КиберпанкДеталиТехнологии

Самолет, автомобиль и катамаран переводят на водород. За неделю три компании объявили о разработке транспорта на таком топливе

Стартап ZeroAvia, к примеру, намерен создать водородный двигатель для самолета на 76 пассажиров.

Эксперты не пришли к единому мнению относительно экологичности и экономической выгоды водородных двигателей.

Что происходит:

компания ZeroAvia создает водородный двигатель для ближнемагистрального самолета.

Тенденция:

разработкой водородных двигателей занимаются компании по всему миру — их используют в машинах, поездах и даже катамаранах.

История вопроса:

первый автомобиль на водороде разработали еще в 1966 году, сегодня такие машины выпускают почти все крупные автопроизводители.

Аргументы:

водородный транспорт экологичнее бензинового, а дозаправить его можно в разы быстрее электрокаров.

Контраргументы:

машины на водородных топливных элементах обходятся значительно дороже своих бензиновых конкурентов.

Что происходит

Британско-американская компания ZeroAvia совместно с авиахолдингом Alaska Air Group занимается разработкой водородной силовой установки, которой оснастят двухмоторный турбовинтовой самолет De Havilland Q400.

  • Мощность установки будет составлять от двух до пяти тысяч киловатт. Самолет сможет перевозить до 76 пассажиров, а планируемая дальность полета — 800 км.
  • Q400 в стандартной комплектации рассчитан на перевозку до 90 пассажиров, а дальность полета составляет около 2040 км.
  • Глава ZeroAvia Валерий Мифтахов отметил, что хотя самолет на водороде уступает версии на обычном авиационном топливе, дальности полета будет достаточно для большинства рейсов авиакомпании.
  • Наземные испытания водородного лайнера запланированы на следующий год, а первый полет должен состояться в 2023-м.
  • Ранее ZeroAvia уже испытала шестиместный водородный самолет с силовой установкой мощностью 250 киловатт.
  • Компания также разрабатывает 19-местный самолет с двумя двигателями на 600 киловатт. Он должен отправиться в первый рейс между Лондоном и Роттердамом в 2024 году.

Тенденция

Несколько крупных компаний уже выпускают автомобили и другие транспортные средства на водороде или занимаются разработками в этой области.

  • В конце октября компания Land Rover объявила о намерении презентовать новый Range Rover EV на водороде в 2024 году. А уже к концу этого года производитель покажет образец водородного Land Rover Defender, испытания которого начались минувшим летом. Переход на более экологичные двигатели осуществляется в рамках стратегии Reimagine.
  • Также в последних числах октября японская корпорация Toyota Motor Co. сообщила, что проводит испытания двигателя внутреннего сгорания на водороде в гоночных машинах. В будущем производитель планирует использовать такие двигатели и в других моделях авто.
  • В начале ноября стало известно, что шведская компания Echandia разработала первый в мире скоростной катамаран на водороде Beluga24. Производитель уже заключил договор на поставку судов на 14 млн крон с паромной компанией Green City Ferries. Катамараны будут использовать для коммерческих перевозок в Стокгольме с осени 2022 года.

Разработками двигателей на водороде занимаются и другие компании. 

  • Немецкий Daimler и шведский Volvo в марте 2020 года создали совместное предприятие по производству водородных топливных элементов под названием Cellcentric.
  • Компания Siemens совместно с немецкой Deutsche Bahn планируют с 2024 года запустить в массовую эксплуатацию поезд на водородном топливе. С предложением использовать аналогичные разработки на неэлектрифицированных участках компания обратилась и к РЖД.

История вопроса

Первый автомобиль на водородных топливных элементах представила компания General Motors в 1966 году. Electrovan был оборудован резервуарами для хранения водорода и мог проехать до 193 км на одном заряде. Машина была изготовлена в единственном экземпляре и не покинула территорию завода.

  • В 1979 году BMW разработала свою версию авто с водородным двигателем. Толчком к его созданию послужили нефтяные кризисы 1970-х. Автомобиль также не стал серийным.
  • В 2007 году компания выпустила ограниченную серию автомобилей Hydrogen 7, которые могли работать как на бензине, так и на водороде. Машина не имела успеха на рынке: гибридная модель сжигала водород в камере сгорания, и газового баллона на 8 кг хватало всего на 200–250 км.
  • Первой серийной моделью авто с водородным двигателем стала Toyota Mirai, выпущенная в 2014 году. Сегодня машины с водородными или гибридными двигателями выпускают большинство крупных производителей, в том числе Toyota, Honda, Audi, BMW, Ford и Nissan.
  • В мае 2021 года водородный автомобиль Hyundai Nexo, выпускаемый с 2018-го, установил рекорд дальности хода, проехав 887,5 км без дозаправки.

Аргументы

У двигателей, работающих на водороде, есть ряд преимуществ по сравнению с двигателями внутреннего сгорания. В первую очередь следует отметить их экологичность: такой транспорт не выбрасывает в атмосферу диоксид углерода.

  • Еще один плюс — высокий коэффициент полезного действия. У двигателя внутреннего сгорания КПД составляет около 35%, а у водородного — от 45%.
  • Водородный автомобиль может проехать на 1 кг водорода расстояние в 2,5–3 раза больше, чем на эквивалентном ему по энергоемкости и объему галлоне (3,8 л) бензина.
  • Использование водородных двигателей снижает зависимость от углеводородов, в первую очередь нефти.
  • Если сравнивать их с электрокарами, то среди преимуществ можно назвать более быструю заправку.

Контраргументы

В первую очередь эксперты отмечают высокую стоимость как самого транспорта, так и топлива.

  • Галлон бензина в США стоит чуть более $3, а эквивалентный ему 1 кг водорода — $8,6. Водородные батареи содержат платину — один из самых дорогих металлов в мире. Кроме того, дополнительные меры безопасности, в частности специальные системы хранения и баки из углепластика, чтобы избежать взрыва, также увеличивают стоимость.
  • Для заправки водородом нужны специальные станции, которые стоят дороже, чем обычные.
  • Есть вопросы и к экологичности водородных двигателей. До 95% сырья для такого топлива получают из ископаемых, при добыче выделяется углекислый газ и метан.
  • Кроме того, специалисты напоминают о рисках. Для использования в двигателях водород сжимают в 850 раз, из-за чего давление газа достигает 700 атмосфер. В сочетании с высокой температурой это повышает риск самовоспламенения.
Копировать ссылкуСкопировано