Исследование и технология

Прогресс под капотом

Германия – автомобильная страна. Около 45 миллионов легковых машин колесят по немецким дорогам, и с каждым годом их ста-новится все больше. Однако ситуация может радикально изме-ниться, если в ближайшем будущем не будут приняты специальные меры. Дело в том, что мировых запасов нефти, по расчетам спе-циалистов, хватит максимум на сорок лет. Для автомобилестроения в Германии и во всем мире это означает, что необходимо раз-рабатывать машины, способные ездить на альтернативных видах топлива. Ученые возлагают большие надежды на водород. Естественно, возникает вопрос: когда работающие на альтер-нативных видах топлива автомобили пойдут в серийное производство?

Sie benötigen den Flashplayer , um dieses Video zu sehen

Автор: Ральф Гиркес
Download SymbolТекст фильма (PDF, 91 KB)

Экономическое значение автомобиля

Исчезновение автомобиля привело бы к развалу немецкой эко-номики. В германском автомобилестроении занято порядка 800 000 человек. По прогнозам «Шелл-Германия», к 2030 году в Германии будет жить всего 68 миллионов человек. Это на 14 миллионов меньше, чем сегодня. Однако количество легковых автомобилей будет и дальше расти. Вместо сегодняшних 45 миллионов их станет 53. По оценкам специалистов, в 2020 году в мире будет на ходу миллиард машин. Автомобили выбрасывают в атмосферу двуокись углерода – CO2. Следовательно, предупреждают экологи, глобальное потепление Земли будет и дальше идти ускоренными темпами. Исчезновение автомобиля привело бы к банкротству не только немецкой эко-номики. Во всем мире действуют одинаковые принципы. Сов-ременное общество состоит из мобильных индивидуумов, основным средством передвижения которых является автомобиль. Однако не за горами конец традиционной топливной эры.

Энергетические запасы и их использование

По расчетам крупных нефтяных концернов, мировые запасы нефти равны 1200 миллиардам баррелей. Годовое потребление нефти составляет 27 миллиардов баррелей с небольшим ежегодным приростом. Это значит, что через 40 с небольшим лет нефти на планете не останется. Только в Германии годовое потребление горючего составляет сегодня 30 миллионов тонн. Коэффициент полезного действия обычного мотора – от 18 до 28 процентов. То есть мотор обращает в движение лишь малую долю ценной «неф-тяной» энергии, остальная же часть теряется – по причине трения или неэффективного сгорания.

Возобновляемая энергия

Специалисты делают ставку на возобновляемые источники энергии, в том числе в качестве автомобильного топлива. Один из примеров такого топлива – биоэтанол. Как и спирт, биоэтанол – продукт дис-тилляции. Крупнейшим производителем и потребителем биоэтанола в мире является Бразилия. Доля этанола на бразильском топливном рынке составляет 25 процентов, а годовое производство равняется 14 миллионам кубометров. На втором месте по потреблению этанолового горючего – США. Там ежегодно производится более десяти миллионов кубических метров этанола, в основном из кукурузы. Однако производство биоэнергии не только дает повод для опти-мизма, но и вызывает озабоченность экологов. Дело в том, что выра-щивание монокультур на больших площадях сопряжено с исполь-зованием большого количества инсектицидов, а также со значи-тельными энергетическими затратами.

Гибридная технология

Еще один вариант использования нетрадиционных источников энергии – это так называемые «гибридные» автомобили, осна-щенные двумя моторами: одним – работающим на бензине, и другим – работающим на электричестве. Такая машина потребляет на 25 процентов меньше бензина. Многие ученые рассматривают гибридную технологию как своего рода переходную. Другие же полагают, что это – технология будущего. Как бы там ни было, гибридные автомобили – заме-чательный полигон для апробации и усовершенствования электро-моторов, аккумуляторов и регулировочной техники – компонентов, которые в любом случае будут играть важную роль при создании экологически чистого водородного автомобиля будущего.

Надежда на водород

Запасы водорода на планете практически неограничены. Сгорая, водород почти не оставляет побочных продуктов. Чем не идеальное топливо будущего? Водород можно сжигать в слегка модифицированных обычных дви-гателях. Помимо этой технологии, производители автомобилей де-лают ставку на топливный элемент в сочетании с электромотором. В большинстве топливных элементов водород используется в качес-тве энергоносителя и преобразуется в электроэнергию. В настоящий момент несколько немецких производителей автомобилей проводят активные испытания опытных образцов машин с водородным двигателем. В Мюнхене и в Берлине уже появились первые водородные заправки. К сожалению, водород существует в природе только в связанном виде. Для получения его из воды требуется столько энергии, что ни о какой экологичности уже не приходится говорить. Значительно проще добывать водород из природного газа. Но газ – невозоб-новляемый источник энергии. Кроме того, для складирования и перевозки водород нужно замораживать до температуры -253° C, и на это тоже требуется энергия. Иными словами, водород только тогда может стать экологически чистым топливом, когда для его добычи будет использоваться возобновляемая энергия, как-то: энергия солнца, ветра, воды или биогаза. Его применение в качестве автомобильного топлива существенно сократило бы концентрацию двуокиси углерода в атмосфере. И это позволило бы, в свою очередь, приостановить стремительно надвигающееся глобальное потепление Земли.
Goethe-Institut e. V. 2006
Ссылки по теме

Германия думает

Deutschland denkt
Ученых в Германии много, но как выбрать научного эксперта для предстоящего проекта?