Паровые двигатели прослужили человечеству почти 200 лет. А сколько будет длиться эпоха бензина и дизеля?
По приблизительным подсчетам энергетиков, нефть закончится через 50 лет, природный газ – через 53 года, а угля хватит только на 2,5 века. Человечество слишком быстро сжигает углеводороды. Давно пора подумать об альтернативном топливе, источниках энергии и абсолютно новом транспорте, которому не нужны бензин и дизель. Разбираемся в технологиях будущего вместе с программой «Наука и Техника».
Модернизированное зарядное устройство
Пожалуй, первая ассоциация с технологиями будущего – электромобили. Инженеры всего мира уже давно и успешно реализуют эту идею. Но чистых электрокаров, машин без двигателей внутреннего сгорания, пока что не так много. Одна из причин – отсутствие большой сети зарядных станций.
Американские инженеры обещают: водителям электрокаров не придется бегать по городу в поисках розетки, поскольку подзарядиться получится от любой поверхности.
«Давайте посмотрим, как это работает. На этом автомобиле установлена беспроводная зарядная система. Настенный блок питания передает энергию на специальное покрытие в вашем гараже, а оттуда энергию получает уже машина. Зарядка происходит гораздо быстрее, чем от розетки. Оборудование не занимает много места», – объясняет ведущий инженер компании Qualcomm Эдвард Ван Бохимен.
Эта технология напоминает беспроводную зарядку для телефона, в ее основе электромагнитная индукция. Если подобным оборудованием удастся оснастить дороги, о специальных остановках для заправки машины можно будет забыть – заряжаться электрокар будет прямо на ходу.
«Очень важно не допускать потерь при перемещении транспорта. Сейчас мы тестируем зарядку движущегося автомобиля от дорожного покрытия. Согласно исследованию, количество полученной энергии составляет 93% от количества переданной. Это минимальные потери», – объясняет ведущий инженер компании Qualcomm Эдвард Ван Бохимен.
Обкатывают свое изобретение американцы во Франции, недалеко от Версаля, там проложили сто метров дорожной зарядки. Пока это лишь тестовый трек, но разработчики обещают, что уже совсем скоро технология «шагнет» и на городские улицы.
Электрокатер
Французы тоже не сидят без дела. Они создали новый транспорт для перемещения по каналам. Относительно недавно в Париже спустили на воду первый электрокатер. Создатели назвали свое изобретение «Морским пузырем», поскольку это судно на воздушной подушке. Транспорт практически бесшумный и может разгоняться до 18 км/ч.
«Мы планируем сделать наши пузыри водными такси. Они быстрые, тихие, а главное, экологичные. Никакого смога или разводов топлива на воде. Для такого мегаполиса, как Париж, это просто транспорт будущего», – комментирует главный инженер разработки Оскар Гаше.
«Ионная птица»
В Англии подумали, что водные просторы есть далеко не в каждом городе. Следовательно, «Морской пузырь» подходит не всем. Англичане устремились в небо и предложили концепт инновационного скоростного самолета. Аккумулятор состоит из шести тысяч элементов, это самый мощный накопитель из когда-либо установленных на воздушном судне.
«Технология в нашем полностью электрическом самолете основана на литий-ионных батареях, поэтому мы назвали модель «Ионная птица». Сейчас мы полностью тестируем оборудование, набираем летную команду, чтобы доказать, что это возможно», – рассказывает менеджер проекта «Ионная птица» Метью Парр.
Стальная птичка готовится войти в книгу рекордов как самый скоростной самолет на электрической тяге. По расчетам инженеров, он сможет развивать скорость до 480 км/ч.
Аэромобиль
Основная проблема электродвигателей заключается в том, что энергию для них вырабатывают электростанции, большинство из которых работают на нефти, угле или газе. Следовательно, для получения новой энергии сначала нужно израсходовать старую. Возможно, с этим существенно помогут возобновляемые природные источники энергии, такие как солнце или ветер. Так, например, изобретатель из Колумбии придумал автомобиль, который буквально летает за счет сквозняка.
В передней части автомобиля установлены два трубопровода, которые захватывают воздух при движении. Напор воздуха крутит специально установленные шестеренки под капотом. Турбина перерабатывает механическую энергию в электрическую. Аэромобиль может разогнаться до 100 км/ч. Чем выше скорость, тем больше энергии накапливает аккумулятор. Однако на низкой скорости, особенно в городских пробках, машина быстро теряет заряд. Для таких ситуаций в аэромобиле установлен разъем для подзарядки, как в электромобиле.
Летающий ветрогенератор
Разработкой летающего ветрогенератора инженеры из Норвегии занимались 5 лет. Это особая альтернатива наземным ветрякам.
«Наземные ветряки не всегда могут работать в полную силу, потому что у поверхности бывает слабый ветер. У нашего параплана таких проблем нет. Он летает на высоте, где всегда сильные потоки. Поэтому он стабильно вырабатывает большой объем энергии», – объясняет разработчик Джесси Мварадж.
Десятки летающих ветрогенераторов уже совсем скоро планируют закрепить на морских платформах. Однако никто не застрахован от внезапной перемены погод.
Автомобиль на водородном топливе
Автоконструкторы разработали концепцию гибридного автомобиля на водородном топливе. Под капотом у него расположили ячейки с водородом и кислородом. В результате химической реакции получается электричество, которое и питает двигатель.
«У нас есть система топливных элементов высокой мощности. Она может произвести до 125 кВт электроэнергии, выпуская в окружающую среду лишь водяной пар. По середине у нас два водородных бака, содержащих шесть литров водорода, их можно заправить за 3-4 минуты», – рассказывает руководитель направления инновационных проектов Юрген Гельднер.
Одной заправки хватает на 650 км, а максимальная скорость такого гибрида составляет 175 км/ч. При этом менять масло и свечи в таком автомобиле не нужно. Однако для хранения водорода необходимы специальные условия: температура должна достигать -253 градуса. Баки для сохранения водорода необходимо постоянно охлаждать. Они должны быть абсолютно герметичными, что создает проблемы при перевозке. Кроме того, водород известен как взрывоопасный газ. Любая утечка или случайная искра может привести к катастрофе.
Рюкзак-аккумулятор
В Китае придумали девайс, который не только разгружает плечи, но и позволяет вырабатывать электроэнергию во время движения.
«Когда вы идете, рюкзак движется по специальным рельсам вверх и вниз. Так он вырабатывает кинетическую энергию, а специальное устройство преобразует ее в электрическую», – объясняет инженер Шон Кармоди.
Этого достаточно, чтобы зарядить мобильный телефон или электрический фонарик. Отличная идея для похода. Однако на более крупную технику заряда не хватит.