|
Роберт Стемпл
Викопні види палива спіткає доля динозаврів
35 років я витратив на розробку нетрадиційних засобів пересування. Останні десять з них я присвятив тому, щоб у моїх дітей і їх онуків можливості вибору були ще більше. Дуже важливий неупереджений підхід до технологій. Сьогодні на Землі живе понад 6 мільярдів людей і тільки близько 12% мають автомашини. Замислимося, що станеться, якщо навіть мала частина з решти 88% населення сяде за кермо свого автомобіля. Очевидно, що енергетичні потреби майбутнього не можуть бути задоволені тільки за рахунок природних видів палива. Так само зрозуміло, що хоч би екологічно чистими не були випущені сьогодні автомобілі, рідна планета не витримає ще 400-500 мільйонів транспортних засобів, що спалюють природне паливо.
Нам потрібні альтернативні, екологічно чисті джерела енергії, і потрібні вони вже сьогодні. Наша компанія, Energy Conversion Devices (ECD), разом з іншими фірмами, що займаються розробками в області альтернативних джерел енергії, наполегливо працює над тим, щоб ці технології увійшли в життя. І треба сказати, прогрес в цьому напрямку вражає. Роками обговорювалися перспективи нових джерел енергії, таких як водневе паливо, сонячні батареї і довговічні акумулятори, і це здавалося фантастикою з далекого майбутнього. Але сьогодні ці технології не тільки довели свою спроможність - вони вже починають впроваджуватися в життя.
Епоха водневої економіки вже наступила
Хочу поділитися з вами своїми уявленнями про майбутнє енергетики - не тільки енергії для транспорту, але і для будинків, для портативної електроніки, тобто майже всіх тих видів енергії, з якими ми стикаємося в повсякденному житті. Мене часто запитують про так званої водневої економіки. Коли вона настане? На що це буде схоже? Епоха водневої економіки вже наступила, і ви стикаєтеся з цим щодня. Нікель-металогідридні (NiMH) акумулятори (до речі, вперше створені EDC) сьогодні використовуються в мільярдах виробів. Ви знайдете їх в десятках мільйонів портативних комп'ютерів і мобільних телефонів, в незліченній кількості інших електронних пристроїв. Було б дивним, якщо у кого-небудь з читачів цього журналу не виявилося б вдома жодного пристрою, що використовує NiMH-акумулятори. Гідриди в них використовуються, як можна здогадатися, для зберігання водню. Ці акумулятори мають удвічі більші ємності та терміну експлуатації в порівнянні з їх кислотно-свинцевими попередниками, їх не треба обслуговувати, і вони набагато безпечніше для навколишнього середовища. Пам'ятайте, як доводилося давати повний розряд нікель-кадмієвих акумуляторів в вашому портативному комп'ютері або мобільному телефоні, щоб відновити їх ємність? Проте, ця ємність була вдвічі менше, ніж у NiMH. Все змінилося завдяки нікель-металогідридним технологіям. Так що епоха водневої економіки вже почалася і застосування водню в якості важливого джерела енергії зростає майже експоненціально.
паливо майбутнього
Практично всі основні автомобілебудівні фірми займаються розробкою автомобілів з гібридними двигунами, і ви напевно вже чули про них. Вони поєднують в собі невеликий двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) і електропривод з акумуляторними батареями. Енергія від двигуна і від гальмівної системи автомобіля використовується для зарядки акумуляторів, що живлять електропривод.
Типові гібридні двигуни дозволяють на 20-30% ефективніше використовувати паливо в порівнянні з традиційними ДВС і викидають в атмосферу значно менше шкідливих речовин. Це величезне досягнення, якщо врахувати, скільки мільйонів доларів щорічно витрачається на ледь помітне підвищення економічності автомобілів за рахунок поліпшення аеродинаміки кузовів і окремих агрегатів.
Але це тільки початок. Скоро з'явиться можливість використання водню в якості палива для ДВС в складі цих гібридних двигунів, а до кінця десятиліття ви, можливо, зможете купити автомобіль на так званих паливних елементах, в якому взагалі немає ДВС. Як джерело енергії в ньому буде використовуватися водень, який дешевий, безпечний і виключно екологічний: єдиним викидом в атмосферу буде водяна пара, а вихлопна труба автомобіля перетвориться в водостічну.
