The news is by your side.

Чистый воздух. Альтернативой электромобилям может стать транспорт с пневматическим двигателем

Альтернативой электромобилям может стать транспорт с пневматическим двигателем

В Казахстане, как и во всем мире, под лозунги о защите окружающей среды идет активная реклама электрического транспорта. Но он имеет куда больше недостатков, чем достоинств.

Для казахстанцев проб­лема загрязнения атмосферы стоит очень остро. В Таразе нет алматинского и усть-каменогорского смога, но более ста тысяч автомобилей уже загрязняют воздух так, что это вредит здоровью каждого из нас.

Для исправления ситуации сейчас активно рекламируется идея массового применения автомобилей либо гибридных (двигатель внутреннего сгорания-генератор-электромотор), либо с «чистой» парой (аккумулятор-электромотор). Такая схема якобы экологически безупречна и не наносит ущерба окружающей среде. Но так ли это?

Для использования электрокаров необходимо создание мощной и дорогой инфраструктуры, квалифицированный персонал. Но не это главное. Даже оставив в стороне стоимость и экологические последствия изготовления мощных питающих литий-ионных аккумуляторов, мы упремся в проблему утилизации десятков и сотен тысяч этих источников «чистой» энергии.

Беда в том, что как и детали отработавших свое ветряков, панелей солнечных батарей, такие аккумуляторы не подлежат (при нынешних технологиях по крайней мере) разборке и повторному использованию. Их можно лишь складировать на полигонах для особо опасных отходов, коих в Казахстане всего три. По стоимости это примерно то же, что и утилизация ядерных отходов.

Не подумайте, что автор против экологически чистого транспорта! Просто в последние годы мы наблюдаем картину, когда под трескучими лозунгами спасения природы и замедления перегрева атмосферы Земли защищаются интересы кучки автомобильных магнатов.

А ведь уже более двухсот лет используются двигатели, которые вообще не имеют вредных выхлопов! И это не электромоторы, отнюдь. Это двигатели, работающие на сжатом воздухе. Для них не нужны аккумуляторы за семь тысяч долларов, а баллоны можно перезаряжать хоть десять тысяч раз, а после – переплавлять и использовать сотню циклов. Для городских условий это практически идеальный вариант!

Просто и надёжно

Технология производства пневмомоторов отработана давно. Они очень похожи на паровые машины тройного расширения (цилиндры высокого, среднего и низкого давления дают максимальный коэффициент полезного действия), только вместо пара расширяется воздух. В некоторых случаях целесообразно нагревать воздух или двигатель для повышения отдачи энергии. Особенно это актуально с учетом того, что расширяющийся в пневмодвигателях воздух охлаждается.

Не требуется и сложной технологии для производства емкостей для сжатого воздуха. Баллоны могут быть изготовлены из следующих материалов: сталь, алюминий, углепластик, кевлар, другие материалы или сочетание указанных выше.

Материалы на базе пластика легче металлических, но в целом они дороже. Металлические баллоны могут выдерживать большое количество циклов нагружения-
разгрузки, но их необходимо периодически проверять на наличие коррозии.

Обычно используются баллоны, рассчитанные на давление 30 МПа (30 атмосфер). Баллоны для транспортных средств необходимо заправлять на специальных заправочных станциях, имеющих необходимое оборудование. Приводом для компрессора может быть что угодно – в Техасе это ветряки, в Германии – водяные колеса. Ветра и в наших краях хватает.

Конечно, сжатый воздух имеет низкую энергетическую плотность. Но она сравнима с емкостью электрохимических свинцовых аккумуляторных батарей. Однако по мере разряжения батарей напряжение на их выходах падает относительно не сильно; в автомобилях на химическом топливе обеспечивается постоянная мощность на выходе от первого до последнего литра этого топлива. В то же время давление на выходе из баллонов падает по мере расходования воздуха. Проблема частично решаема при подогреве воздуха, подаваемого в двигатель.

Транспортные средства на сжатом воздухе по многим параметрам сравнимы с работающими на аккумуляторных батареях, но имеют такие потенциальные преимущества: использование технологий сжатого воздуха позволяет снизить стоимость производства транспортного средства примерно на 20 процентов за счет отсутствия необходимости использования систем охлаждения, топливных баков, систем впрыска топлива и прочего. Воздух сам по себе негорючий материал.

Важно учесть, что пневмодвигатели значительно меньше по массе и габаритам. Работают они на воздухе относительно невысокой температуры и поэтому могут быть изготовлены из менее прочных и более легких материалов, таких как алюминий, пластик, тефлон, обладающие хорошими фрикционными свойствами. Изношенные баллоны экологически намного безопасней аккумуляторных батарей.

Баллоны могут быть перезаряжены сжатым воздухом быстрее и выдерживают большее количество циклов зарядки-разрядки, чем аккумуляторные батареи. По этому показателю транспортные средства на сжатом воздухе сравнимы с транспортом на жидком топливе.

Меньший вес воздухомобилей снижает износ дорог, что сокращает стоимость их содержания. Охлаждающийся при работе воздух может подаваться в салон в жару (не требуется кондиционер и энергия на его работу).

Кто виноват? Что делать?

На два главных вопроса есть ответы – внедрению пневмотранспорта мешают те самые фирмы, что проталкивают на рынок «чистые» электромобили. Что делать? Создавать пневмотранспорт самим! Это же не космические технологии. Возможно увязать в систему подзарядки баллонов воздухом, как уже было сказано, другие ВИЭ – ветряки и гидроколеса, те же солнечные батареи.

Приглашаем к обсуждению темы наших читателей и местных изобретателей-конструкторов. Судьба природы и наша — в наших руках!

Подготовил Юрий ЕФИМОВ

Комментарии закрыты.