Обсуждали неоднократно, что даже после незначительных механических повреждений (привет, ДТП) батареи электромобилей превращаются в непредсказуемую гранату, которая может загореться спустя несколько часов или дней, и которую потушить не так-то просто. Напомню, например, официальный отчет пожарных США после инцидентов с Теслой, когда водители сгорали заживо:
"Мы просто не имеем средств борьбы с возгоранием батарей. Сам авто удалось погасить за две минуты, однако батарея продолжала тлеть и много раз самовозгоралась спустя дни, оставаясь раскаленной (температура достигала 900 градусов). В частности, температура горения достигалась даже спустя шесть суток после аварии. Вам нужно как-то нейтрализовать источник энергии, который попросту нестабилен. И мы не понимаем, что делать с этой угрозой".
Ну так вот. Маркетинговые бюджеты позволяют производителям обсуждение этого вопроса подавлять и замалчивать, раздавать взятки регуляторам, но инциденты копятся, технология остается столь же сырой, и ситуация дошла до того, что уже сами производители вынуждены рекомендовать следующее (вероятно, для снятия с себя ответственности при нарушении "рекомендаций"), заявление пресс-секретаря General Motors (касается электромобиля Chevrolet Bolt, но это общий момент у них у всех, тем более, что GM производством самих батарей никогда и не занималось, покупает в других компаниях):
"Для того, чтобы сократить ущерб строениям и технике в "редких" случаях потенциальных пожаров, мы рекомендуем парковать электромобили на открытых стоянках на расстоянии по меньшей мере 15 метров от других автомобилей. И не проводите процесс зарядки без присмотра, даже если зарядка проводится на станции парковки".
Комментарии
Спасибо очень познавательно.
Ага, интересная табличка.
Тогда можно посчитать конкретные цифры.
Объем салона среднего автомобиля класса С – 2,83 м3 (https://znanieavto.ru/korpus/obem-salona-avtomobilya.html)
Минимально взрывоопасная концентрация водорода в воздухе - 4% (https://forkettle.ru/vidioteka/estestvoznanie/56-khimiya/khimiya-neorgan...)
Держим в уме, что наибольшая взрывоопасность достигается при концентрации 2:5, т.е. 30% - Н2, 70% - воздух.
Получается, 2,83 * 0,04 = 96 л
Т.е. в салоне автомобиля должны накопиться не менее 96 литров водорода. В воздухе должно стать 21% кислорода, 4% водорода и 70+% азота. И это еще надо очень сильно постараться зажечь, хотя теорически возможно.
А чтобы уж точно жахнуло надо 2,83 * 0,30 = 849 л
Это уже совсем зашквар! Автомобиль должен быть на треть заполнен водородом! Без специальных усилий этого вряд ли получится достичь.
Скажите, а почему водород должен занять весь объем?
Вам недостаточно будет если в 1л воздуха вокруг баллона в подполье или багажнике просочится взрывоопасная концентрация водорода?
А дальше трение, искра в проводке или сигарета из окна ...
Мы исходим из того, что водород по какой-то причине начал поступать в закрытый салон автомобиля. Т.к. он сразу стремиться улететь, то будет скапливаться под крышей и перемешиваться с воздухом. Вот и получается, что максимально взрывоопасная концентрация может быть достигнута при 30% заполнении салона.
Можно и другие сценарии придумать, но они, скорее всего, будут еще менее вероятны.
По-хорошему, достаточно поставить дешманский датчик и перекрывать подачу газа при его срабатывании. Как на домашней газовой плите или отопительном газовом котле.
С чего вы решили, что бак будет находится прямо в салоне, а не отделен от него?
Почему преодолеть стенку, отделяющую его от салона водороду несложно, а какая-то крыша с обивкой его задержит?
Даже если так, что за инженеры, которые не предусмотрят как с этим бороться.
Имхо вам просто захотелось сымитировать бомбу в 3 кубических метра, а остальное вы пытались довести до абсурда.
В результате сделали вывод о невозможности взорвать водород в автомобиле?
Беда в том, что водород склонен преодолевать даже металлические стенки сосуда, так что этот эффект надо учитывать еще на этапе проектирования машины и делать соответствующую принудительную вентиляцию не в салон, а наружу.
Сценарий гипотетический. Это не инженерный расчет реальной конструкции.
Я просто работал с водородом. Но люди, которые никогда сами не работали с ним зачастую прибывают в иллюзии, что это очень взрывоопасный газ. На самом деле это не так. Взорвать водород в автомобиле будет сложнее, чем бензин в силу его "летучости". Можно, но к этому потребуется приложить целенаправленные усилия.
