий момент даже на малых скоростях.
Важнейшее преимущество — короткое время заправки. В зависимости от зарядной станции и емкости аккумулятора, для полной зарядки полностью электрических транспортных средств в настоящее время требуется от 30 минут до нескольких часов. Водородный бак автомобиля на топливных элементах заправляется менее чем за пять минут. Это ставит удобство автомобиля для клиентов на уровень обычного автомобиля.
Еще одно большое преимущество на данный момент по сравнению с чисто электрическими автомобилями — автомобили на водороде имеют больший запас хода. Полного водородного бака хватает примерно на 500 километров пробега. Автомобили с батарейным питанием достигают этого значения с очень большими батареями, что, в свою очередь, приводит к увеличению веса автомобиля и увеличению времени зарядки.
Запас хода водородного автомобиля не зависит от температуры наружного воздуха, поэтому он не ухудшается в холодную погоду.
Текущие недостатки для пользователей:
Самый большой недостаток водородных автомобилей на данный момент — мало вариантов дозаправки. Водород заправляется на специальных колонках, которые, вероятно, в будущем появятся на обычных заправках. Однако в настоящее время существует очень мало водородных заправочных станций. На конец 2019 года в Германии насчитывалось около 100 АЗС, а в США — около 40.
Чтобы ускорить расширение инфраструктуры, по крайней мере, в Германии, производители транспортных средств, такие как BMW, объединили усилия с производителями водорода и операторами заправочных станций в рамках инициативы Партнерство в области чистой энергии. Планируется расширить сеть заправочных станций до 130 в 2022 году. Это позволит эксплуатировать около 60 000 водородных автомобилей на дорогах Германии. При соответствующем увеличении количества автомобилей следующим этапом станет 400 заправочных станций к 2025 году. Также необходимо установить больше заправочных станций в других странах.
Сколько стоит водородный автомобиль и почему?
Помимо редкой сети заправок, есть еще одна причина все еще низкого спроса на водородные автомобили: их сравнительно высокая цена. Несколько моделей с приводом на топливных элементах, которые уже доступны на рынке, стоят около 70 000 евро за автомобиль среднего или высшего класса. Это делает их почти в два раза дороже, чем сопоставимые чисто электрические или гибридные автомобили.
Есть много причин, по которым водородные автомобили в настоящее время все еще дороги. Помимо небольших объемов и отсутствия индустриализации в производстве, играет роль и спрос на платину. Драгоценный металл служит катализатором в производстве электроэнергии. Однако количество платины, необходимой для автомобильных топливных элементов, уже значительно сократилось.
Еще одна причина высокой цены: водородные автомобили, как правило, являются более крупными транспортными средствами. Потому что водородный бак или баки занимают много места. С другой стороны, чисто аккумуляторный электропривод также подходит для небольшого автомобиля. Вот почему классические электромобили есть во всех сегментах транспортных средств.
В дополнение к затратам на приобретение, эксплуатационные расходы играют важную роль в рентабельности технологии привода. В случае с водородным автомобилем они зависят не в последнюю очередь от цены на топливо. Килограмм водорода в настоящее время стоит 9,50 евро в Германии и около 14 долларов в США. Автомобиль на топливных элементах может проехать около 100 километров на одном килограмме водорода.
Это означает, что стоимость километра водородного автомобиля в настоящее время почти в два раза выше, чем у автомобиля с батарейным питанием при зарядке дома.
Насколько экологически чистым и устойчивым является водородный двигатель?
Альтернативные приводы должны сокращать выбросы загрязняющих веществ, в частности, вредного для климата CO2, а также вредных газов, таких как оксиды азота. Выхлопной воздух водородного автомобиля состоит из чистого водяного пара. Таким образом, привод на топливных элементах не имеет вредных выбросов. Так он поддерживает чистоту воздуха в городах. Но защищает ли он климат в то же время?
Это зависит от условий, при которых был получен водород. Для производства водорода требуется электрическая энергия. В процессе электролиза электричество расщепляет воду на ее составляющие – водород и кислород. Если используемая электроэнергия поступает из возобновляемых источников энергии, производство водорода имеет нейтральный климатический баланс. Если используется ископаемое топливо, это в итоге отрицательно сказывается на климатическом балансе водородного автомобиля.
Выгодно было бы использовать водород, который получается в качестве побочного продукта в многочисленных промышленных процессах и до сих пор выбрасывается как отходы. В этих случаях нужна только его очистка.
В отличие от ископаемого топлива, водород можно производить везде, где есть электричество и вода, теоретически даже непосредственно на заправочных станциях, сократив транспортные расходы в будущем.
Вывод: водородный двигатель может обеспечить экологически устойчивую мобильность. Предпосылками для этого являются, в частности, использование регенеративной энергии при производстве водорода и расширение технической инфраструктуры для достижения более коротких транспортных маршрутов.
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Комментарии (198)
nuearth
03.05.2022 12:08— Откуда на Плюке моря? Из них давным-давно луц сделали.
oq0po
03.05.2022 12:39+1Изучаются методы производства водорода из сероворода, которого в полно в Черном море (эквивалентно 600 млрд литров бензина) правда не исключены другие отрицательные экологические последствия.
00DVS
03.05.2022 17:00Бирюзовый водород тоже. Который получают пиролизом метана, продувкой газа через расплавленное олово. Вот тут бы и натриевый реактор Билли вспомнить, но он ещё не построен
NickViz
03.05.2022 13:12+6"Это означает, что стоимость километра водородного автомобиля в настоящее время почти в два раза выше, чем у автомобиля с батарейным питанием при зарядке дома."
вот тут интересный момент - в цену бензина/дизеля включен довольно большой налог (старая шуточная задача для школьников - какова часть налога в цене топлива в Европе, если при подорожании нефти в 3 раза цена на бензин увеличилась с 0.8 до 1.0 евро).
И автомобили с батарейным питание при зарядке дома этот налог нифига не платят (потому собственно и сильно дешевле выходит). Но государство-то таких выпадение поступлений в бюджет допустить не может/хочет. Да и дороги в теории с него ремонтировали/развивали. Соотвественно идут разговоры, что бы электроавтомобили обложить доп.налогом (по пробегу в год), что в общем-то разумно - дорогами электрички пользуются, а денег (в виде налога на топливо) за это не платят. Сейчас наверное такой налог не введут (в то отпугнут покупателей), а вот когда процесс зайдёт далеко (>30% кмк), то что-то добавят обязательно.
DrPass
03.05.2022 13:23+2вот тут интересный момент — в цену бензина/дизеля включен довольно большой налог
Угу, а в цену водорода наоборот, ещё включена довольно большая государственная субсидия…
boblenin
03.05.2022 18:27+1Современная цена на водород - это цена на водород, полученый из метана. Электролизный будет существенно дороже.
Popadanec
03.05.2022 19:31+2Мало того. Его хранение/перевозка тоже требуют гораздо более ответственного подхода(стоимость контрольной аппаратуры/сертификации/специалистов), так ещё и постоянной энергии на сжижение и постоянное охлаждение. Если для заправки/газовозов(х.з. как они называются) ещё можно обеспечить должный контроль, то даже для проф техники(дальнобойщики), контроль будет хромать, а значит будут взрывы с жертвами. Это не бензин который взрывается при достаточно специфических условиях, водород бахнет при практически любой концентрации от искры рядом с утечкой, а потом вторичный взрыв уже баллона, по мощности как бытовой газовый баллон(я думаю большинство видело последствия таких «хлопков»). В здании/гараже это вынесенные стены включая несущие, на улице это воронка как от авиабомбы, ударная волна и ожоги.
Выхлоп такого авто не только вода, но и оксиды азота, плюс не известно сколько будет жить топливный элемент. Плюс газовую заправку я бы поостерёгся ставить в городе, в случае серьёзного фейла(при постройке или небрежной эксплуатации), бахнет так что во всей округе стеклопакеты повыбивает, в отличии от электрических зарядок где угодно.
Только этих факторов уже хватит чтобы я не видел будущего для водорода в авто транспорте. Для морского, возможно и даже вероятно. Особенно крупнотоннажные суда выбрасывающие выхлопов как целый город с бензиновыми авто.
VIPDC
03.05.2022 19:52+1Морской скорее на газ перейдет как на первоисточник. Монструозные Газовозы уже работают на газу, за остальными думаю тоже дело времени пока развивается инфраструктура.
Для водорода думаю весьма перспективна авиация, где как Вы правильно написали есть культура обслуживания и многоступенчатого контроля, и отдельная территория.
Popadanec
03.05.2022 20:53Газ конечен уже при нашей жизни, а водород при наличии дешёвой электроэнергии(когда мы осилим термояд) можно чуть ли не бесконечно гонять по кругу. Реактор в корабль(в морской, в космическом ему там самое место) вряд ли хорошая идея засовывать, даже если он термоядерный.
Водород и авиация. Вот тут не знаю. Самое подходящее место для баков это крылья, а бак высокого давления оптимально это шар. И если любой из этих шаров лопнет, самолёт гарантированно рухнет. Потому кмк авиация если и перейдёт на что так это на метан и будет на нём уже до последнего. Либо при создании энергоёмких накопителей близких по плотности к керосину(с учётом массы двигателей), на чистое электричество.VIPDC
03.05.2022 21:50Газ ьак же можно синтезировать при наличии энергии
Popadanec
03.05.2022 23:03Можно, но процесс сложнее. Может и газ(метан) станет основой. Всё же водород надо или держать под давлением, что при таком объёме сравнимо с мощной бомбой или криогеника. Водороду нужна очень низкая температура когда большинство материалов теряют прочность, а теплоизоляторы(для таких температур) в условиях атмосферы слабо эффективны. Разве что аэрогелем весь бак и трубы покрыть, но они золотыми будут.
