Немного о хайтехе, про который писали в 70-ые годы прошлого века, как о нашем будущем, многие фантасты-гуманитарии.
А именно, о том, что скоро нефть не будет использоваться в ДВС различных жоповозок, автобусов и больших грузовиков, а будет использоваться экологический чистый водород-кислородный двигатель. Надо только научиться дешево выделять водород из воды, и всё будет отлично. Выхлоп - водяной пар, мощность - запредельная!
Так вот, мои ув. собеседники, водородный ДВС имеет очень грязный выхлоп. Куда грязнее обычного бензинового.
Причина - более высокая температура вспышки смеси. Все было бы более-менее ничего, если бы не азот воздуха. Чем выше температура вспышки - тем больше образуется окислов азота. И зависимость количества образовавшихся окислов от температуры - резко нелинейная, то есть повышение температуры вспышки всего на несколько процентов (сотня градусов или около того) может повысить количество образовавшихся оксидов азота на порядок (в 10 раз).
Но это не все беда - чистые оксиды азота это было бы еще полбеды, их еще можно отловить/разложить/поглотить. Правда такая очистная система повысит стоимость автомобиля и весьма существенно, но что не сделаешь ради экологии...
Дело в том что оксиды азота, особенно - в присутствии водяного пара и при повышенной температуре, радостно вступают в химические реакции с материалами двигателя, выхлопной трубы, смазки и вообще со всем что им попадается по дорогое. И образуется азотная кислота, которая относится к веществам 3-го класса опасности...
(частично стырено в интернетах)
PS Помнится, был фантастический рассказ, про безумного учоного, который нашёл специальный катализатор, при котором вода распадалась сама собой на водород и кислород под действием солнечного света. Типа наливаем в топливный бак воду, прогоняем через специальные прозрачные трубки на крыше авто и вуаля, в движок поступают чистый кислород и водород. Но даже в таком волшебном варианте от окислов азота никуда не деться.
Комментарии
Водородный топливный элемент + электродвигатель тоже "грязные"? Нет смысла сжигать водород в ДВС, если он есть и дешёвый.
Я вроде бы достаточно чётко очертил тему статьи "почему не будет двигателя внутреннего сгорания на водороде".
Топливные элементы - совсем другая история.
Но в больших городах по соображениям экологии ничего лучше и придумать нельзя только электричество. И причем тут вода? Водород будут получать конечно не из воды а из углеводородов.
А МГД-генератор?
А как же Ту-155 ?
Это всё-таки не ДВС.
Я еще в 1987-88 гг. разговаривал с одним умельцем на Камчатке, который в карбюратор выводил дополнительный жиклер через который в поступала дистиллированная вода в мотор вместе с бензином и воздухом. Соответственно бензина нужно было меньше. Он меня на этой машине и подвозил. Когда я изумился этому и сказал что цилиндры заржавеют)), то он мне резонно заметил, что когда сырость и туман машины ведь едут и засасывают вместе с воздухом влагу и ничего страшного не происходит.
А объяснял следующим эффектом, что : 1.На поверхности мелких капель воды образуется бензиновая пленка и поверхность сгорания бензина увеличивается ; 2.Вода под действием теплоты от сгорания бензина в цилиндре тоже превращается в пар и совершает полезную работу ; 3. За счет частичного отъёма тепла от сгоревшего бензина превратившейся в пар воды мотор работает в менее напряженном тепловом режиме и соответственно меньше перегревается.
Как испарившаяся вода реагирует с маслом на зеркале цилиндра не знаю( самому интересно)
Это известная хитрость.
Азотная кислота очень нужная в хозяйстве вещь. Например для ракет.
Вообще-то я азотную кислоту предпочитаю, но за компанию могу и обыкновенного спирта принять. (с)
Врядли водород будут не использовать именно по этой причине.Для использования водорода как топливо прекрасно подходят топливные ячейки, которые производят электричество и лишены всех вышеописанных недостатков. Проблема водорода а том, что его получение + хранение просто не рентабельно. Я помню кучу статей типа "Получен новый суперэффективный катализатор расщепления воды!" Но расщепить это только часть проблемы, после надо развести водород и кислород из их смеси с весёлым названием "гремучий газ" по разным ёмкостям. Такого экономически оправданного (не говоря про безопасность) роцесса нет и не предвидится.
Кстати - это миф, что растения производят кислород из углекислого газа. Изотопный метод показал, что кислород выделяемый растениями, получается из расщеплённой молекулы воды. Водород уходит на создание сахара из СО2
Мембрана, не?
Нет. Вот если бы удалось создать мембрану, которая пропускала бы кислород, но не пропускала водород, то да, а так сегодняшние мембраны могут только отделять часть водорода от смеси, да и то - плохо. С другой же стороны мембраны попрежнему остаётся "гремучий газ". Растения эту проблему решили связывая водород в сахарах. Вот когда появятся сахарные топливные ячейки вместо водородных, тогда точно будет прорыв.
Даже обычный пропан требует аккуратности, а что говорить про водород, который просачивается сквозь металл и обладает свойством образовывать гремучие смеси с воздухом в широком диапазоне соотношений. Одно неловкое движение и ваш автомобиль вместе с крышей гаража устремляется в полёт. Нет, водород - не для всех. Даже с пропаном приключений хватает, а с автомобилями на водороде появится очень много эффектных роликов на ютубе.
Просто дешево производить его - это далеко не всё.
Так есть мнение, что водород и так постоянно выделяется с поверхности Земли. Просто он сразу улетает. Надо находить источники водорода и начать его добывать в чистом виде. Электролиз, конечно, дорого.
