03.06.2007

Бак с шариками заменит бензин в автомобиле

Смелый проект развивают американец Джерри Вудолл и его коллеги из университета Пардью. Исследователи предлагают производить водород на борту автомобиля по мере надобности, и направлять его либо в обычный ДВС, либо в топливные элементы, для выработки электричества.

Вудолла говорит, что в бак авто можно засыпать множество шариков из сплава алюминия с галлием. При добавлении к таким шарикам воды они начинают бурно выделять водород. Собственно водород из воды вытесняет алюминий (превращаясь в оксид), а галлий нужен для предотвращения образования окисной плёнки алюминия на воздухе."Галлий является критическим элементом, потому что он плавится при низкой температуре и с готовностью растворяет в себе алюминий, отдавая его в виде твёрдых шариков, активно вступающих в реакцию с водой", — поясняет Вудолл.

Патент на технологию алюминиево-галлиевых шариков принадлежит исследовательскому фонду Пардью. А сейчас учёные из одноимённого университета создают компанию AlGalCo, которая займётся коммерциализацией данного изобретения. Мотопилы, генераторы, газонокосилки, тележки для гольфа также могут быть переведены на новый тип питания, рассуждают исследователи.

Авторы работы особо подчёркивают, что в результате такого производства водорода на борту машины не выделяется никаких вредных газов, всё что остаётся — это галлий и оксид алюминия. А их, после выработки одного бака, можно направить на повторную переработку, замкнув цикл. Фактически шарики сплава тут служат не топливом, а промежуточным энергоносителем. Источником же энергии должны стать, по идее, безвредные в плане парникового эффекта АЭС или альтернативные источники энергии типа ветра и Солнца — вблизи таких станций будет рационально строить заводы по восстановлению отработанных шариков.

При нынешних ценах на алюминий, данная технология заправки не может конкурировать по стоимости километра пробега с бензином. Но есть предпосылки для снижения стоимости алюминия — если его оксид будут восстанавливать около электростанций, можно будет вычесть затраты на транспортировку электричества по сетям.

Другой вопрос — галлий. Авторы проекта подчёркивают, что он пока дорог, но его стоимость может быть заметно снижена при массовом производстве. Пока же галлий нужен в весьма ограниченных количествах — в полупроводниковой промышленности, к примеру. К тому же там необходим галлий исключительной чистоты, в то время как для топливных шариков сгодится и галлий с примесями, а значит — более дешёвый. К тому же, галлий в реакции с водой не участвует, так что далее он просто будет "ходить по кругу".

При использовании в автомобиле топливных элементов (КПД которых составляет примерно 75%, против 25% у ДВС), с условием, что сами эти элементы станут коммерчески конкурентоспособными, такой алюминиево-водородный привод сможет конкурировать по цене с затратами на бензин (а это — $3 за галлон или $0,8 за литр) – уверены изобретатели.

Учёные пишут, что бак приблизительно со 160 килограммами алюминия, занимая примерно то же самое место, что обычный бензобак, обеспечил бы пробег легковушки в 560 километров (про дополнительный бак с водой, правда, учёные ничего не уточняют).

По расчётам Вудолла, в случае переработки прореагировавших шариков около АЭС одна такая заправка обходилась бы автовладельцу в $60, что приблизительно равно стоимости заправки среднего авто (в США), при том же самом пробеге на одном бензобаке. Выгода заключается в экологической чистоте машины и в уменьшении зависимости транспорта (и экономики) от нефти.

Бак же с алюминиево-галлиевыми шариками будет всего лишь вдвое тяжелее бензобака, обеспечивающего такой же пробег (с учётом разницы в КПД классической силовой установки и связки топливный элемент — электромотор). И если экономические выкладки учёных из университета Пардью окажутся верными, их модель заправки авто имеет право на жизнь.

Источники:

1. MEMBRANA