BaurzhanD
04.05.2022 22:16В Советском Союзе успешно смогли использовать водород в качестве топлива для самолета. Спроектировали и испытали в полете. Ниже ссылка из Википедии. Гуглить по слову Ту-155.
Первый испытательный полёт на сжиженном газе был совершён 18 января 1989 года.
Всего было выполнено более ста полётов, из них пять на жидком водороде[5], установлено 14 мировых рекордов.
На само́м Ту-155 использовался один двигатель НК-88, работающий на водороде (правый), и два ТРДД НК-8-2. Топливный бак с экранированной теплоизоляцией, вмещающий 17,5 м³ сжиженного газа вместе с системой подачи топлива и системой поддержания давления, был размещён в хвостовой части фюзеляжа, в постоянно продуваемом воздухом (либо азотом) отсеке (из-за конструктивных сложностей размещения в крыле). Бак, трубопроводы и агрегаты топливного комплекса имели экранно-вакуумную изоляцию, обеспечивающую заданные теплопритоки.
Первоначально в качестве топлива использовался сжиженный водород (температура до −253 °C). В 1989 году самолёт переоборудовали на сжиженный природный газ (температура −162 °C).
bobcatt
05.05.2022 08:10Вот только в Ту-155 1/2 внутреннего объёма ушло под топливную аппаратуру и системы безопасности. И даже при этом дальность была вдвое ниже керосиновой версии
Bedal
04.05.2022 08:56Для водорода думаю весьма перспективна авиация
огромные баки перспективны для авиации? Очень сильно сомневаюсь.tsurugi-no_ken
04.05.2022 09:16Ещё прикольнее для авиации металлогидридный аккумулятор. Его возможно запихнуть крылья, но это сплошной тяжеленный кусок металлического сплава (существенно тяжелее баллона на тот же объём), который к тому же требует системы нагрева, которая тоже будет заметно весить
Bedal
04.05.2022 10:03Для авиации прикольно было бы использовать схему «летающее крыло». Для обычной авиации она не оправдывается, так как неизбежно означает большие непригодные ни для пассажиров, ни даже для грузов внутренние объёмы, что нивелирует аэродинамические выгоды. Вот в эти объёмы и можно бы запихнуть водородные баки. Не могу точно сказать о перспективности хотя бы такого варианта, есть личные сомнения — но хоть что-то.
konst90
04.05.2022 10:08Для обычной авиации она не оправдывается
А для какой авиации тогда её применять?)
Bedal
04.05.2022 11:22под «обычной» я имел в виду современную, фюзеляжную. Там огромные водородные баки просто некуда запихнуть. На фоне долей процентов эффективности, за которые идёт борьба, подобная монструозность никак не видится перспективной.
Popadanec
04.05.2022 10:47На эту тему(летающее крыло) уже давно идут разработки и тесты.
Плюсы там есть и на обычном авиа керосине.Bedal
04.05.2022 11:33Плюсы в прямой аэродинамике вроде есть, но в конечном виде их нет совсем. Чтобы разместить пассажиров (да и грузы) требуется большая высота профиля. Из этого в ЛК неизбежно нужна очень длинная хорда профиля. И крыло получается крайне неэффективным: либо очень избыточная площадь, либо очень большое сужение. Плюс в любом случае большой бесполезный объём в той части, где высота профиля уже слишком мала для размещения полезной нагрузки, но всё ещё очень велика (например, 1.5м). В преодолении последнего недостатка может помочь размещение там водородных баков. Но первый, общий недостаток аэродинамической компоновки — остаётся. Здесь может помочь размер. При вместимости 800 пассажиров и соответствующем общем размере высота профиля уже позволит разместить там пассажиров… но в ближайшие десятилетия такое явно востребовано не будет (судьба А-380 в пример).
Из новизны в авиации более интересна гибридная схема, где традиционный турбодвижок обеспечивает только крейсерский полёт (это в 7-10 раз меньше, чем нужно для взлёта), плюс немного на подзарядку аккумуляторов. Электродобавка будет работать на взлёте, это минут 15-20, что уменьшает потребности в размере аккумуляторов.
Попутно можно использовать то, что электромоторы компактны, и можно размещать винты (импеллеры для более высоких скоростей) там, где это выгодно, а не там, где только и можно разместить обычные движки. И в количестве можно не стесняться, не обязательно ставить только два. Появляется возможность делать активную аэродинамику, где в явном виде используется обдув — эффективность очень заметно растёт.
Проблемой при этом будет передача больших мощностей, что (как по мне, обязательно) потребует ВТСП-проводов. Так что эксперимент на Як-40 с ВТСП-движком — очень, очень интересен в этом плане.
Frankenstine
04.05.2022 09:55Есть ещё непонятки, как быть с плагин гибридами. Мой, например, по городу (от 60 до 90 км в зависимости от температуры и пробок) ездит чисто на электричестве, бензин у меня используется для межгорода. Но отдельных одометров электро/бензин - нет, точнее только на один цикл (сбрасывается при полной зарядке)
NickViz
04.05.2022 14:41давайте я угадаю - платить всё равно по пробегу будете. и топливный налог. государство везде одинаковое ;-)
Frankenstine
04.05.2022 14:48Не нужно думать что здесь нет граждан других стран, государство "везде одинаковое" только в пределах одной страны, да и РФ может иметь разные федеральные нормы/законы в различных своих частях.
List1
03.05.2022 13:57в водород в качестве альтернативы я не верю, но может пора начать делать автомобили меньшего размера ? был уже период больших легковых автомобилей с многолитровыми двигателями. надо совершить еще один скачек в этом направлении. Япония может служить примером.
shiru8bit
03.05.2022 14:48Дело же не в размере, а в массе. Текущее поколение Daihatsu Tanto весит 880-1030 кг, а Lada Granta 1135-1160. Ширина-длина кей каров меньше, но высота больше, т.к. как ни крути, для удобства пользования нужен определённый объём, и получается, что геометрический размер кей каров на топливную эффективность особенно не влияет, а влияет всё тот же малолитровый двигатель (типично 0.6 литра против 1.6 у европейских седанов, примерно 60 против 110 л.с., с расходом топлива порядка 4-7 литров).
Другая вариация малого размера - Smart Fortwo, он весит 750-1085, мощность чуть выше японских вариантов, но плюс-минус в тех же пределах, и расход аналогичный.
List1
03.05.2022 18:52+1а масса зависит от размера и наполнения. делаем автомобиль уже и ниже. пассажиров максимум 2, сидят друг за другом. все наполнение выбрасываем, оставляем только панель приборов и 2 табуретки. а вы что хотели ? или экология или удобство.
PrinceKorwin
03.05.2022 19:28+4И эту табуретку снесет в канаву при проезде встречной фуры на трассе :)
saege5b
04.05.2022 16:17+1А ребёнка куда? Или двух?
Про ниже - а куда уж ниже, я на днях в такси седане ехал на заднем сиденье. Я там со своими 180 см. только скрючившись смог залезть.
List1
04.05.2022 17:06про ребенков ниже писал. тут или экология или ребенки. а то что не влазите в салон автомобиля сами себе виноваты. надо быть как японцы.
billyevans
05.05.2022 05:23А серф куда?
Удобства очень сомнительное, когда сидишь низко и практичность околонулевая. Равзе, что на работу ездить одному внутри города, но безопасность тоже сомнительная, когда влетит трехтонная машина.
В EV главное это фан от вождения и удобство зарядки дома, не нужно ни на какую заправку ездить.
List1
05.05.2022 12:48когда вокруг будут только такие низкие и маленькие автомобили никакого неудобства хозяева этих автомобилей испытывать не будут. а насчет того что влетит трехтонная машина и сейчас ничего хорошего не происходит.
VIPDC
03.05.2022 19:56Только вот в горку маленькие машинки начинают просто "плевать" бензин и расход легко уходит за 10л/100 км. Важен некий баланс, был у меня универсал Toyota Filder, 1,5 литра двигатель, расход по городу 6-7, межгород 4,5-5 литров на сотню (летом конечно). Получатся разница в бензине минимальна, а возможности разняться существенно. Сейчас у меня здоровенный минивэн весом под две тонны, гибридный расход 5-6 литров лето и 6-7 зима.
tuxi
03.05.2022 22:29+1Я много раз очень долго и много (много и долго это из москвы в италию или грецию и обратно) ездил по трассам на куче разных авто, от 1,6л бензин до 3л дизель. Начиная где то с обьема 2.2 литра, средний расход перестает расти совсем.
SdrRos
03.05.2022 14:49Вроде как парадокс в том что маленький мотор сложно бюджетно сделать экологичным(навесить на него всякие устройства делающие выбросы чище, а если всё же навесить то цена будет как у того же кроссовера). Маленькие авто удобны в городе, но например привезти стройматериалы, отправиться семьёй в путешествие,… на маленькой машине проблематично, поэтому практичнее иметь большую/среднюю машину(топливо неплохо кстати экономят гибриды).
List1
03.05.2022 18:54да дорого, но тут выбор или дорого или экологично.
SdrRos
03.05.2022 19:46+2Поэтому проще взять чуть дороже но полноразмерное авто, на все случаи жизни. Вариант использовать маленькое авто в городе- для всего остального арендовать- мне видится крайне рискованным (для дальних поездок- неизвестно тех. состояние, для перевозки грузов-риск мелких повреждений салона, восстановление выйдет дорогим). В Японии делают маленькие авто т.к. у них места очень мало и нет больших расстояний. Для экологии по моему лучше гибрид- в пробках на электричестве- на больших пробегах на бензине. Для производства всех этих эко приблуд так же тратятся ресурсы и происходит загрязнение, вряд ли кто считал сколько выбросов за весь жизненный цикл (добыча ископаемых- утилизация) происходит при производстве условной Гаранты / Теслы / супер экологичной иномарки с ДВС (но что-то мне подсказывает что Гранта окажется самой экологичной т.к. проще в производстве, а бензин если его не будут жечь в двигателях то либо где-нибудь так же сгорит либо просто выльют как отход при получении других продуктов перегонки нефти).