Разумеется. Более того, не все материалы одинакового приницаемы для водорода. К тому же там утечки на столько мизерные, что ими можно даже принебречь. На современном уровне это вполне решаемая инженерная задача. Вон, на выставке Армия-2021 уже самолет показали на водородном двигателе. И ничего, летает.
Я просто хотел показать, что в плане взрывоопасности в водородном автомобиле все будет вполне на современном уровне в части безопасности и надёжности.
Только изменение конструкции приведет к удорожанию разработок на первом этапе. Но это вполне ожидаемо.
Уже врядли приведет к удорожанию. У нас можно купить авто Шкода под газ метан. Балоны под днищем, оригинальная заводская конструкция. Можно вместо метана, закачать водород. Проблемы только две - балон не рассчитан под водород (охрупчивание со временем) и водород гораздо дороже метана.
Пока последнюю проблему не разрешат, фиг вам, а не авто на водороде.
Это мнение дилетанта. На самом деле проблем гораздо больше.
Не надо путать метан с водородом. Это разные газы и для них требуются разные двигатели и разные технологии.
Начать хотя бы с того, что метан горит в двигателе с температурой 1800-2000 градусов Цельсия, а водород - 2500-2800. Для примера дизельное топливо - 1000 градусов Это просто "расплавит" обычный движек. Нужна новая система охлаждения, зажигания, запуска и остановки двигателя, новая система управления, новая электроника и софт, и пр. В общем, новые материалы и весь обвес.
Компоновка баллонов требуется другая из-за "текучести" водорода. Их лучше не располагать под днищем, чтобы газ на накапливался в салоне.
Это меньшая из проблем. Полимеры в помощь, плюс клапаны, газовые датчики и вентиляция.
Самая большая проблема - это отсутствие отечественной мембраны для водорода.
Цена - самый переменчивый показатель. Водород можно получать из природного газа, а можно за счет дегазации с поверхности Земли. https://youtu.be/7DPkKRkrXzQ
Водород постоянно выделяется с поверхности планеты с улетает в космос. Если кто не в курсе, то весь космос состоит из водорода, это самый распространенный элемент во вселенной. Так вот можно его собирать, расфасовывать по баллонам и сжигать. На выходе получается чистая вода, которая потом пройдет весь путь заново и снова из земли попадет в балон и так по кругу.
Сейчас почти не разведываются месторождения водорода. Но они есть. Можно точно такую же построить газодобывающую промышленность со всей инфраструктурой и заправками. Дорого, долго, но вполне реально. Главное, что это чистое топливо, запасы которого практически неограничены. Если через миллиарды лет на Земле водород закончиться, его полно на Солнце :)
Я звиняюсь, но в данном случае дилетант это ты.
Ты привел температуру горения в двигателе для газовоздушной смеси, а для водорода температуру горения водорода в чистом кислороде. Ну и соотвественно - неправильные исходные данные приводят к неправильному результату (типа двинатель надо переделать)
Сжигать водород в двигателе внутреннего сгорания довольно глупо .Многие фирмы идут по другому пути ...
Каждый из электродов мембраны покрывают слоем катализатора (чаще всего — платиной), в результате чего водород начинает терять электроны — отрицательно заряженные частицы. В это время через мембрану к катоду проходят протоны — положительно заряженные частицы. Они соединяются с электронами и на выходе образуют водяной пар и электричество.
Подробнее на РБК:
https://trends.rbc.ru/trends/industry/6048e0629a794750974c67a7
Про топливные элементы я давно тему отслеживаю.
КПД топливного элемента около 80%, электродвигла 90+% минимум. Но.... стоимость самого топливного элемента (катализоторы типа платина и сама конструкция по нанотехнологиям)
Проблемы эксплуатации. Если для ДВС наличие твердых примесей в топливе около микрона просто пофигу, то для топливного элемента это пипец.
В этой же статье и о минусах водорода немало написано.
Водород обладает высокой летучестью, проникает даже в небольшие щели и легко воспламеняется. Если он заполнит собой весь капот и салон автомобиля, малейшая искра вызовет пожар или взрыв. Так, в июне 2019 года утечка водорода привела к взрыву на заправке в Норвегии. Сила ударной волны была сопоставима с землетрясением в радиусе 28 км. После этого случая водородные АЗС в Норвегии запретили
Водород для топлива можно получать разными способами. В зависимости от того, насколько они безвредны, итоговый продукт называют [13] «желтым» или «зеленым». Желтый водород — тот, для которого нужна атомная энергия. Зеленый — тот, для которого используют возобновляемые ресурсы. Именно на этот водород делают ставку международные организации.
