Топливо будущего: какое оно?

Глобальный отказ от ископаемого топлива усиливается, но какие альтернативы имеются у бензина? Анализируя текущую отрасль автомобильного топлива из возобновляемых источников, мы видим растущий сдвиг в сторону электромобилей, они совершают революцию во всем мире, но их эффективность все еще требует доработки. В этой статье рассмотрим, какие есть альтернативы электрическим батареям и какие помехи препятствуют отказу от топлива из ископаемых углеводородов.

Электромобили имеют как преимущества, так и недостатки

Альтернативы ископаемому топливу

Не вдаваясь в подробности экологических дебатов, можно сказать, что электромобили находятся в авангарде будущего автомобилестроения, работающего на неископаемом топливе. Однако было бы наивно полагать, что электромобили – единственное решение.

Некоторые из наиболее широко известных альтернатив ископаемым – водородные топливные элементы и биотопливо. Хотя их доступность резко контрастирует с повсеместным использованием электроэнергии, их устойчивость не вызывает сомнений. Если ранее водород использовался в качестве топлива для ракет серии Saturn V, теперь он будет использоваться для питания вашего семейного автомобиля.

Автомобили, работающие на водороде

Текущие препятствия, с которыми сталкивается автомобильная промышленность при масштабировании водородных топливных элементов, связаны как с их стоимостью, так и с недоверием общества.

Поскольку водородные топливные элементы возникли как часть космических исследований, неудивительно, что стоимость является проблемой.

Опять же, учитывая то, что водород стартовал как ракетное топливо, общее мнение о водородном топливе таково, что оно опасно (в частности, взрывоопасно), хотя общественная точка зрения постепенно становится все более лояльной к этой идее. Как и в случае с любыми другими исследованиями в области топлива, стоимость производства упадет, а общественное мнение о водородном топливе улучшится.

Водородное топливо, скорее всего, никогда не обгонит электромобили, потому что современная инфраструктура не сможет поддержать крупномасштабное движение водородной энергетики. Однако почти каждый производитель (среди лидирующих концернов) произвел концептуальные автомобили на подобных топливных элементах. При этом Toyota, Honda и Hyundai вошли в число немногочисленных компаний, которые сделали свои автомобили на водородных элементах коммерчески доступными.

Потенциал электромобилей в современную эпоху

Практически каждый производитель автомобилей вывел в серийное производство модели с гибридным приводом или полностью электрические автомобили. Электромобили не только лучше подходят для смарт-автомобилей (беспилотников). Двигатели с электроприводом достаточно мощны, поэтому Mercedes-Benz и BMW построили суперкары с полностью электрическими системами привода (Mercedes-Benz SLS AMG и BMW i8).

Глядя на отказ от ископаемого топлива с точки зрения устойчивости и уменьшения воздействия на окружающую среду, видно, что конструкторам электромобилей есть над чем поработать. Из-за использования тяжелых металлов в сложном химическом составе аккумуляторов и выбросов угольных электростанций, которые производят электроэнергию, можно легко утверждать, что электромобили так же вредны, как и ископаемое топливо.

Однако как только появится современная инфраструктура и электричество можно будет вырабатывать более устойчивым образом, электромобили, вероятно, возглавят будущее автомобильной промышленности. Размышляя над тем, за каким видом топлива в России будущее, хочется сказать, что уже сегодня создана и расширяется сеть электрозаправок, что способствует увеличению доли электромобилей в стране.

Может ли биотопливо облегчить переход от ископаемого топлива к электричеству?

Биотопливо (топливо на основе растений) – последняя крупная альтернатива автомобильной энергии. В отличие от водородных топливных элементов и электричества, биотопливо не потребует переделки существующей автомобильной инфраструктуры. АЗС можно просто переоборудовать для производства необходимого жидкого биотоплива. Наиболее распространенным биотопливом является этанол – этиловый спирт, получаемый из растительной целлюлозы.