List1
03.05.2022 19:50+5вы так договоритесь до того что надо делать качественные вещи которые без ремонта смогут служить минимум 25 лет. а как же тогда продавать все то что так хочется продать ? и в все больших объемах.
на самом то деле гораздо большую экологическую проблему составляют все те товары выброшенные на свалку.
Popadanec
03.05.2022 19:37+3Плюс маленькая машина имеет меньшие зоны деформации, а значит погибнуть в ней больше шансов.
Лучше уж не уменьшать, а делать из других материалов. Но это опять же потянет новые проблемы и вопросы.
Потому машины(массовые) как и смартфоны подошли к границе функционал/цена-удобство. Делать меньше терять в удобстве, легче в цене.
tsurugi-no_ken
03.05.2022 14:54+2Проблема в том, что на малоритажке ездить не безопасно, когда на улице полно полноразмерных автомобилей, да ещё огромные джипы встречаются. :(
Решить проблему безопасности возможно, лишь, запретив на большей части улиц ездить немалоритражкам. На, что законодатели имеющие более крупные авто не пойдут.
SdrRos
03.05.2022 16:01+2На данный момент на дорогах много мототехники, у которой из защиты только шлем и ничего — нормально ездят и убиваются в основном из-за своих высоких скоростей. Кроме джипов по дорогам ездят автобусы, грузовики, прочая спецтехника встречу с которой не переживёт и джип.
Popadanec
03.05.2022 19:40+2Сколько ездят? Мотоцикл удел скорее одиночек. Да и в этих условиях(либо ты научишься ездить и вертеть головой на 360 градусов, либо отправишься в больничку), естественный отбор проходит быстро.
Dolios
03.05.2022 20:25+4в водород в качестве альтернативы я не верю, но может пора начать делать автомобили меньшего размера
Мне с семьёй внезапно универсала стало маловато, подумываю о покупке большего авто.
List1
03.05.2022 20:38+2не не не. а как же экология ? ваши дети вам этого не простят. а лишних кто не влазит в машину оставьте дома.
так им и скажите, так как вы в будущем мне этого не простите будете сидеть дома.
boblenin
04.05.2022 22:26А может быть не так уж и нужен автомобиль или два в каждую семью? Централизованая доставка товаров, гораздо экономичней как с точки зрения сжигания энергоресурсов, так и загруженности дорог. Перемещения населения в течении дня в принципе покрываются хорошо развитой системой общественного транспорта (для которого вполне возможна доставка энергоносителей по электрическим проводам). Остается только набор специфических сценариев, с малой популярностью определенных направлений, но и тут возможны нишевые решения.
Если честно я люблю водить и машина упрощяет жизнь, но все-таки это далеко не самый эффективный способ решения множества проблем, для которых его используют. Даже если его уменьшить, то вам придется перемещать почти тонну железа из точки А в точку Б только для того, чтобы вместе с этим железом переместить еще и каких-нибудь 100кг мяса и костей.List1
04.05.2022 22:37если из тонны сделать 0.5 тонны, и уменьшить габариты автомобиля станет проще ездить по городу и парковаться. большинство автомобилей ездит с 1 человеком внутри. большинству не нужен автомобиль вмещающий больше 2х человек. но при этом двигатель должен быть не меньше 1.5 литра. это мощность и относительная надежность.
экология ? по моему евро 5, 6 и так далее это уже перебор и не нужно. в городах нужно сделать так как например сделано в New York - хочешь ездить плати много денег. нужно что бы ездить на личном автомобиле было дорого и не нужно.
DrPass
05.05.2022 00:52гораздо экономичней как с точки зрения сжигания энергоресурсов, так и загруженности дорог.
А такая задача во главе угла просто не стоит. Достигнув определённого уровня дохода, человек обычно думает «как удобнее», а не «как экономичнее».
runaway
03.05.2022 15:57+2Альтернативные приводы должны сокращать выбросы загрязняющих веществ, в частности, вредного для климата CO2, а также вредных газов, таких как оксиды азота. Выхлопной воздух водородного автомобиля состоит из чистого водяного пара.
Хм. Но водяной пар так-то является ещё большим по вкладу в общий процесс парниковым газом, чем СО2.
vedenin1980
03.05.2022 23:32+3Но водяной пар так-то является ещё большим по вкладу в общий процесс парниковым газом, чем СО2
Правильно, но дьявол, как всегда в деталях. Когда говорят про вклад водяного пара считается общий эффект от всего существующего в атмосфере водяного пара и всего CO2. И вот тут есть крошечный нюанс…
Вспомним, об огромных запасах воды в Мировом океане, из которого постоянно испарается такое огромное количество водяного пара, что вся деятельность человека, которая приводит к образованию пара, что-то на уровне стат.погрешности. А вот CO2 концентрация крошечная поэтому его довольно легко увеличить. Собственно за последние пару сотен лет, его концентрация выросла почти в 1,5 раза, а водяного пара вроде как осталось практически той же (не считая эффекта, который оказывает собственно само потепление, то есть тот же CO2).
То есть, от выброса 1 кг водяного пара эффект на много-много порядков меньше чем от выброса 1 кг CO2. Хотя формального общий эффект водяного пара больше.
tuxi
03.05.2022 17:42+2Если кислород берется из воздуха, а не из отдельного баллона с чистым кислородом, то в выхлопе по идее будут пары азотистой кислоты.
konst90
03.05.2022 18:45Зависит от катализатора вроде. Так-то 2Н2 + О2 = 2Н2О, азот не участвует и появится в выхлопе только в виде побочного эффекта. Вопрос - насколько он неизбежен.
dfgwer
03.05.2022 18:37+1Мне нравятся топливные элементы, но не в их текущем виде. Сейчас ТЭ длительно и устойчиво работают только на чистом водороде, малейшая примесь углерода забивает ТЭ.
Если придумают ТЭ, который сможет переваривать углеводороды в течении длительного периода, а не на несколько минут, то будет революция.
konst90
03.05.2022 18:43+1В зависимости от зарядной станции и емкости аккумулятора, для полной зарядки полностью электрических транспортных средств в настоящее время требуется от 30 минут до нескольких часов. Водородный бак автомобиля на топливных элементах заправляется менее чем за пять минут. Это ставит удобство автомобиля для клиентов на уровень обычного автомобиля.
Зависит от того, как именно вы эксплуатируете машину. Долгое время зарядки имеет значение только в случае, если вы в один прием едете далеко (больше пробега на одном баке) и не хотите ждать. Тогда да, пять минут на заправке посреди трассы лучше, чем полчаса.
Если же вы ездите по городу на работу и назад, или приехали в отель/загородный дом, или ещё куда-то, где вы проведёте минимум полчаса - то дело другое. Зарядка с кафе на трассе, кстати, тоже подходит, если вы не торопитесь и хотите поесть не в машине, а за столом. Тогда время зарядки вам абсолютно не важно: вы потратили минуту на то, чтобы воткнуть кабель в машину, и пошли заниматься своими делами. А машина в это время заряжается, и вам не надо торчать рядом с ней, как на бензиновой/водородной заправке.
nixtonixto
03.05.2022 20:06+4Ваша ключевая ошибка — вы подразумеваете, что зарядка Всегда свободна: приехал и сразу начал заряжать. А если перед вами очередь из 5 электромобилей — сколько времени вы будете пить свой кофе, периодически выбегая, чтобы передвинуть авто в очереди? А если парковка возле подъезда заставлена, в том числе и зарядное место? А если станция перегревается и каждые 5 минут прекращает зарядку, надо вынимать разъём и подключать снова?
Поэтому увы, разумный лимит времени на заправку от 20% до 80% накопителя легкового авто — не более 5...10 минут.konst90
03.05.2022 21:15+2Это вопрос инфраструктуры. У вас ж не возникает вопроса - что будет, если я приеду на заправку, а там нет бензина или очередь на час. Или - что будет, если я приеду к дому, а там нет парковочных мест. Так и здесь. Инфраструктурные вопросы решаемы, это вопрос денег. Как, собственно, вопрос денег - переход на водород. Просто надо считать.
Popadanec
03.05.2022 21:34+1Водородные заправки в город я бы не пустил, как не пускают газовые.
А вот электрические зарядки можно делать где угодно.konst90
03.05.2022 22:16Так в этом и прелесть электричества - оно есть везде, и везде есть специалисты, которые могут его подключить. Подземный паркинг? Гараж возле дома? Мотель посреди нигде? Не вопрос, если туда приходит провод - там можно зарядиться.
Popadanec
03.05.2022 23:07Да, есть проблемы с электрогенерацией и пропускной способностью сетей, но электромобили же не внезапно появятся в один день. Смена идёт, но растянута она на десятилетие(и даже не одно), точно так же вводятся новые станции и модернизируют сеть.
konst90
04.05.2022 06:54+2но электромобили же не внезапно появятся в один день
Собственно да, такое ощущение, что люди всерьез рассматривают сценарий "я вышел утром из дома, а мой Солярис стал электрическим, что мне делать". Появились же бензиновые заправки при переходе с лошадей на машины. Хотя точно так же были вопросы - а где мне брать бензин, в аптеке что ли в пузырьках? При этом сейчас найти электричество намного проще, чем колонку с водородом. Но сторонников водорода это не смущает.
Popadanec
04.05.2022 09:44+1Сторонников водорода не смущают куда более опасные моменты(водород плохо сжимается и легко взрывается), не то что просто отсутствие инфраструктуры.
saege5b
04.05.2022 16:24Меня смущает, что на перефирии города, весной/осенью и так регулярно падает подстанция в защиту.