Самый безвредный способ — электролиз, то есть, извлечение водорода из воды при помощи электрического тока. Пока что он не такой выгодный, как остальные (например, паровая конверсия метана и природного газа). Но проблему можно решить, если сделать цепочку замкнутой — пускать электричество, которое выделяется в водородных топливных элементах для получения нового водорода.
Подробнее на РБК:
https://trends.rbc.ru/trends/industry/6048e0629a794750974c67a7
Бака в салоне конечно нет, но сейчас скажем у бензо/дизель авто аварийный клапан подачи топлива находится в салоне слева под торпедой. То есть шланг подачи топлива заходит в салон авто перед тем как попасть в двигатель. Но это только одно место, где шланг заходит во внутрь. Остальной путь подачи топлива снаружи кузова авто (под брюхом)
Будут ли так делать с водородными машинами (аварийный клапан в салоне), не знаю. А если сделать полностью снаружи авто, то водород никак внутрь салона не попадет.
Конечно, компановка однозначно должна быть другой.
Во первых - балон с газом ставят в багажник только если это внештатная установка (была бензинка стала на газе) А если авто сразу был спроектирован под газ, то балон будет под днищем и там водород скопиться не может от слова саавсем.
А второе - балоны под газ выдерживают жавдение изнутри штатное 250 атм, сепружи в несколько раз больше. посему бах 1л воздуха с водородом, балон даже не узнает что это произошло.
Первое, что приходит на ум - ставить бак с водородом на крышу (как сейчас батареи для электробусов делают). Заодно и клиренс можно сделать побольше :) Если снизу, то дно делать из полимера, плохо пропускающему водород. Вся проводка должна идти "по улице". Предусмотреть отверстия для вентиляции, пористые крышки и заглушки в местах, где потенциально может скапливаться газ.
Ну и все, будешь ехать, а за тобой такой еле заметный газовый шлейф от испарений водорода и воды. Ничего страшного. С земли и так постоянно испаряется вода и водород. Наверно, даже фоновые показатели не будут превышены. Хотя в городах, с их постоянными пробками, все дороги будут постоянно мокрыми из-за "выхлопных газов". Около больших дорог будет повышенная влажность, дышать станет чуть тяжелей. Но это по-любому лучше и чище, чем сейчас дышать продуктами сгорания бензина.
У нас по городу уже сейчас бегают автобусы с газовыми баллонами на крыше (ну не успели полностью переделать конструкцию автобуса под баллоны снизу)
А аккумы лучше ставить снизу, для устойчивости, тяжелые они.
Насколько читал, водородные баллоны порядка 700-800 атмосфер, либо другой путь крио.
Но у нас даже метан не пошел при наличии таких огромных, озвученных Миллером запасов.
А тут давление в 3 раза выше:(
Может быть и в три раза выше.
Просто стандартные промышленные баллоны для газов типа кислород, метан, азот.. имеют давление 250АТМ рабочее (может можно чутка больше не в курсах)
А что касается крио... Ну тут проблемка ооочень серьезная.
Скажем заправил авто криогеном, а тебя оправили в командировку. Авто стоит на стоянке и что будет поддерживать криогенную температуру?
Атомарный водород хуже жмется, чем метан, в клетку которого помещается аж 4 атома.
Очевидно, что водород не для обывателя, а только для промки или транспортников, со всеми допусками безопасности и эксплуатации.
Ну это ещё бабушка надвое сказала.
У нас метана завались, но газпром не хочет строить АГНКС (все что есть - советское наследие), хотя президент их уже лет 10 просит, даже настаивает и готов финансировать. Кроме планов ничего не видно, хотя газовых магистралей достаточно. В принципе даже домашние заправки могли бы быть выходом, но законодательство мешает.
В чем смысл для России в переходе на водород кроме проблем? Мы же не заморачиваемся насчет углекислого газа. Имхо жечь метан в ДВС проще, на порядки дешевле и ламповее, еще и за счет отопления с 10-к процентов к КПД плюсом:)
Мембран у нас нет, так что топливные элементы по-дешевке не светят. Я бы может предпочел бы метанол, мне один химик его больше рекомендовал, чем водород в ТЭ.