Человек уже использует бензин, содержащий этанол, в своих автомобилях, и полный переход на биотопливо в нынешнюю эпоху коммерчески оправдан. Обратной стороной биотоплива и, вероятно, причиной, по которой мы еще не заметили изменений, является необходимость выделять огромные площади земли для его производства, а также тот факт, что не каждая машина может справиться с такой топливной смесью.

Полный переход на биотопливо будет напрямую конкурировать с производством продуктов питания в сегменте землепользования. Мировая экономика вполне может перерасти в сельскохозяйственную, если биотопливо получит широкое распространение.

Заключение

Автомобильная промышленность больше не является отраслью, в которой компании могут позволить себе отставать в конкурентной борьбе. Теперь они нанимают лучшие группы исследователей, чтобы найти способы привести в действие автомобили следующего поколения. Каким бы ни было будущее автомобильной энергетики, в ближайшие 20 лет мы увидим, что ископаемое топливо отойдет на второй план.

Как сделать дом немного умнее: экосистема Apple

– Здравствуйте, Хозяин! Это говорит ваш умный утюг. Звоню вам сказать, что вы забыли меня выключить, мы горим.

Это, разумеется, невозможно. Умный утюг на то и «умный», чтобы автоматически отключиться при перегреве или по истечении часа бездействия.

В приложении «Дом» от Apple можно настроить совместимые с ним домашние аксессуары. Многие десятки компаний-партнеров Apple создают устройства, поддерживающие платформу HomeKit, – вентиляторы, датчики, осветительные приборы, розетки и многое другое. Их количество увеличивается с каждым днем. Apple следит за безопасностью этих товаров, поэтому ими можно пользоваться без опаски.

Что такое умный дом

Есть специалисты, которые считают, что эпоха умного дома началась в 1901 году, когда на рынке появился первый электрический пылесос. Во многом они правы, по крайней мере, именно электробытовые приборы служат основой так называемой «домашней автоматизации», которая составляет идеологическую основу умного дома.

Концепция «умный дом» (англ. smart home) предусматривает автоматизацию решения целого ряда повседневных задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности.

Усилиями компаний Siemens, Electricite de France, Daimler-Benz, Tomson, членов американской ассоциации жилищно-строительных компаний (NAHB) в середине прошлого века специалисты разработали ряд стандартов, которые легли в основу концепции. Большой вклад в популяризацию идеи внесла студия Disney, которая в 1999 году выпустила фильм Smart House.

Большим толчком по продвижению идеи интеллектуального дома стал выпуск фирмой Apple первой модели iPhone в 2007 году. Целый ряд прорывных технологий, в основном разработанных в Кремниевой долине, позволили решительно удешевить системы интеллектуального дома. Стодолларовые контроллеры и тридцатидолларовые датчики решительно расширили сферу применения подхода «умный дом Apple».

Как сделать дом немного «умнее»? Экосистема Apple – хороший способ.

Преимущества экосистемы Apple

Умный дом от Apple – это не модель телефона, не конкретное приложение, не пользовательский интерфейс. Это именно экосистема, то есть объединение разнородных по своей физической природе систем в идеологии комплексной экосистемы. Чаще других упоминают:

  • Управление освещением. Включая использование сценариев, инновационных выключателей, автоматическое изменение яркости в зависимости от освещенности.
  • Управление климатом. Включая персональную настройку климатического режима в доме, автоматическое отключение кондиционеров и теплых полов с переходом в энергосберегающий режим.
  • Управление мультимедиа системами. Включая телевидение, воспроизведение музыки, специальные режимы звукового сопровождения зрителей и слушателей в доме.
  • Управление электроприводом штор и жалюзи. Включая автоматическое сворачивание во время сильного ветра.
  • Управление домофонными решениями. Включая IP-домофоны, использование системы интерком со смартфона или планшета.

Все это можно делать при помощи пары кликов на вашем iPhone. При этом в фоновом режиме будут работать охранная и пожарная системы.

Какие устройства можно использовать в экосистеме Apple

Таких устройств уже многие и многие тысячи. От банального электропылесоса до сложнейшей аппаратуры видеонаблюдения. Можно включить кондиционер, а можно включить запуск и управление процессом майнинга криптовалюты. Как говорится, мы лежим на пляже, а денежки идут.