Что-то как то опасаюсь, что надо будет что-то менять, а у нас вечное "денег нет. Вам счастья и добра".
boblenin
04.05.2022 22:35Изначально ДВС был на спирту (практически самогоне). Потом перешел на бензин и в процессе была построена инфраструктура (заодно отравили кучу народа свинцом). Электрические двигатели появились почти тогда же как и ДВС, но сейчас для того, чтобы создать инфраструктуру для эл. автомобилей надо не строить новую, а переделывать старую инфраструктуру электросетей. Как программисты любят работать над старым кодом, все тут знают, с электросетью же баги вылавливать интересней и задорней для населения (особенно зимой).
Электричество найти проще, но сложнее сохранить. Электричество найти проще, но в нужных объемах сложнее доставить. Не то, чтобы я против; но сдается что так или иначе обе альтернативы бензину - так себе варианты. Может быть, если уж мы уходим от цивилизации основаной на нефти - надо делать новую, основанную на чем-то другом. И координально менять привычки.
tuxi
03.05.2022 20:10Даже на обычных АЗС бывает так, что нет свободной колонки. И в популярных местах/в популярное время, еще по 1..2 машины могут стоять в очереди
saege5b
04.05.2022 16:27Зачастую время тратится не на сам процесс заправки, а на хождение "оплатить" и постоять, пока в одну кассу кто-то какие-то безделушки наликом оплатит. Ну, или оператор пойдёт чего-то там искать.
Popadanec
04.05.2022 16:38В США к примеру терминал встроен в колонку.
saege5b
04.05.2022 16:47У нас на многих тоже висит инструкция про безконтактную оплату. Но нет.
saboteur_kiev
04.05.2022 17:46В штатах на многих колонках тебе запрещено выходить из автомобиля. Специальный человек сам вставит шланг и поднесет терминал к окошку.
Zmiy666
03.05.2022 20:25+2Не вижу смысла в водородном авто. Газ под давлением - само по себе не очень хорошо, учитывая варварскую эксплуатацию авто. А 500 км хода все еще слишком мало, чтоб тягаться с бензиновым авто. Да и цена выходит запредельная... Револьверная замена АКБ на АЗС могла бы полностью решить проблему в скорости зарядки электромобилей, так как сама по себе занимает меньше минуты. Ежели АЗС будет достаточное количество, то потратить 1-2 минуты и заменить АКБ каждые 300-400 км пробега не станет какой-то большой проблемой. Это быстрее, чем заправка. Просто требует куда больше вложений, чем простое прокидывание провода для обычной зарядки авто. Возможно, когда наконец будут стандартизированы размеры и форма АКБ, а так же система быстрой их замены - станет возможно перейти полностью на электричество. Опять же если количество электрических авто станет достаточно большим - можно будет вообще строить электротрассы, которые будут заряжать авто во время пути по ним и тогда поездка между городами хоть в 10.000 км может вообще обойтись без единой подзарядки - энергия будет тратится только в городе, где делать электрозарядыне трассы сложнее. Тогда и акб с запасом хода более чем в 300 км просто не нужна..
sunnybear
03.05.2022 22:08Русская зима передаёт привет электротрассам
grafdezimal
03.05.2022 23:11+4Опа, троллейбусы в России зимой больше не ходят?
В Германии на севере есть приличный такой кусок автобана с проводами как у троллейбуса. Но что-то в массы пока не пошло, да и выглядит надо сказать так себе. Я бы не хотел такую паутину везде.
Popadanec
03.05.2022 23:12В электротрассы даже в тёплых богатых регионах я не верю, слишком дорогой километр дороги. А смена аккумуляторов пока не пользуется популярностью(хотя проблема возможна в стандартизации и инерции мышления).
Так что кому часто надо за город, может быть будут покупать гибриды. Пользоваться прицепами с генератором или ещё как извращаться.konst90
04.05.2022 06:59+1Смена аккумуляторов хорошо выглядит в лаборатории, но в реальной эксплуатации с ее грязным днищем, необходимостью учёта ресурса каждой батареи, ростом числа батарей (нам будут нужны дополнительные батареи, которые будут лежать как сменные) вряд ли массово взлетит. А не массово - обменный фонд выйдет ещё дороже относительно одной машины. Плюс замена батареи сама по себе дороже ее зарядки.
Тесла пробовала - клиентам не понравилось. Оказалось, что людям больше нравится подождать полчаса.
Dolios
04.05.2022 08:57+1Тут вопрос смены подхода. Что если машины продавать дешевле и без батарей (как продаются без батареек всякие девайсы) и все батареи давать в аренду? Сейчас это не пошло потому, что человек уже купил батарею, а потом ему предлагают поменять его новую и хорошую на неизвестно какую.
В Северной Америке очень популярен лизинг авто, когда ты 3 года пользуешься автомобилем, не владея им, а потом отдаешь его и берешь новый. И пользователей такой услуги достаточно.
konst90
04.05.2022 09:34+1Ну, количество потребных батарей от этого не изменится. Вам всё равно понадобится иметь по одной батарее в машину плюс запас на каждой заправке. И это всё равно дороже, чем только батареи в машину, какую бы модель вы не придумали. И менять батарею (именно услуга) всё равно дороже, чем заряжать -тем более что заряжать её потом всё равно придётся.
Popadanec
04.05.2022 09:59В Китае это сработало для электроскутеров, при том что замена там ручная.
Делать каждый раз замену не обязательно. Пустые батареи можно заряжать прямо на «заправке». Батареи должны быть стандартными блоками подходящими для любой машины и которые можно поменять на любой станции, чтобы владелец не задумывался, а станции замены могли конкурировать между собой в цене услуги.
С Маском во первых монополия на замену(или единый ценник), во вторых этих машин всё ещё мало в своей массе и нельзя масштабировать ситуацию на всю планету.
Возможно будут разные подписки и тарифы. Кто то редко ездит между городами и смена ему практически не нужна, кто то наоборот часто или непредсказуемо мотается, разные акции сетей станций.
В конце концов при такой массовости батареи могут существенно подешеветь, слезть с лития, научится за 5 минут заливать 100квт(хотя выглядит это опасно). Поменять принцип. К примеру жидкий электрод(опыты давно идут), пока ездишь в городе, заряжаешься как обычно, а за городом можно сменить окисленный за пять минут.konst90
04.05.2022 10:07Ручная замена 20 кг батареи и автомат для замены 300 кг плиты - это всё-таки немного разные вещи: батарею скутера меняет сам пользователь за бесплатно. И по компоновке батареи в машине тоже разница - у скутера батарея сверху, а не под днищем во всё днище. Кроме того, у Теслы батарея ещё и с жидкостным охлаждением, то есть появляется проблема отсоединения-присоединения магистрали без воздушной пробки.
А когда вы научитесь заливать батарею минут за 15 хотя бы - подавляющее большинство пользователей это устроит, потому что вкупе с ростом ёмкости это приведет к тому, что пробег на одной батарее будет составлять реальные 500 км, то есть 3-4 часа автобана или 6 часов региональной трассы, и сходить в туалет, размять ноги - всё равно нужно. И отпадёт массовость.
Dolios
04.05.2022 17:02Ну, количество потребных батарей от этого не изменится.
Не изменится, изменится подход и бизнес-процессы.
И это всё равно дороже, чем только батареи в машину, какую бы модель вы не придумали.
Вы же сами пишите, что нужно будет сделать в 2+ раза больше батарей. За счет массовости это может стать даже дешевле.
И менять батарею (именно услуга) всё равно дороже, чем заряжать -тем более что заряжать её потом всё равно придётся.
Ее придется заряжать в специальном помещении, куда входит кабель в ногу толщиной, на специальном стенде, к которому не допускают посторонних. А не на 100500 зарядных устройствах, которые нужно построить, к которым нужно подвести километры кабелей, в каждый из которых нужно будет встроить pos терминал и которые нужно будет отслуживать и ремонтировать. Я бы вот так не был уверен..
leventov
04.05.2022 22:38в реальной эксплуатации с ее грязным днищем, необходимостью учёта ресурса каждой батареи, ростом числа батарей (нам будут нужны дополнительные батареи, которые будут лежать как сменные) вряд ли массово взлетит
Это все не решающие факторы, там экономика (и экология) battery swapping все равно лучше, чем несменных батарей а-ля Тесла, причем существенно. Посмотрите какие-нибудь исследования на этот счет.
Не зря все ведущие китайские автопроизводители идут all-in в battery swapping.
Что там Тесла пробовала в 2014 году - уже было давно и не правда. И сейчас есть стартапы которые идут туда в Америке.
В Тесле продолжают говорить, что battery swapping - фигня по комплексу причин, среди которых - маркетинг, желание продолжать контролировать производство батарей по чисто капиталистическим причинам (переход на общую платформу неизбежно снизит профит - выгодно потребителям, не выгодно корпорациям), и желание отработать свои инвестиции в неcменные дизайны батарей, сколько они продумывали свои structural batteries, не хотят сейчас бросать.
tsurugi-no_ken
04.05.2022 09:01смена аккумуляторов пока не пользуется популярностью
Смена аккумуляторов, расположенных на днище, хороша только в сухом климате, там же, где бывают ливни лучше иметь герметичный аккумуляторный отсек, во избежание короткого замыкания.
Bedal
04.05.2022 09:01Водородомобиль, на самом деле, ничуть не меньше электромобиля зависим от «русской зимы».
tsurugi-no_ken
04.05.2022 09:11При выборе: либо бак с водородом, который лихо взрывается, либо гидридный аккумулятор водорода, который не взрывается, но в мороз не работает на выделение водорода.
