| |
Специалисты института разработали новый и весьма эффективный метод так
называемых многокомпонентных химических реакций. В специально подобранной среде,
обладающей одновременно ионной и электронной проводимостью, возникают при
определенной температуре множественные и равномерно распределенные в объеме
реактора микроэлектродные (так их называют) электрохимические реакции. С их
помощью можно получать в чистом виде многие из известных элементов, в том числе
металлы, и в частности – алюминий. Это делают уже сегодня, но пока в
лабораторных условиях, а в качестве сырья используют обычную грунтовую глину
или любое рудное сырье, содержащее глинозем.
Оксид алюминия (основной компонент глинозема) переводят при помощи
хлористого кальция в хлорид алюминия и отправляют в реактор. Туда же поступают
и пары металлического натрия, который получают нагреванием соды с углем. Таким
образом, в реакторе образуется раствор натрия, перемешанный с расплавом
алюминия, и создаются условия для одновременного возникновения множественных
окислительновосстановительных реакций. В результате этих реакций и получается
жидкий алюминий. Некоторые из таких реакций идут с выделением тепла, что,
разумеется, снижает энергоемкость процесса производства. Само же производство
оказывается и проще, и дешевле, чем традиционный электролиз, и к тому же
гораздо чище экологически».
Если промышленности удастся освоить новую технологию получения алюминия,
то и он, и его сплавы станут намного дешевле. Это позволит решить сразу две
задачи. Вопервых, ускорит решение проблемы автомобильного топлива. Вовторых,
кузов автомобиля можно будет производить из легкого и не поддающегося коррозии
материала, что приведет к значительному снижению его веса. А снижение веса
автомобиля позволит уменьшить энергозатраты при движении.
Воздушноалюминиевые топливные элементы уже сегодня выпускаются во многих
странах, в том числе и в России. Но особый интерес проявили к ним японцы. Они
производят их по несколько десятков миллионов в год. Японцы не скрывают
намерений в скором времени наладить выпуск электромобилей на алюминии.
Одним из пионеров внедрения этой технологии в автомобилестроение
считается фирма «МерседесБенц» (ныне «ДаймлерКрайслер»). В 1994 году на базе
фургона ею был построен прототип автомобиля с топливными элементами «Некар1».
Спустя еще два года подобной силовой установкой оснастили пассажирский
автомобиль Vкласса. Новой ступенью стала премьера «Некара3», использующего в
качестве топлива метанол. Как пишет журнал «За рулем»: «Отличительная
особенность этой модели – отсутствие батарей для хранения энергии. Процесс в
системе происходит напрямую – при нажатии на педаль акселератора около
девяносто процентов максимальной мощности доступно уже спустя менее двух секунд.
Как следствие – достойная разгонная динамика машины, вполне сопоставимая с
обычными дизельными или бензиновыми моделями. Что касается топлива, то
применение метанола не требует какихлибо особых мер безопасности, а процесс
заправки автомобиля мало чем отличается от заполнения бака бензином. Кстати,
топливный бак «Некар3» вмещает 38 литров топлива, на котором машина способна
преодолеть 400 километров. Этот, казалось бы, уже неплохой результат побил
«Некар4» – следующий и наверняка не последний прототип на пути к массовой
продукции.
Помимо концерна "ДаймлерКрайслер", исследования и разработку автомобилей
с топливными элементами ведут многие фирмы – «Форд» и "Вольво", «Ниссан» и
"Рено", "Мазда"… И хотя предстоит еще решить массу проблем на пути к серийному
выпуску таких машин, по прогнозам "ДаймлерКрайслер", одна только эта компания
сможет наладить выпуск от 40 до 100 тысяч штук автомобилей на топливных
элементах уже в ближайшие 45 лет».
Ги Негр, конструктор «Формулы1», основал фирму MDI, где занялся
созданием нового двигателя – гибридного. В нем в качестве топлива, в частности,
может выступать воздух!
Негр решил отказаться от классической схемы, когда все действия
происходят в одном цилиндре. У него используется два: один объемом в 270, а
другой в 755 кубических сантиметров. Цилиндры соединены клапанами со
сферической камерой в 20 кубических сантиметров.
При работе двигателя на бензине в малом цилиндре происходит всасывание и
сжатие горючей смеси, которая затем выталкивается в камеру сгорания. Там она
поджигается искровым разрядом и сгорает при постоянном объеме (оба клапана
камеры закрыты). Затем открывается клапан, ведущий в цилиндр расширения
(большой).
У такой схемы ряд преимуществ. Фаза сгорания отделена от расширения и
намного продолжительнее, чем в обычном двигателе, поэтому новый мотор может
работать на предельно обедненных, медленно горящих смесях, ему не нужен
глушитель, а токсичность выхлопа сравнима с обычным городским воздухом.
При работе на сжатом воздухе процессы в двигателе практически не
изменяются. Казалось, цель достигнута, но Ги Негр принялся за новый двигатель и
новый автомобиль. Он назвал его TOP – «такси с нулевым загрязнением». Такое
название отражает концепцию: в этой машине не будет бензиновой подпитки, только
сжатый воздух.
«Еще в проекте автомобиль вызвал огромный интерес не только у
специалистов, – сообщает журнал «За рулем», – но и у власть предержащих. Так, в
Мексике парламентская комиссия по транспорту заинтересовалась разработками
французских инженеров, и после посещения мексиканцами в 1997 году завода в
Бриньоле был подписан контракт о постепенной замене всех 87 тысяч такси Мехико,
самой загазованной столицы в мире, машинами с чистым "выдохом". Собирать
«TOPмодели» будут на месте – французы построят за океаном завод под ключ.
|
|