Каждый день появляются все новые и новые разработки экосистемы умного дома Apple. Пока вы читаете эту статью, вполне возможно, что на рынке появилось очередное приложение, например, запускающее процесс удаленной дезинфекции зубных щеток в ванной или отсылающее приветственное СМС вашей девушке.

Все более популярным становится управление экосистемой умного дома голосом, а не при помощи нажатия экранных иконок. Причем такое управление тоже можно гибко настраивать. Например, вместо стандартного для Apple имени Siri, запрограммировать умный дом так, чтобы он отзывался на имя «Конрад Карлович Михельсон-младший».

Какие ЭЗС заряжают быстро?

В России количество электромобилей медленно, но верно растет с каждым годом. При этом инфраструктура для заправки такого транспорта пока не развита. Быстрые электрозаправки пока можно пересчитать по пальцам, и то лишь в крупных городах. Они в небольшом количестве есть в Москве и Московской области, а также в городах-курортах, например в Сочи. На крупных трассах и шоссе пунктов зарядки авто практически нет. Поэтому и дальние поездки на таком транспорте по большому счету невозможны. Далее разберемся, как работают электрозаправки, сколько времени потребуется, чтобы зарядить автомобиль и где найти пункты заправки.

По какому принципу работают электрозаправки

Электрозаправочные терминалы для автомобилей бывают трех типов:

  • Обычные. Это городские станции, время зарядки на которых может варьироваться от 1 до 4 часов в зависимости от состояния аккумулятора.
  • Быстрые, или суперчарджеры, мощностью до 50 кВт. Это лучший вариант для зарядки электрокаров. На заполнение аккумулятора уходит от 30 минут до 1 часа.
  • Домашние. Это переходники, один конец которых вставляется в обычную розетку напряжением 220 вольт, а второй – в зарядный слот электромобиля. Для полной зарядки аккумулятора может потребоваться около 13 часов. Неудивительно, ведь стандартная мощность таких устройств – 3 кВт.

В ходе зарядки кара в его аккумуляторе переменный ток электросети преобразуется в постоянный. Для соединения с зарядным устройством у большинства машин имеется разъем Mennekes, рассчитанный на кабели 1 и 3 фаз. Также он позволяет работать с постоянным и переменным током в зависимости от источника питания. Если для соединения на электрозаправке разъем не подходит, в комплекте кара должны быть переходники.

В ходе заправки аккумулятора один конец зарядника подключается к нему, второй – в 3-фазную розетку. Если количество фаз иное, потребуется переходник. Также необходимо учитывать расчетное время зарядки электромобиля, описанное в техническом руководстве.

Сколько времени требуется на заправку электромобиля, и от чего зависит скорость зарядки

На скорость зарядки аккумулятора электрокара влияет множество факторов. Среди них:

  • Степень изношенности аккумулятора. Чем дольше он использовался, тем больше времени уйдет на подзарядку. Кстати, на износ этой дорогостоящей части электромобиля сильно влияет частое использование быстрых электрозаправок.
  • Особенности аккумулятора, указанные в техническом паспорте транспортного средства.
  • Напряжение.
  • Сила тока.
  • Свободный объем аккумулятора. Понятно, что чем больше разряжен аккумулятор, тем дольше нужно восполнять его ресурсы.
  • Место зарядки. Если вы приехали на станцию, где, например, оборудование сильно изношено, придется постоять дольше.
  • Температурный режим. В зимние морозы аккумуляторы активнее разряжаются. При том возникает необходимость включать печку в салоне, что еще больше усложняет ситуацию.

Как видим, факторов, влияющих на продолжительность зарядки электрокаров, множество. Несмотря на это, объем продаж экологичного транспорта в России увеличивается.