Вопрос не по зарплате. Я думаю, что внутренний рынок РФ никогда не окупит тех затрат, которые нужны для строительства метанольной инфраструктуры. Водород можно экспортировать, когда лет через 100-200 закончится природный газ. Капитализьм, мать его.
А у нас че скважины водород мироточат? Или мы ЗЯТЦ так монетизировать собрались?
Вообще-то водород можно из природного газа добывать. Причем прям там же, не отходя от кассы. Слышали, что СП-2 изначально проектировался так, что по нему можно на 30% разбодяженный водород перекачивать?
Я в курсе из чего можно делать водород, но вы же писали про 100-200 лет, когда у нас газ закончится:)
Ну, не цепляйтесь к словам пожалуйста. Мысль то понятна. Конечно, он закончиться не полностью. Исчерпаются легкодоступные месторождения. Потому и придется переходить на водород. К тому времени должна будет появиться водородная инфраструктура.
А водородные скважины, таки да, тоже появятся. Как именно они будут выглядеть и где располагаться пока еще рано загадывать. Есть подозрение, что водород выделяется из под земли более равномерно, чем природный газ. Есть большие пласты, а есть малые. Может быть его получится собирать с помощью небольших частных станций чуть ли не в любом месте. Не знаю, этим вопросов действительно ещё никто всерьез не занимался. Так, только некоторые наработки имеются.
Думаю проблема все та же - низкая плотность энергии, нерентабельно! Этому еще Петр Капица свои работы посвятил.
Фигня этот водород, даже если его из космоса добывать, тогда он будет кислород связывать. Были таки дебильные проекты - закачивать воду в глубокие скважины, где тепло земли будет превращать воду в водород, попутно связывая кислород:) Смотрите на водород как на батарейку с низким ЕРОИ. Будущее только за АТОМОМ!
https://aftershock.news/?q=node/393532&full
Для метанола нужно только дополнительные заводы по его производству. Даже заправки переделывать не надо. И просто вместо завода по переработке нефти в бензин надо завод по переработке газ-метанол.
То есть затрат вааще нет, ибо любой завод по мере износа и амортизации надо сносить и строить новый и вместо безозаводика метанолозаводик.
Единственная проблема - метанол канцерогенный Яд (хотя бензин тоже не лекарство:), и ТЭ на нем требуют дорогих мембран и катализаторов:(
Как пропан.
Пропан тяжелее воздуха .Скапливается снизу
700 атмосфер?!
это если сделать отражатели ударной волны.
Элементарно, Ватсон, они объявят это нестраховым случаем.
Нет тела - нет дела!Строить свой дом на расстоянии не меньше 15 м. от других зданий :)
Вам же в статье ответили
Выставляйте "дозорного" .. на всю ночь.
Ну или, если семья большая, то через каждые 2-3 часа - "Пост сдал. Пост принял"
Делайте гараж по принципу топки печи, сгорел авто ну и ладно, главное что не взрывается...
Еще надо предусмотреть, чтобы углеродные выбросы не превысили норматив :)
Отдельные стоянки для электромобилей - с бассейном воды и ямой с песком
Жидкий азот! Клин клином!
азот для гашения машин это не модно
лучше жидкий зеленый водород
Гелий же!
Гелий из природного газа! Вы что предлагаете, еще больше обогатить Газпром?
Индивидуальные подземные бункеры
И с беседками для созерцания заряда;)
Вы глумитесь видимо - ликвидаторы пожара должны заходить в скафандрах для выноса этих аккумуляторов. А до того надо ставить какой-то купол для гашения.
Почему эти эбонаты используют не литий железные аккумы - вопрос открыт до сих пор
Не имеет значения, ибо литий в аккуме в чистом виде без соединения с окислителями при контакте с воздухом будет гореть. (железо в чистом виде и мелкодисперсном состоянии тоже будет гореть.
Да не особо важно из чего, любой аккумулятор это запас энергии, эквивалентный десяткам литров бензина. Но чтобы бензин полностью отдал свою энергию - ему надо организовать хороший такой приток кислорода. А аккумулятору кислород без надобности - он и так тепло выделит на все
деньгизапасённые киловатт-часы.Объёмная плотность хранения энергии ниже.
И контроль ёмкости изуверский, очень легко перерязрядить.
Хорошая, вполне выполнимая рекомендация... где-нибудь на Аляске, где нет электромобилей.
Попросите Овче парковаться не ближе 15 м от соседнего авто - он заплачет, уйдёт в лес и повесится.
Страницы