Bedal
04.05.2022 10:03+1и, к тому же, затраты энергии на извлечение водорода убивают КПД и делают идею малоценной.
grafdezimal
03.05.2022 23:34+6Сразу скажу у меня дизель. Но от многих владельцев электромобилей слышал, что в повседневном использовании все дискуссии о долгой зарядке не играют никакой роли, т.к. машина всё равно стоит часов 10 в гараже и может спокойно заряжаться. Зато отпадает необходимость раз в неделю-две ехать на заправку (искать где дешевле, стоять в очереди и т.д.). И я серьезно подумываю об этом, я езжу ровно 96км в день 220 дней в году, при этом машина стоит 8 часов возле офиса и 14 часов дома. Зато я точно буду знать что утром машина готова проехать эти 96км и не будет «блин ну хотел же вчера заправить». Поездка на дальние расстояния я думаю правда неудобна, но вот пытаюсь вспомнить когда я последний раз ездил больше 300 км, года 4 прошло уже точно.
Svbakulin
05.05.2022 10:35+2Верно. BEV 99% времени должны заряжаться дома или в друго месте стоянки где время не важно. Для Теслы даже специальную зарядку не ставят (32А линия) тк обычная 10-15А розетка дает около 30% заряда за ночь, а это около 150-200 км чего как правило более чем достаточно.
Публичные зарядки нужны толькно для дальних поездок, но наличие 150 или 250Квт суперчарджеров (тесла или других) сводит время к 15-30 минутам. 15 минут на заправке все равно надо стоять каждые 2-3 по соображениям безопасности, кофе там туалеты и просто отдых.
Сложнее с многокварирными домами, и сложность не техничекская а админимтративная - как заставить владельца\оператора поставить зарядки возле доми или на подземных парковках и кто и как за них будет платить. Должна решиться легкой политической волей. Но большая часть людей в Америке и других развитых странах все же живут в частных домах.
factmrreport
04.05.2022 13:01-1Hydrogen vehicles can be the future of automotive industry. Asian markets have accounted for the highest market share for hydrogen vehicles in the global markets.
Phosphoric acid fuel cells are becoming more popular in hydrogen vehicles due to their appealing qualities as fuel cell electrolytes, such as stability, low vapor pressure, carbon monoxide tolerance, and the possibility to use air as the cathode reactant gas.
Their efficiency can reach up to 60%, and they transfer chemical energy in the fuel to electrical energy more efficiently than combustion engines. Phosphoric acid fuel cells have grown in popularity as a result of their lack of emissions, accounting for more than two-fifths of global demand.
Svbakulin
06.05.2022 08:47FCEV is a dead end due to the lack or efficiency and physics that won't allow to fix it as well as highrer cost and complexity compared to BEV. Lack and impracticality of H2 infrastructure that cannot be resolved would also be a challenge even if all the electricity needed for H2 was cheap and there was no problem with wasting 2/3 of it on two rounds of electrolysis. Phisics is a bitch :D
saboteur_kiev
04.05.2022 15:00Полного водородного бака хватает примерно на 500 километров пробега.
Где-то в далекой истории, уже были автомобили на водороде, которые бегали 2000 км с одной заправки. Да, это были не серийные автомобили, но и не единичные. Стоили в несколько раз дороже Форд Т. Но это было 100 лет назад.
Сейчас вся проблема водородных авто исключительно в стоимости водородного топлива, которое дороже и электричества и бензина. Было бы дешевле, был бы активный спрос..
Проблемы с безопасностью для обывателя могли бы решиться тем, что на водороде выпускали бы спецтранспорт. Те же фуры, для которых не нужна широкая сеть заправок - несколько точек в стратегических локациях, и учитывая что с одной заправки можно проехать гораздо дальше, этого было бы достаточно, чтобы выпускать серийные фуры на водороде.В общем в первую очередь нужен дешевый водород, а к нему уже остальное приложится, ибо выглядит рядовой инженерной задачей.
DrPass
04.05.2022 15:09+1У любой рядовой инженерной задачи есть неотъемлемая экономическая часть. И то, что можно реализовать технически, нередко в сумме с экономической оказывается не жизнеспособным.
Где-то в далекой истории, уже были автомобили на водороде, которые бегали 2000 км с одной заправки.
Я не верю в это. Эти 500 км пробега достигнуты с помощью бака на 150 литров, выдерживающего давление 700 атмосфер, и силовой установки с КПД 80%. Т.е. это не какое-то бюджетное простенькое решение, а квинтэссенция современных технологий. Ничего и близко похожего «в далёкой истории» быть просто не могло. Вот в 100 км — могу поверить :)saege5b
04.05.2022 16:57При желании можно и на 1000 литров машину сделать. Вопрос только размерах машины.
Svbakulin
05.05.2022 10:20+1FCEV - по своему интересная и даже элегантная, но тупиковая технология из 90х когда беспокоились только о локальных выбросах, а не о глобальных. Водород можно полностью возобновляемо производить только из электричества и делать из него потом обратно электричестви это минус 60-70% эффективности (сравнительно с BEV). Делать водород из метана - это то же ископаемое топливо с дополнительными сложностями. Производить и хранить водород тоже имеет смысл в больших масштабах, так что инфраструктуры удобной как не было так и не будет потому что природу не обманешь.Плюс огромные топливные баки (5кг водорода в Мирай занимают около 200л обьема), вес (тот же Мирай весит больше Модел 3).
Самое главное - электричество есть везде, и генерировать его можно кучей способов, так что BEV - это в первую очередь энергетическая независимость (сейчас как никогда актуально).
Тоета до сих пор пытается впаривать свой Мирай но это не более чем охота за субсидиями и неграмотными политиками.
Fuel cells могут иметь смысл там где неводможна прямая электрификация, и это НЕ грузовики и скорее всего не авиация.
DrPass
Вообще, подавляющее большинство водорода производится из метана. Производить его электролизом для использования в электромобилях экономически не особо выгодно. Намного дешевле (а ещё — намного безопаснее) доставить электричество непосредственно в электромобиль по проводам, чем конвертировать его в водород, доставлять водород до электромобиля с помощью дорогой и сложной инфраструктуры, чтобы опять там его преобразовать в электричество.
GiperBober
1) Разумеется, в будущем (и довольно близком...) большинство водорода будет производиться посредством электричества, как средство поглощения избытков генерации ВИЭ.
Много текста, спрятал под спойлер:
Отдельные страны, расположенные в регионах с высокой доступностью и стабильностью ВИЭ, могут поставить генерацию водорода на постоянную основу, а не как побочку электрогенерации. Дальше способов транспортирования полученного водорода, в зависимости от задачи и дальности, множество - сжижение, добавление в метан, преобразование в метан/аммиак/спирт, сжатие и перевозка в цистернах под давлением 200-600 атм (это, очевидно, на небольшие расстояния).
2) Водород для ЛЕГКОВЫХ электромобилей почти бессмысленнен. Электрификация легкового транспорта легко произойдёт с помощью литиевых батарей. Но в мире есть ещё грузовики, автобусы, поезда, самолёты, и самое главное - корабли. Средне-дальнемагистральные самолёты, по всей вероятности, в виду инерционности отрасли и борьбе за массоэффективность, перейдут на биотопливо, чтобы по-максимуму использовать обычные авиадвигатели, малая авиация перейдёт на батареи. А вот на корабли никакого биотоплива не напасёшься (его и на авиацию может не хватить), тут и будут мудрить либо с водородом, либо с производными от него, метан или ещё какое синтетическое топливо.
Кстати, тропические страны с доступом к дешёвой солнечной генерации, могут как раз создать рынок дозаправки кораблей водородом. Например, в районе Суэцкого канала или каких-нибудь островов в Тихом океане. Всё-таки по объёмной плотности водород, даже сжиженный, сильно проигрывает обычному топливу, плюс на дальние рейсы фактор испарения/просачивания сквозь стенки баков будет иметь решающее значение. Тут даже сжиженный метан не сильно годится.
3) Использование водорода для транспорта - это лишь малая часть того, что нужно от водорода в среднесрочной перспективе. Водород нужен будет как универсальный энергоноситель (или первоэлемент для получения энергоносителей) во всех сферах потребления энергии, от транспорта и промышленности до ЖКХ. Я всё же думаю, что наиболее вероятным сценарием грядущей энерготрансформации является преобразование водорода в метан, а метановая инфраструктура уже давно создана.
DrPass
Водород в этом плане плохой аккумулятор. Он сложный в производстве и хранении, взрывоопасный, не в сжиженном состоянии — не особо-то и ёмкий, в сжиженном требует мощных криогенных систем.
С поглощением избытков генерации ВИЭ в масштабах государства, как по мне, куда лучше справится большой пруд с водой.
Я не верю в будущее водорода. Сейчас-то мы в поиске замены ископаемому топливу, поэтому играемся со всеми возможными альтернативами. Я, конечно, могу и ошибаться, но мне видится, что водородная энергетика как-то конкурентоспособна только на нынешнем этапе, когда в эти поиски инвестируется куча денег. Как только станет вопрос об экономической эффективности, водород вытеснят куда более простые решения в виде обычных аккумуляторов, для легковых авто и грузовиков. Поездам в идеале вообще оно не особо нужно, дороги можно электрифицировать. А те девайсы, которые требуют большой энергоёмкости топлива, т.е. самолёты, корабли, вполне успешно могут продолжить работать с удобными в этом плане углеводородами, которые также можно синтезировать.
vassabi
мне кажется что чистый водород - это действительно тяжело. Но если его совместить с метаном, то уже должно быть гораздо лучше (т.е. качать воду, захватывать углекислый газ и получать кислород с метаном). До этого еще очень и очень далеко, но я бы все-таки не говорил "никогда не получится", а "пока что это очень нелегко".
DrPass
В синтез и использование метана в качестве промежуточного энергоносителя я как раз верю. Он удобен во всех отношениях, и пусть выходит дороже водорода как конечный продукт синтеза, но это с лихвой компенсируется простотой хранения, сжижения, транспортировки и использования. При этом общий энергетический цикл сохраняет полную экологичность, и не требует создания полностью новой инфраструктуры производства, доставки и потребления, позволяя переиспользовать значительную часть имеющихся наработок, по крайней мере, в доставке и потреблении.
