Сторінка
2

Водневий двигун

Найбільш перспективним учені вважають збереження водню в балонах ви­сокого тиску — більше 350 атм. (аспектне число до 18 % при тиску вище 500 атм.) або отримання його прямо на борту з іншого палива (метанолу або рідких вугле­воднів: бензину, дизельного палива та ін.), у спеціальних каталітичних реакто­рах (аспектне число близько 10 %). Такі системи розроблені й російськими вчени­ми і за розумних габаритів забезпечують запас водню для пробігу в кілька сотень кілометрів.

Конструктори стикаються також і з іншими проблемами. Так, машина (на­самперед кабіна) повинна мати систему водневої безпеки.

ПАЛИВНИЙ ЕЛЕМЕНТ

Паливний елемент, працюючий на водні, — одна з ключових деталей у ново­му автомобілі. Паливний елемент (інакше — електрохімічний генератор) — це пристрій для перетворення хімічної енергії на електричну. Те ж відбувається й у звичайних електричних акумуляторах, але в паливних елементах є дві важливі відмінності: по-перше, вони працюють доти, поки надходить паливо; по-друге, паливний елемент не потрібно перезаряджати.

Паливний елемент складається з багатьох десятків комірок, кожна приблиз­но в сантиметр завтовшки. Кожна комірка складається з двох електродів, роз­ділених електролітом. На один електрод (анод) підводиться паливо (водень), на інший (катод) — окисник (кисень повітря). Водень тут не згоряє, хімічна реак­ція окиснення відбувається при низькій температурі в присутності каталізатора. Смисл пристрою в тому, щоб, використовуючи цю реакцію, розділити позитив­ний і негативний заряди в просторі й створити між ними напругу. Тому електро­літ, який заповнює простір між електродами, повинен мати здатність пропуска­ти крізь себе протони (тобто іони гідрогену) і не пропускати електрони. На аноді водень розпадається на електрони і протони, далі протони проходять крізь шар електроліту, досягають катода і, з'єднуючись із киснем, утворюють

воду. Однак у питаннях отримання якісного й недорогого електроліту наука поки що зазнає величезних труднощів. Полімерний електроліт американської фірми «Дюпон» коштує близько 700 євро за м!, а на батарею для середнього автомобіля потрібно десятки квадратних метрів такого матеріалу. Зрозуміло, що при такій вартості електроліту неможливо налагодити серійний випуск водневих автомобілів. Ученими всього світу ведуться інтенсивні дослідження з метою здешевлення цього матеріалу й використання його при більш високих темпера­турах (150-200 °С).

Загалом, паливний елемент на водні цілком готовий до застосування Бракує дрібниці: зробити його компактнішим і дешевшим.