Электромобиль – экологичная альтернатива ДВС, за которой будущее

Где найти самую быструю электрозаправку

Найти электрозаправки в России подчас бывает сложно из-за их малой распространенности. Однако различные сервисы и сайты создают карты пунктов зарядки электромобилей с подробными описаниями и разграничением по цветам. Поэтому, чтобы найти ближайшую заправку или спланировать маршрут для комфортной поездки, достаточно иметь стабильный интернет.

Топливо будущего: электроэнергия или водород?

Каким будет топливо будущего? Этим вопросом человечество задается уже не один год. Сейчас активно развивается условно чистая энергетика, основанная на добыче электричества из возобновляемых источников. Также перспективным направлением считаются двигатели на водороде. Какие у них особенности и недостатки? Читайте в этой статье.

Почему пора искать альтернативное топливо?

Большая часть всей энергосферы человечества базируется на нефти, газе и угле. В последнее время также активно используется атомная энергетика. В любом случае, требуются полезные ископаемые, которые так или иначе перерабатываются в топливо или топливные элементы (стержни – в случае с атомными электростанциями), и уже они вырабатывают электроэнергию.

При сохранении существующих темпов добычи полезных ископаемых хватит примерно на:

  • 35 лет – нефти;
  • 81 год – газа;
  • 60–180 лет – угля.

Разумеется, если закончится нефть, будет больше потребляться того же газа и угля, как следствие, они исчерпаются даже быстрее, чем в существующих прогнозах. Именно для того, чтобы не допустить энергетический кризис, человечество уже давно задумывается над альтернативными источниками энергии. На данный момент наиболее перспективными направлениями являются электроэнергия и водород.

Белый дым, который вырывается из труб атомных электростанций, – это обычный безвредный водяной пар.

Электроэнергия

Имеется в виду не та электроэнергия, которая вырабатывается при помощи того же газа на электростанциях, а так называемая чистая. К таковой относят всевозможные гидроэлектростанции, приливные, солнечные и ветряные электростанции.

Преимущества электроэнергии

Основное преимущество – она неисчерпаемая. Солнце светит само по себе, ветер дует тоже без усилий человека, как и реки текут тоже сами, а потому эту энергию можно использовать для выработки электричества. Также сейчас активно развивается инфраструктура зарядных станций для автомобилей, а потому в дальнейшем ее будет достаточно просто модернизировать и развивать.

Недостатки электроэнергии

Несмотря на общепринятое мнение, чистой та же солнечная, ветряная и другая альтернативная энергетика на самом деле не является. Главная проблема даже не в том, что для выработки требуются достаточно серьезные площади, которые, особенно в случае с гидроэлектростанциями и ветряными аналогами, сильно влияют на экологию. Основная проблема – это аккумуляторы. Их постоянно не хватает, а для их создания требуются достаточно редкие полезные ресурсы, которых пока еще хватает, но они тоже закончатся. И добыча их также не является чистой и безопасной для природы планеты.

Водород

Второй достаточно интересной альтернативой является водород. Двигатель на водороде был разработан еще в 1806 году, с тех пор прогресс не стоял на месте. Несмотря на то что такой вариант добычи энергии известен давно, он практически не используется и может стать актуальным лет через 50–60.

Преимущества водорода

Главное преимущество – отсутствие вредных выбросов при использовании. Сейчас водород используется преимущественно в виде топливных ячеек для выработки электроэнергии.

Недостатки водорода

Недостатков тут больше, чем преимуществ. Во-первых, производить водород достаточно сложно и, что самое главное, – опасно. Он взрывоопасен. Соответственно, вся инфраструктура по его применению обязана быть оснащена серьезной защитой от любых неполадок или проблем. А это очень дорого.

Заключение

Добыча электроэнергии из возобновляемых источников – это одно из основных научных направлений в последние годы. Несмотря на несомненные успехи, разработку электромобилей, развитие соответствующей инфраструктуры, появления все большего количества солнечных и ветряных электростанций, это не может полностью заменить классическую систему добычи энергии. На данном этапе человечество еще не готово отказаться от нефти, газа и угля. Остается надеяться, что в ближайшие годы произойдет качественный прорыв в разработках.