раздельный сбор с анода и катода не пробовали?
Дорого.
Много чего есть. А экономически оправданную водородную энергетику строить неначем. Парадокс.
Ну, стабильное водородное топливо у нас уже есть.
Осталось научиться его использовать.
Надо делать луц.
Может наоборот? И не вижу в этом большой проблемы - металлическая мембрана с этом справится. Погуглите "хранение водорода внутри кристаллической решетки различных металлов".
А зачем их разделять, ведь это готовая горючая смесь в идеальном соотношении
Эту горючую смесь не зря назвали гремучей. Для самовозгорания (=самоподрыва) нужно всего лишь... вообще ничего не нужно, само взорвется.
Растения при своём дыхании благополучно сами выделяют углекислый газ. Это при подсчете "кислотно-щелочного" баланса учитывают те же аквариумисты: днем растения выделяют кислород и углекислый газ, а ночью - только углекислый газ.
Нюанс, углекислый газ днём растения выделяют корнями.
Ув. собеседники, аспектов использования водород-кислородной пары множество, я только хотел обратить внимание на то, что расхожее мнение "сожжем водород в кислороде, и на выходе будет водяной пар", несколько не соответствует действительности.
Для топливных ячеек расхожее мнение "сожжем водород в кислороде, и на выходе будет водяной пар" как рвз очень соответствует действительности.
Какую энергию вырабатывает топливный элемент?
Самую лучшую.
Вот видите. А я тут критикую энергию средней паршивости от ДВС, а не самую лучшую от топливной батарейки.
Вообще, конечно, изумляет. Пишешь статью про то, что ДВС не очень, а тебе приходят и начинают доказывать, что ДВС хороший, потому что топливный элемент - это круто.
Моя слабый моск от таких силлогизмов изумляется до полного согласия с собеседником, не спорить же...
:-)
Да. Народ требует всестороннего рассмотрения вопроса.
Следующий раз надумаете писать статью, начинайте сразу с момента сингулярности и кварк-глюонной плазмы, так будет правильно. Ну и социальный аспект не забывайте, а ну как выявится влияние шипящих согласных в стихотворениях Лермонтова на удои средней паршивости в малых хозяйствах... Вот.
:-)
Основное возражение написавших здесь - поскольку сама водородная энергетика уже нерентабельна и есть лучшее преобразование чем ДВС, то и ваша критика водородного ДВС бессмыслена.
Прошу прощения, если вопрос тупой, я в этом деле не специалист, просто интересно. Как азот воздуха попадет в водородно-кислородную камеру сжигания?
Если постараться всё сделать герметично, то, теоретически, попасть не должен. Практически же... И тогда авто должен на себе возить бочку кислорода и две бочки водорода.
Попроще жечь водород в воздухе, и вот тут нас ожидают вышеописанные пикантные нюансы.
Понятно, спасибо!
А если заливать в топливный бак воду, разделять её на водород и кислород с помощью катализатора, полученную газовую смесь направлять в двигатель?
Энергии на разделение уходит больше, чем получается от сжигания. А так идея отличная.
Это если без катализатора. И не надо вспоминать про закон сохранении энергии - он верен только для замкнутых систем, а при попытке его применить на практике регулярно упускают из виду какую-то энергию.
Создать дешёвый и надёжный автомобиль, работающий на дешёвом и безопасном топливе - не большая проблема. Большая проблема - исключить противодействие тех, кто зарабатывает большие деньги, продавая нам дорогие и ненадёжные автомобили или дорогое топливо.
Власти скрывают?
Не совсем "власти", а всякие "богатые буратины" при поддержке купленных чиновников всех рангов. И не только скрывают существующие, но и саботируют новые разработки. Капитализм, понимаешь!
В качестве катализатора можно использовать натрий! Дешево и экологично.
а так же литий и карбид
Внезапно - в традиционном ДВС сгорающим бензином греют азот воздуха, и вот он - расширяясь, совершает работу
Вероятно, возможно обойтись без азота, и совершать работу просто горячим паром (как в паровозе), после сгорания водорода в кислороде. Но тогда (сюрприз) пара должно быть достаточно, что бы образовавшись, он дал необходимое давление на поршень двигателя. Предполагаю, что в данной схеме топлива надо возить больше в разы. Например, в 4-5 (абстрактная оценка, исходя из соотношения азот-рабочее тело и кислород в воздухе)
В принципе, возить банки с кислородом и водородом сзади на прицепе (как в том же паровозе уголь возили) - даже безопаснее, так что всё ок :))))
Эпическая картина семейной жоповозки с прицепом размером со вторую ступень Сатурна.. И не забывайте, что баки должны быть криогенные!
зато на локомотиве или океанском контейнеровозе будет норм смотреться
Если азот склонен сгорать, то почему он не сгорает в процессе электродуговой сварки и мартеновских печах?
В каких условиях сгорал водород из состава нашей земной воды?
Волород в открытом воздухе, кстати, горит желтым пламенем..
В мартеновских печах используют чистый кислород. Азот не может окслится (или как вы выражаетесь сгореть) поскольку его там нет.
По электро дуговой - вы что, делали анализы отходящих газов, и там не оказалось оксидов азота? Похоже ваша информация получена прямым подключением сознания к космосу.
Сформулирую иначе: какие препятствия создают "окислы азота" при проведении сварочных и металлургических работ. И почему те самые "окислы азота" должны поставить крест на использовании водорода в качестве топлива?
Флюсы и шихта - это наше всё ( Ю.С. Карабасов и др. | Металлургия и время: энциклопедия. В 6-ти томах. )
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Страницы