Эра "гидромобиля" наступит завтра
Немецкий инженер Николаус Отто, запатентовавший в 1876 году четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, и его соотечественник Готлиб Даймлер - изобретатель карбюратора, позволившего перевести газовый двигатель Отто на жидкое топливо, вряд ли могли представить, сколь опасными для окружающей среды окажутся век спустя их изобретения. Первые признаки надвигающейся экологической катастрофы почувствовали жители крупных городов, задыхавшиеся в клубах дыма, извергаемого непрерывно растущим автопарком. К концу столетия власти США и Японии, где проблема стояла наиболее остро, обязали производителей автомобилей следить за уровнем вредных выбросов. Начались поиски альтернативных видов топлива.
"Курьез" сэра Уильяма
Самое экологически чистое транспортное средство - электромобиль. В отличие от двигателя внутреннего сгорания, даже снабженного какой угодно эффективной системой нейтрализации отработанных газов, электромотор не выбрасывает в атмосферу абсолютно ничего. Беда лишь в том, что практически все известные на сегодняшний день промышленные способы получения электроэнергии сами по себе отнюдь не экологичны. Выход из щекотливой ситуации был найден в создании электромобиля, способного вырабатывать ток самостоятельно, в так называемых топливных элементах.
Процесс, происходящий в топливном элементе, был открыт 160 лет назад английским ученым Уильямом Гровом, проводившим опыты по электролизу (разложению воды на кислород и водород с помощью электричества). Отсоединив аппарат от источника тока после очередного эксперимента, Гров случайно обнаружил, что реакция может идти и в обратную сторону: смешиваясь, водород и кислород вновь становились водой, но при этом выделяли электричество (!).
Более ста лет опыт, описанный Гровом, считался одним из академических курьезов, пока в 60-х годах нашего века изобретением великого англичанина не заинтересовалась NASA. Топливные элементы Грова, доработанные американскими инженерами и химиками с учетом достижений современной науки, были использованы для получения электричества и питьевой воды на космических кораблях Apollo и Gemini. Тогда же специалисты корпорации General Motors впервые построили электромобиль, работающий на водороде. "Батарея" из 32 топливных элементов, соединенных последовательно, позволяла развивать мощность в 32 кВт, а запаса водорода хватало на 200 километров пути.
Впрочем, дальше экспериментальной модели дело не пошло. Фундаментальные разработки и доведение "водородного автомобиля" до товарной версии требовали огромных капиталовложений, и руководство GM предпочло свернуть программу. Благо дефицита традиционного моторного топлива тогда еще не наблюдалось, да и об охране окружающей среды в 60-х никто всерьез не задумывался. Однако уже в следующем десятилетии ситуация кардинально изменилась. Очереди к бензоколонкам и растущие протесты "зеленых" заставили автомобилестроителей вспомнить о водороде.
Газ/бензин по-баварски
В конце 70-х проблемой заинтересовались инженеры BMW. Полем для экспериментов стал седан престижной седьмой серии. Результат двадцатилетней работы - BMW 750hL с мотором, способным работать как на обычном бензине, так и на водороде. Вне зависимости от вида топлива V-образный 12-цилиндровый двигатель объемом 5,4 л развивает до 204 л.с. и разгоняет автомобиль "до сотни" всего за 9,6 секунды. Максимальная скорость - 226 км/ч, а 140 л (около 10 кг) жидкого водорода, хранящегося в сверхпрочном топливном баке при температуре -253 градуса по Цельсию, обеспечивают запас хода до 350 км.
Нашлось в водородной BMW место и для топливных элементов. Правда, им отведена весьма скромная роль: они заменяют обычный аккумулятор. При тех же габаритах батарея топливных элементов работает с к.п.д., в полтора раза превышающим эффективность обычной свинцовой АКБ.
"Боевое крещение" баварской новинки состоится этим летом в рамках международного выставочного форума Expo-2000. В дни его работы несколько BMW 750hL будут курсировать между выставочным центром в Ганновере и мюнхенской штаб-квартирой концерна, демонстрируя преимущества баварского подхода к решению экологических проблем современности.