Bedal
tsurugi-no_ken
Что мешает создать топливный элемент способный работать на метане? (насколько я понимаю их работу, в общем случае, достаточно поменять катализатор на способный работать с метаном)
Bedal
Вы ведь могли по-быстрому изучить вопрос, а не просто задавать его в воздух?
Другие, очень дорогие, катализаторы, другие температуры (600-800° вместо 200°), другая конструкция, способная выжить при осаждении углерода, борьба с окислами азота, которые уже образуются при таких температурах…
Метанольные ячейки более реальны (есть возможность сразу выводить углерод в СО2 без выпадения сажи), но из лабораторий они за 20 с лишним лет так и не выбрались.
DrPass
Ну и опять же таки, если нужно с помощью метана крутить вал, чем бороться со всем этим, можно его просто смешать с воздухом и поджечь внутри цилиндра с поршнем.
Bedal
Это если непременной целью является использование метана. А так-то КПД маловат, окислы азота всё равно надо нейтрализовать, и ужесточаемые эконормы всё равно не дадут долго и безбедно так жить. Хотя в принципе я считаю давней большой ошибкой СССР то, что не перевели гортранспорт на метан. Системно.
dizatorr
Меня это тоже сильно удивляет. Население массово ставит на движки газовые модификации, а промышленность не озаботилась выпуском серийных автомобилей, работающих на газу.
ЗЫ: Мне понятны различия между пропан-бутановыми смесями и метаном. Вопрос это не снимает.
BaurzhanD
В конце 80-х у нас в городе Уральске (Казахстан) начали переводить автобусный парк на метан. Первые автобусы, которые были переведены на метан были ЛАЗ-695. На крыше ставилась большая рама, на котором были размещены от 4 до 8 баллонов. Было построено несколько заправочных станций. Пару маршрутов точно перевели. Потом бац, и Союза не стало. Да, кстати, какую то часть коммунального автотранспорта тоже перевели на метан, в основном это были ГАЗ-53 и ЗИЛы.
GiperBober
1) Если вы под прудом с водой подразумеваете ГАЭС, то - увы. Гравитационные накопители энергии до невозможности низкоэффективны (точнее, имеют дико низкую энергоёмкость на килограмм массы), и ГЭС/ГАЭС нормальных мощностей занимают огромные площади. Ну и ГАЭС не решают один принципиальный вопрос - транспортировки энергии ВИЭ из других регионов и континентов. От пустыни Сахара в Европу, например, или запасание энергии от летней избыточной генерации на зиму. Впрочем, свою нишу они разумеется займут (для сглаживания суточных пиков потребления) в странах с подходящим рельефом, но определяющим фактором запасания энергии вряд ли станут.
2) Материалов для обычных аккумуляторов тупо не хватит для решения ВСЕЙ задачи энергоперехода. Повторюсь, задача не в электрификации легкового транспорта, а в электрификации ВСЕГО. А это требует ёмкостей в десятки раз больше, чем электрификация только легкового транспорта. Всякого рода перспективные "серно-натриево-боброво-анобтаниевые" аккумуляторы ещё долго могут быть "перспективными наработками".
3) Стоимость электролизного водорода уже на данном этапе - 6-8 евро за кг. Стоимость "серого" водорода, получаемого из природного газа, ДО прошлогоднего скачка цен на оный, составляла в районе 1-2 евро за кг. Вот только цена на электролизный газ будет снижаться (основной фактор цены там - не электричество, а стоимость электролизера, которая будет снижаться с эффектом масштаба и серийности), а вот цена использования природного газа и "серого" водорода будет расти по одной простой причине - углеродные налоги. Точка пересечения зелёного с серым водородом - в районе 2025-2030 года, дальше - замена водородом природного газа.
DrPass
А тут не всё так просто. Если вы посчитаете в комплексе, любые другие средства хранения энергии (кроме нефтехранилищ), это не просто энергоноситель, а ещё и сложная инфраструктура, и оболочки для его хранения. ГАЭС же в массе своей — сплошной энергоноситель. Суммарно она не уступает по энергоёмкости другим средствам хранения, а по простоте и надёжности их превосходит.
Этот вопрос не принципиальный, и вообще не актуальный. Сахара с её экономическими и политическими особенностями в сколь-нибудь обозримом будущем не станет тем регионом, от которого окружающие страны захотят иметь энергетическую зависимость. ВИЭ в плане распределения энергии ничего радикально не поменяют, энергию по-возможности будут стараться производить максимально близко к тем местам, где и потребляют, благо, установить солнечных батарей в два раза больше — это в общем случае дешевле и экономически безопаснее, чем транспортировать энергию из той страны, где инсоляция в два раза выше.
Топливные ячейки и электролизёры тоже без редкоземельных элементов не обходятся, которые точно так же будут дорожать при росте спроса на них. Поэтому есть обратный процесс, который в определённой точке тоже начнёт компенсировать удешевление за счёт массовости производства. Вот если в массы пойдут конструкции, которые ничего редкоземельного не содержат, тогда есть шанс.
mortadella372
В Hyundai Nexo три композитных баллона на 700 атм, емкостью 50 литров каждый. Запасают около 6кг водорода, запас хода 600+ км. Суммарный вес баллонов ок. 110 кг.
Это конечно хуже чем бензинка, но вообще довольно нормально.
konst90
3*50 литров это внутренний объем. А наружный, с учётом обвязки? Плюс компоновка их в машине сложнее, чем сделать плиту из батарей во весь пол.
mortadella372
Сложно сказать, какой габарит, но этот самый Нексо — обычного размера, и вменяемого веса. Плита из батарей, возможно, и проще в компоновке, но точно весит больше.
DGN
Тут есть ряд вопросов. Во первых, какая у нее максимальная долговременная скорость? Позволяет ли она движение по трассе со скоростью 150 продолжительное время, или можности топливного элемента не хватит на это?
Какова утечка из балонов, грубо говоря, при полной заправке сколько потеряется за месяц?
Какой срок службы балонов сравнительно с аккумуляторами?
Вес авто 1870 кг, что не то чтоб очень мало для 160 л.с.
DrPass
Ну как бы не совсем. И Нексо, и Тойота Мирай, и Тесла Model S весят примерно одинаково, под две тонны. При этом, в отличии от Теслы, у обеих водородных машинок под капотом отнюдь не пусто, компоненты силовой установки у них занимают все подкапотное пространство, тоннель под днищем и ещё часть места, которое в обычных машинах занимает задний багажник. Как минимум, всё это значительно сложнее и классического электромобиля, и даже авто с ДВС. А значит, и дороже, и скорее всего, менее надёжно.
VIPDC
По сути для меня вот основной недостаток водорода:
Автомобиль где под сиденьем баллон с таким давлением мало прельщает. + заправки где должна быть идеальная дисциплина, во что не верится с ростом количества.
Бензин и обычный газ много прощают в плане эксплуатации, особенно если посмотреть вокруг какие повозки ездят. Даже газовое оборудование установленное в гараже у дяди Васи многое прощает. НО 700 атмосфер и соответствующее заправочное оборудование это совершенно иной уровень культуры обслуживания не совместимый пока с массовостью.
mortadella372
Там не цельнометаллический баллон, который как снаряд, а фигня из стекло(угле?)пластика. Его не разнесет на осколки, если что.
То, что бензин и обычный газ "прощают" это совершенно неочевидно, если посмотреть отвлеченно. 60 литров легкокипящего горючего под любимой тещей? ну я бы дома и 20л хранить побоялся бы.
Заправка… заправочный пистолет в руках, при наличии зажигалки — готовый огнемет, страшно подумать что может быть. Но ничего такого обычно не происходит.
Popadanec
При таком давлении, особенно если допускать его серьёзные скачки, у такой «фигни» появляется старение, т.к. часть нитей натянута сильнее чем другие(это пытаются компенсировать комбинированной оболочкой стеклоткань-углепластик) и такой баллон сначала просто внезапно взорвётся за счёт давления, гарантированно сделав инвалидами сидящих в салоне, а потом ещё и второй высокотемпературный взрыв(пусть и не гарантированно), добьёт тех что в салоне и снесёт окружающие машины.
Бензин/«обычный» газ взрываются в очень узких условиях. Для бензина это почти пустой бак и незначительный взрыв, либо взрыв полностью горящей машины. «Обычный» газ на улице имеет ещё меньшие шансы взорваться, т.к. требует в отличии от водорода хорошего перемешивания с воздухом и его скорее унесёт ветром, чем он рванёт. Взрыв возможен в местах с полным штилем и в низине(как газопровод под Уфой).
При наличии дурака/дуры даже банальные вещи могут закончится плохо.
mortadella372
Я не специалист и могу сильно ошибаться, но предположил бы что в композитном материале трещина растет медленно и бак просто потеряет давление. Водород конечно горюч, но и легок, так что на открытом пространстве его сдует.
Ну, посмотрим. Водородные заправки уже есть. Будут взрываться — узнаем.
Popadanec
В том то и проблема что трещины нет до последнего. Лопаются отдельные нити по всей площади бака, следом за ними рвутся следующие. Это не металл и дефектоскопия не уверен что такое выявит. По сути бомба со сломанным взрывателем, рванёт в любой момент без признаков и предупреждений. Композит(стекло/угле) делают даже для метана, а там давление куда ниже и разница натяжения внутренних/внешних слоёв не так сильно проявляется.
mortadella372
Вообще конечно интересно, что будет при быстром расширении 50 литров в 700 раз. Думаю, главная задача — замедлить процесс, чтобы дать газу выйти без фатальной деформации корпуса авто.