Водень - найпоширеніший на Землі хімічний елемент: він міститься у воді, в нафти, в природному газі. Але ми знаємо також, що водень в газоподібному стані вкрай летючий, і роками це було найбільшим бар'єром на шляху водневої економіки.
Одного разу хтось розповів мені про вченого Стенфорді Овшінскі, який розробив спосіб зберігання водню в твердому вигляді при кімнатній температурі (взагалі кажучи, при будь-який), перетворивши тим самим шлях в майбутнє з петляє стежки в швидкісне шосе. Зараз Стен є президентом і виконавчим директором ECD. Нещодавно журнал Time назвав його «героєм планети». Його наукові погляди послужили однією з причин, по якій я прийшов в ECD.
Заправка вашого автомобіля твердотілим воднем буде швидкою і простою і відніме стільки ж часу, як і заправка бензином сьогодні. Наші експерименти показали, що можна розбити ємність з воднем, впустити її, проткнути, кинути у вогонь і навіть взяти в руки гідридний компаунд, що знаходиться всередині, - і все це без шкоди для людини і навколишнього середовища.
Не тільки для автомобілів
Одна з основних областей застосування паливних елементів - портативні енергогенератори. Вони будуть використовуватися на будмайданчиках. В якості основного джерела енергії їх можна застосовувати в віддалених будинках і спорудах, які не підключені до енергомереж. Вони підійдуть в якості запасного джерела електропостачання в будинках, офісах і лікарнях для забезпечення безперервного електроживлення під час аварій на електромережах. Вони будуть корисні в місцевостях, де постійні відключення електрики або падіння напруги є звичайною справою.
У масштабах всієї планети застосування паливних елементів ще більш важливо, ніж на території США. Сьогодні в Штатах переважна більшість житлових будинків і офісних будівель підключено до централізованих мереж енергопостачання, в той час як в країнах, що розвиваються число таких підключень досить незначно. Я не самотній в прогнозі: ці країни взагалі минуть стадію розвитку провідних електромереж і відразу перейдуть до використання паливних елементів та інших енерговиробних технологій. Це більш ефективне, швидке і дешеве рішення в порівнянні з будівництвом тисяч кілометрів ліній електропередач через труднопрохідну місцевість.
Нарешті, я очікую появи паливних елементів там, де сьогодні використовуються акумулятори. Паливний елемент може виявитися в вашому мобільному телефоні в самому недалекому майбутньому - все теоретичні і практичні підстави для цього вже є.
сонячний урожай
На початку статті я згадував і інші нові технології отримання енергії. Фотоелектричні системи (або сонячні батареї) - це ще одна «технологія майбутнього», що застосовується вже сьогодні.
Багато міст використовують сонячні батареї в якості основного або резервного джерела електроенергії для житлових будинків і офісних будівель. Якщо ви недавно були на морі, то могли помітити, що в навігаційних буях також застосовують енергію сонячних батарей. Вже давно вони «взяті на озброєння» військовими: під час операції «Буря в пустелі» польові радіостанції були оснащені полегшеними сонячними батареями ECD.
Як і у паливних елементів, масштаби використання сонячних батарей надзвичайно зросли. Нещодавно компанія ECD, у співпраці з Texaco, запропонувала проект енергопостачання нафтовидобувного обладнання на нафтовому родовищі площею двісті гектарів в Бейкерсфілді (Каліфорнія). Раніше для видобутку трьох барелів нафти один спалювали в парогенераторі. Використання сонячної енергії не тільки призведе до зниження витрат невідновних ресурсів, а й зменшить шкідливі викиди і шум.
Гігантські кроки прогресу
Сорок п'ять років тому люди могли тільки мріяти про автомобілі без вихлопу і про будинки і цілих містах, повністю забезпечують себе енергією від Сонця. Було б забавно погортати підшивку Popular Mechanics і перечитати різні передбачення того, коли і як суспільство досягне цих чудес.
Сьогодні мрії збуваються. Проблеми, що виникли изза застосування технологій, технологіями ж і вирішуються. Димлять труби більше не уособлюють марнування енергії. Вихлопні гази автомобілів не будуть отруювати навколишнє середовище. І всього цього наше суспільство досягло, ступивши в майбутнє, а не відступивши в минуле.
|