Кстати, представляя водородную "семерку" на Женевском МоторШоу-2000, председатель совета директоров BMW Иоахим Милберг не преминул уколоть конкурентов, ехидно заявив, что на его автомобили людей можно пересаживать хоть сейчас, а "электромобили пока создают для рядового потребителя больше проблем, чем удобств". Высказывание, впрочем, вполне простительное для руководителя компании, прославившейся как непревзойденный разработчик двигателей внутреннего сгорания и никогда не доверявшей электромоторам.
Электромобиль без розетки
В отличие от баварцев конструкторы GM всегда были с электричеством "на дружеской ноге". Экипажи, приводимые в движение силой тока, выпускались заводами корпорации еще в 1916 году. Так что, возвращаясь к работе над "водородным автомобилем" в середине 80-х, американцы и их европейские коллеги из Opel ни минуты не сомневались, каким путем им следует идти.
Постоянно совершенствуя характеристики электродвигателей и блока топливных элементов, разработчики достигли к концу 90-х весьма впечатляющих результатов. В сентябре 1998 года на Парижском автосалоне они представили первый экспериментальный автомобиль Zafira Fuel Cell, созданный на базе одноименного минивэна Opel. Машина была оборудована силовой установкой, включающей батарею топливных элементов мощностью 50 кВт (68 л.с.) и трехфазный тяговый электродвигатель переменного тока. При максимальной скорости 120 км/ч разгон "до сотни" занимал примерно 20 секунд. Правда, в противоположность концепту 30-летней давности работал автомобиль на... спирте. Нет, конечно, основополагающий принцип Грова был сохранен, просто в бак заливали метиловый спирт, а бортовая система подготовки топлива - "реформер" - выделяла из него водород.
Два года спустя на Женевском МоторШоу-2000 появилась последняя разработка GM и Opel - проект HydroGen 1. Очередной вариант Opel Zafira отличался от своего предшественника повышенной мощностью - 80 кВт (109 л.с.) - и разгонялся до 100 км/ч уже за 16 с (максимальная скорость составляла 140 км/ч). Но главное, в баке плескалось 75 л жидкого водорода, который позволял водителю добраться до следующей "гидроколонки", даже если та отстояла от него на 400 км.
ПЗ В ожидании старта
Впрочем, сегодня расстояние между водородными АЗС измеряется скорее годами, нежели километрами. К примеру, в Германии едва ли не единственное место, где можно залить в бак жидкий водород, - мюнхенский аэропорт. Открывшаяся там недавно заправочная станция BMW работает скорее на рекламу компании, чем на нужды реального потребителя. Правда, топ-менеджеры "Баварского моторного" грозятся покрыть страну сетью водородных заправок уже через пять лет, а в течение десятилетия обустроить и всю Европу. Аналогичные обещания раздает и руководство GM. В настоящее время оба автомобилестроителя активно работают над проектами создания "водородной инфраструктуры", активно лоббируя свои интересы в коридорах власти и привлекая к сотрудничеству топливные компании.
Но так ли уж важно, чьи АЗС появятся быстрее? В конце концов оба концерна кровно заинтересованы в том, чтобы сделать водородное топливо максимально доступным и дешевым. Другое дело - автомобили. Запуск конкурирующих проектов в серийное производство - вопрос самого ближайшего времени. Однако, пока путешествие от заправки до заправки будет напоминать рытье траншеи "от забора до обеда", потребителю предстоит выбирать между мюнхенским и рюссельсхаймским (или детройтским) "рецептами" экологически чистой езды. В ожидании заветного водорода Opel предлагает довольствоваться реформингом метанола, а BMW - заправлять "семерку" обычным бензином или природным газом. При этом, стремясь застолбить за своими "гидромобилями" аппетитный калифорнийский рынок, баварцы не упускают случая выступить перед помешанными на экологии жителями Лос-Анджелеса с самой резкой критикой ядовитого метанола.
Не стоит сбрасывать со счетов и третьего серьезного игрока - Toyota. В борьбе за место на экологически чистом авторынке будущего японцы также сделали ставку на водородные электромобили и за минувшее десятилетие добились весьма существенных результатов.
Так что борьба на зарождающемся рынке водородных средств транспорта обещает быть жаркой.
Подписывайтесь на нас:
Еще по теме