Popadanec
А ничего и не сделаешь. Разве что какой то поглотитель внутри бака, который не может быстро отдать весь объём газа. Вроде экспериментируют с металлическими поглотителями, но плотность хранения пока не применима по своим характеристикам в массе.
Это чистый взрыв. Такой баллон даже если хранить снаружи металлического корпуса авто с усилением в виде доп пластины(т.е. под задним сиденьем), машину гарантированно отправит на метало приёмку(дно станет вогнутым, а машина совершит прыжок с переворотом), а пассажиров лишит слуха, в лучшем случае. Т.к. такой взрыв опасен резким перепадом давление, от которого и внутренние органы могут пострадать.
В багажнике же выбьет задние сиденья(переломы ребер задних пассажиров, баротравма лёгких), полопаются перепонки, выбьет окна. Если рядом кто то будет, то получит стеклянной дробью в лицо, или весь стеклопакет если будет стоять спереди.
В общем 700 атмосфер хреновая идея для автомобилей в принципе.
Frankenstine
Тем не менее те же Тойоты на водороде катаются уже довольно давно, и пока я не слышал чтобы хоть одна взорвалась.
Popadanec
И это ни о чём не говорит. Потому что их крайне мало. Каждую собирают чуть ли не под лупой, серьёзные аварии с ними редки(если вообще были).
Bedal
Водород не просто горюч, он имеет уникально широкий диапазон взрывоопасных концентраций и низкую энергию инициирующей искры. Метан или пропан-бутан по сравнению с ним — котята.
bobcatt
Уставшие композитные баллоны с метаном лопаются внезапно, на большой площади. Энергия сжатого газа машину разносит просто в клочья, не зря при заправке метаном нельзя находиться поблизости, а посты разделены бетонными блоками.
nehrung
Вот-вот. А в статье про взрывоопасность водорода (и вообще про его безопасность) нет ни единого слова. Впечатление такое, что эта проблема решена или неважна.
Popadanec
Да, водороду достаточно 5% концентрации для взрыва. И в отличии от метана будут тяжёлые ожоги до мышц.
Как можно додуматься запихнуть в авто самый неподходящий газ(хуже всех сжимается, лучше всех взрывается, и самая высокая температура горения) и активно продолжать топить за него, я не знаю и не понимаю.
Даже ракетчики, после того как посчитали всю совокупность плюсов/минусов, поняли что метан не смотря на меньшую плотность, выгоднее. И массово занялись проектирование двигателей под него.
tsurugi-no_ken
Пластик тоже способен давать осколки, просто их на рентгене потом будет не видно. А ещё, энергию осколки пластика быстро теряют, зимнюю одежду скорее всего не пробьют, но футболку летом пробить смогут.
mortadella372
Это композит, на основе волокон. Не должно быть осколков.
dmiitriiy
Сам баллон не разлетится на осколки, но декомпрессия 700 атмосфер это опасно. На обычный метановый баллон в 200 атмосфер смотришь с опаской.
Ну и размещение трёх баллонов по 50 литров в обычном автомобиле. Бензобак на 50-80 литров занимает всё доступное пространство под задним сидением (за исключением выхлопной трубы, карданного вала). Размещение 150 литров баллонов высокого давления будет в ущерб багажнику.
mortadella372
Мсье ценитель ;)
Popadanec
Да, как ни странно. Мотор колёса для автомобилей не подходят из за своей массы. Под задним сиденьем место занято баками(не под капот же их совать и не в багажник). Потому получается электромотор под капотом и карданный вал для заднего привода и/или шрусы для переднего.
mortadella372
Автор говорит про обычную машину с карданом, это задний привод. Таких машин не так много, и владельцы часто выбирают их осознанно.
Nexo переднеприводной.
Popadanec
Выхлопная труба есть даже у кондиционера, хотя он внутри себя ничего не окисляет.
В машине с топливной ячейкой она должна быть, для направленного удаления воды, оксидов, продувки ячейки.
DrPass
В машине с топливной ячейкой нет смысла делать её сзади. У авто с ДВС она там расположена исключительно из соображений, чтобы продукты сгорания не летели на пешеходов, в салон и в другие непотребные места. У топливной ячейки выпуск может быть хоть непосредственно под ней.
randomsimplenumber
Горячий пар, коррозия всего что рядом.. Нет.
DrPass
Конденсатор и сливная трубочка
randomsimplenumber
Размер конденсатора + системы охлаждения.. Выхлопная труба проще.
DrPass
Конденсатором может быть короткий змеевик в радиаторе. Выхлопная труба — это штука длиной несколько метров, с креплениями и т.д. Всё, что более материалоёмкое/энергоёмкое в производстве, в пределе всегда дороже.
randomsimplenumber
Радиатор - достаточно сложное устройство. Не уверен, что обычная труба (согнутая по шаблону) будет дороже, чем такая же труба, но в радиаторе.
DrPass
Радиатор как раз делается одной технологической операцией — литьём или штамповкой в формочке. Он наоборот, проще и дешевле трубы, тем более большой трубы :)
Popadanec
При отрицательных температурах это всё замёрзнет и поломается.
Так что лучший вариант с классической трубой сзади сбоку, которая дополнительно(постоянно или периодически) продувается воздухом.
DrPass
Не забывайте о том, что пропускная способность сего агрегата должна быть примерно 10 литров воды в час. Вам точно там нужна классическая труба?
randomsimplenumber
Нужно прикинуть, сколько это будет в виде пара (я там видел цифру +200С) и какого размера радиатор понадобится.
Popadanec
Десять литров воды это минимум 15м3 пара.
Или 1л воды это ~1500л пара.
Это по тому что быстро нагуглилось. Боюсь трубки уже маловато будет. А ещё струя пара температурой 200С, это ни разу не полезно для кожи(положил сумки в багажник, получи ожог)и опасно для видимости, значит его надо разбавлять/охлаждать до хотя бы 110-150 градусов.
DrPass
Я вам более того скажу, это ни разу не полезно для силовой установки, поэтому охлаждение сего до разумных температур производится ещё в самой топливной ячейке, вне зависимости от того, какой там будет способ выпуска.
Popadanec
Так сама топливная ячейка его и производит, это её рабочая температура, иначе реакция не идёт или падает КПД.
DrPass
Не думаю, что это её рабочая температура. Я не нашёл подробные спецификации топливной ячейки Тойоты Мирай, но у неё обычное водяное охлаждение, как у ДВС. И я сильно сомневаюсь, что там вода циркулирует под давлением 20 атмосфер, чтобы удерживать температуру кипения выше 200 градусов. Скорее всего, там что-то чуть выше 100 градусов, как и у ДВС.
Popadanec
Там на входе два газа(водород и кислород+азот) либо их смесь, на выходе водяной пар и азот. Они же уносят большую часть тепла. Вода вероятно не даёт перегреваться каким то локальным участкам/электродам.
В ДВС же обычный водяной контур под чуть повышенным давлением(или вовсе атмосферным), а температура газов там по выше, спокойно справляется и кипит лишь при остановке помпы и/или вентилятора.
DrPass
Там не так уж много того тепла. КПД топливной ячейки там порядка 85% у второго поколения, на двигатель идёт 136 кВт. Т.е. рассеивать на топливном элементе приходится порядка 24 кВт, это примерно как у среднего мотоцикла. И бОльшую часть явно забирает на себя водяной радиатор.
lokkiuni
Вот собственно бак от Nexo, у нас в одном из филиалов стоит. Наверное, штука надёжная, но явно недешёвая.
Впрочем, с обслуживанием Ioniq, всяких PHEV и Kona тоже веселья хватает, например процесс смены батарейки несколько сложнее замены мотора. На сколько я понимаю, этим занимаются в итоге только в главном филиале.
Bedal
Но это всё пустяки и мелочи, потому что главная проблема вообще не в устройстве водородомобила, а в производстве, хранении и транспортировке водорода. Вот где чистый ужас.
tsurugi-no_ken
boblenin
А откуда будут брать необходимые объемы пресной воды? Её и так-то во многих регионах не то, чтобы избытки, а если все будет превращено луц, то чем будут поливать растения и людей?
randomsimplenumber
Вот это как раз не проблема. Вся вода в виде пара вернётся в атмосферу.
tsurugi-no_ken
Проблема в том, что отнюдь не вся. :(
Из-за неизбежных утечек водорода при хранении, заметная его часть будете улетать в космос. :(
А китайский проект по постройке водородного завода в Синьцзяне, из-за китайского Чабудо 差不多 ("и так сойдёт"), способен превратить всю Среднюю Азию в пересохший Арал, так как водный бассейн в этом регионе не имеет притока от океана. :(
vedenin1980
Это не проблема, атмосфера планеты и Мировой океан настолько чудовищны по размерам, что намного раньше Солнце поглотит Землю чем она потеряет хотя бы 0.01% атмосферы или запасов Мирового океана.
Масса гидросферы 10^21кг, текущие потери всех газов 100 тонн в год или 10^6 кг, то есть для полного испарения требуется 10^15 лет или через миллиард лет потери будут 0.001%. Даже увеличение потерь на порядок будет в ближайшие несколько миллиардов лет неощутимо. Но по сравнению с гигантским испарением Мирового океана Человечество выделяет водный пар в настолько мизерных количествах что это вообще почти никак незаметно.
То же самое почему любые выбросы водного пара людьми сейчас практически не оказывают влияния на климат в отличие от СО2, которого в атмосфере в десятки раз меньше и который не выпадает осадками.
tsurugi-no_ken
Это проблема для регионов, у которых замкнутый водный бассейн = не имеют притока воды от мирового океана.
Всё что на карте серого цвета - не имеет снабжения от мирового океана.
vedenin1980
Как мизерная потеря воды в космос будет для них проблемой? Никто не будет размещать заводы по гидролизу водорода там где дефицит воды.
tsurugi-no_ken
Повсеместный переход на водородное топливо, означает наличие заводов и в таких местах тоже. Как я уже писал, китайцы уже строят завод и как раз в такой области. :( https://3dnews.ru/1054955/v-kitae-nachali-stroit-krupneyshiy-v-mire-zavod-dlya-polucheniya-zelyonogo-vodoroda-s-pomoshchyu-solnechnoy-elektrostantsii
boblenin
В мировом океане вода соленая (точнее там целая таблица Менделеева помимо h2o). Её, по понятным причинам, на электролиз просто так не отправить. Опреснение воды - энергоёмкий и зачастую токсичный процесс. После использования водорода водяной пар не будет возвращаться в пресные водоёмы, а будет возвращаться туда, куда унесёт тучку.
Hardcoin
Если легковой транспорт перейдет на электричество из ВИЭ, то имеющейся на планете нефти хватит морским судам на тысячелетия. Экологический след в целом снизится в десятки раз (за счёт автомобилей), цена будет как в 70-х, никакого практического смысла отказываться от углеводородного топлива на судах не будет.
saboteur_kiev
Хм. Расходы на одно крупное морское судно может сравниться с расходами всего автопарка небольшого города. Это если считать нефть.
Поэтому практический смысл отказываться от углеводорода в сторону электричества вполне будет, если электричество продолжит дешеветь.
А если все-таки освоится изготовление коммерчески успешных небольших атомные генераторов, то и тем более.
VladGTN
Ага. Особенно видно как в Техасе пару зим назад виэ помогли. И сейчас в Европе.
DenisSDK
У электролизного водорода хороший плюс в том, что пока полученный водород лежит в баллонах, кислород выходит на какое-то время в атмосферу
tsurugi-no_ken
Как уже писали, водяной пар образующийся при работе двигателя на водороде тоже будет какое-то время в атмосфере создавая парниковый эффект. А ещё, водород из-за неизбежных утечек улетучившийся в атмосферу, безвозвратно улетит в космос, уменьшая количество воды. :(
vedenin1980
Не правильно писали, весь водяной пар который вырабатывает или может вырабатывать Человечество это буквально капля в море по сравнению с испарениями Мирового океана. Тоже самое с потерями атмосферы, гидросфера настолько гигантская по объему, что требуется квадралилионы лет, что это стало проблемой.
tsurugi-no_ken
Ещё раз для забаненных в википедии и в гугле: https://ru.wikipedia.org/wiki/Бессточная_область
Всё что на карте серого цвета - не имеет снабжения от мирового океана.
Как я уже писал, китайцы уже строят завод и как раз в такой области. :( https://3dnews.ru/1054955/v-kitae-nachali-stroit-krupneyshiy-v-mire-zavod-dlya-polucheniya-zelyonogo-vodoroda-s-pomoshchyu-solnechnoy-elektrostantsii
vedenin1980
Так в чем проблема? Земля теряет около 100 тонн разных газов ежегодно и это не только водород. Если представить сколько водорода будет терятся в условном Китае даже при полном переходе на водородные двигатели — что-то в размере сотни литров воды в год, в любой крупной реке или озере воды хватит на десятки тысяч лет при таких потерях.
Более того при полном переходе на водородные двигатели скорее всего будет частично решаться проблема питьевой воды в засушливых районах планеты, так как заводы будут чаще у моря/океана и брать техническую/морскую воду, а тратить во всех районах одинаково и получаться будет дождевая/питьевая вода.
В общем, при том насколько тяжело газам покинуть нашу планету, при текущих потерях атмосферы и том что человеческий вклад мизерный по сравнению с природным, а водных запасов на самом деле на Земле много это очень притянутая за уши проблема.
tsurugi-no_ken
Какая на фиг "сотня литров" при полной замене бензина на водород?!
В год бензина тратится свыше миллиарда тонн. С учётом неизбежных постоянных потерь водорода, потери водорода будут того же порядка, а с учётом китайского Чабудо 差不多 ("и так сойдёт") потерь будет на порядок больше.
vedenin1980
Речь только о том водороде, который безворатно покинет атмосферу Земли. Весь водород, который будет получен с помощью электролиза из воды, превратиться обратно в воду и по круговороту воды в природе вернется туда же откуда ее взяли.
Расчеты потерь атмосферы простые. На данный момент атмосфера теряет около 100 тонн газов в год в основном за счет солнечной энергии (99 процентов которой тратиться на испарения воды, нагрев поверхности и т.п., растения потребляют менее полпроцента, человечество еще меньше).
Дальше вполне логично предположить, что потери газов из-за деятельности человека будут менее 1 процента от природных, так все Мировое потребление Человечества это меньше 0.5 процента от солнечной энергии, которая тратиться на банальный нагрев океанов и испарение пара. Ну и Человечество в общем не тратить энергию просто так, чтобы нагреть газы и придать им вторую космическую (в отличие от солнечной энергии).
Итого от деятельности человека даже при полном переходе на водородный транспорт потери атмосферы не будут превышать 1 тонны воды в год. Площадь китая это 6 процентов от поверхности суши, даже беря 10 процентов — 100 кг (или около 100 литров) воды в год. Это крошечные объемы даже для небольшого озера или реки.
tsurugi-no_ken
Я про потери, если водород производить с Чабудо 差不多 ("и так сойдёт"), большая часть водорода при производстве и хранении будет просто улетать, так и не добравшись до топливных элементов.
Не логично! Потребление бензина в год - отнюдь не 100 тонн в год, и при замене бензина на водород, тоже потребуется сжигать около миллиарда тонн в водорода в год.
dizatorr
Большая часть того водорода что улетучится, всё равно соединится с кислородом воздуха. Огромное количество водорода и так выделяется из недр земли.
boblenin
Пусть будет 0.01% водорода улетать в атмосферу от всего водорода, что будет использоваться транспортом. Сколько, интересно, это будет в тротиловом эквиваленте? :-)
vedenin1980
Ну вы же в курсе, что атомосфере водород составлет 0,00008% от общего состава?
Такой маленький процент кажется незначительным, но если умножить на массу атмосферы, то окажется, что водорода в атмосфере всего лишь миллиард тонн. Учитывая, что соверменная общемировая добыча нефти это порядка 4 млд. тонн в год, даже если представить, что будут производить столько же водорода, то 0.01% от этого объема вообще никак не изменит текущую концетрацию водорода.
Более того, скорее всего увеличение концентрации водорода даже порядок (и даже несколько порядков) не сильно поменяет физические свойства воздуха.
tsurugi-no_ken
То, что вылетает из недр - имеет высокую температуру, и сразу соединяется с кислородом возгораясь. То, что улетучивается не возгорается и потому покидает Землю.
vedenin1980
Какие интересные вещи вы пишете, а откуда берется энергия для разгона до 2 космической скорости интересно? Для разгона 1 кг до 2 космической нужно 17 Килловат*часов энергии, что например, электромобилю (массой в 2-3 тонны) хватит чтобы проехать порядка 100-150 км. Откуда сбежавший водород возьмет такое количество энергии и почему ее не берет тот водород, что и так есть в каждом литре воздуха?
Вас не смущает тот факт, что в каждом литре воздуха 0,00008% водорода? И если посчитать это миллиард тонн во всей атмосфере (не считая того что вылетает из недр), почему интересно этот миллиард тонн не спешит покидать Землю? Или по вашим теориям только рукотворный водород обладает магическими способностями разгонятся до 2 космической?
DrPass
В основном термальная в верхних слоях атмосферы. Ну и да, молекулы водорода более всего подвержены диссипации, т.к. в силу своего малого веса им проще всего получить энергию до 2 космической. Конечно, без разницы, рукотворные они или нет.
unC0Rr
Что значит «не имеет снабжения от мирового океана»? Вода из океана не затекает в отмеченные серым области?
tsurugi-no_ken
В эти области не доставляется вода из океана дождями по причине розы ветров.
Остальные области имеют водоснабжение от ежегодных дождей из облаков, образующихся над океаном.
unC0Rr
Но ведь это карта бессточных областей, т.е. наоборот: дождевая вода этих регионов не попадает в мировой океан.
tsurugi-no_ken
Притока из океана туда тоже нет, потому вода там циркулирует, и её количество ограничено. Бессточная = нет рек впадающих в океан. Если бы туда попадала дождями вода из океана, то вода там накапливалась бы до тех пор пока не образовались бы реки впадающие в мировой океан.
bobcatt
Если что - половина европейской территории РФ бессточная область, с накоплением осадков в Каспийском море. Заявлять что на Москву не льётся вода испарившаяся в Атлантике или хотя бы Балтике несколько некорректно.
Popadanec
А ещё, помимо водяного пара образуются закиси азота, который поступает вместе с атмосферным кислородом. А ещё топливная ячейка отравляется и на сколько километров её хватит(20% износа как с батареями), никто точно не скажет. Может так получится, что массовая топливная ячейка будет служить как современный европейский ДВС. 100тыс и на переработку. Батареи по этому параметру их уже превзошли.
RMavrichev
А если учесть все нюансы транспортировки и хранения водорода (охрупчивание сталей, например), то ещё дешевле и безопаснее доставлять метан, а его уже преобразовывать в электричество на борту транспортного средства с помощью SOFC. Побочное тепло при этом можно использовать для отопления или кондиционирования салона.
NumLock
Если уж мечтать, то почему бы не усложнить топливный элемент и сделать его как микрозавод по производству электроэнергии из любого водородно-содержащего источника? Спирт, растительное масло или сырая нефть наконец. Возможно источник будет дорог в единичном производстве. Но при массовом производстве цена резко упадёт. Преобразование водородно-содержащего источника в электричество резко сократит выбросы в атмосферу. При этом производители нефти останутся довольны.
DrPass
Хотя бы потому, что мы обсуждаем не мечты-фантазии, а вполне себе реализуемые технические планы :) А получать энергию из любого водород-содержащего источника мы пока научились только в печах.