В ближайшие 30-40 лет в мире ожидается глобальный энергетический переход к возобновляемым источникам энергии. Несмотря на происходящие события, глобальное потепление и ег...
Первые шаги в зеленом энергопереходе уже делаются, и достаточно активно. Чего стоит только Илон Маск со своими электромобилями Tesla, которые захватывают все новые и новые рынки. Более экологичный личный транспорт внесет существенный вклад в снижение выбросов в атмосферу.
Тем не менее, говорить о создании так называемого "чистого электромобиля" пока не приходится. Но и в этом вопросе есть определенные продвижения вперед. Инновационный проект автомобиля, который не нужно заряжать, под названием Pi Car около двух лет назад был презентован немецко-индийским консорциумом компаний C-MET и Neutrino Energy Group. Корреспондент The Moscow Post разобрался в деталях проекта.
Направления развитияВ целом эксперты выделяются два варианта развития ситуации на автомобильном рынке в сфере энергетической трансформации под новые реалии сокращения выбросов в атмосферу.
Первый — электромобили. Ключевая проблема нынешних устройств заключается в аккумуляторных батареях. Их стоимость в конечном устройстве для передвижения может колебаться от 30 до 60%. Глобальная задача развития этого сектора состоит в том, чтобы удешевить аккумуляторы, то есть создать компактный и мощный, который будет быстро заряжаться и работать продолжительное время без необходимости замены. Этот путь хорош, но глобально не решает проблему — как экологично получить электричество для такого количества автомобилистов? Ответа на этот вопрос пока не представлено.
Фото: Pexels.com
Второй путь развития связан с водородным топливом. Можно сразу сказать, что если эта технология и будет использоваться в автомобилях, то явно не в ближайшие 20-30 лет. Ученые выяснили, что водородные автомобили будут выгодней для людей, чем электромобили, при цене примерно 3 доллара за килограмм водорода. Проблема в том, что как такового рынка этого топлива в настоящее время не существует. Не понятно, как его транспортировать в больших объемах, а затраты на создание водородных заправок наверняка будут просто космическими.
При этом для наземного общественного транспорта в городах такой вариант вполне себе подходит. Ведь на ночь автобусы и троллейбусы возвращаются в депо. Их можно ставить на заправку и выпускать на линию утром, Так можно обойтись малым числом заправочных станций и получить максимальный эффект.
Глобально в будущем автомобилестроения вопрос стоит так — как создать машину, которую не нужно будет подзаряжать, чтобы она самостоятельно генерировала ток для аккумулятора и передвижения. Кажется, что-то из области фантастики, но наработки в данной сфере уже есть.
Молекулярный токВ марте 2021 года Центр материалов для электронных технологий C-MET и Neutrino Energy Group из Берлина подписали Меморандум о сотрудничестве в создании нового электромобиля Pi-Car, который получает электрический ток из электромагнитных излучений окружающей среды. Только в стартовый бюджет проекта заложено 2,5 миллиарда долларов, что свидетельствует о том, что к решению сложной задачи решили подойти серьезно.
Окунемся в мир молекулярной физики. Человечеству известен пока лишь один материал, который может преобразовывать окружающую энергию от энергополей мира в электрический ток. Этот материал графен. С ним много экспериментировали ученые и выяснили, что графен имеет шестигранную кристаллическую решетку. Такая форма при воздействии на химический элемент дает появление так называемых "волн" в его атомах. При этом атомы графена колеблются не совсем как волны на воде, а более упорядоченно. Так генерируется электрический ток.
Фото: techcult.ru
Проблема том, что мощность тока является ничтожно малой. Встал вопрос, можно ли использовать материал для энергогенерации. Решение было предложено компанией Neutrino Energy Group. Они нанесли на фольгу слоями по 10-20 нанометров графен и легированный кремний. Оказалось, что атомы графена колеблются вертикально, а атомы кремния — горизонтально. Появляется так называемый резонанс атомных колебаний, который усиливает ток. Спустя некоторое время технология была усовершенствована и получила название Neutrinovoltaic — ученые научились создавать постоянный ток на основе графена с помощью преобразователя в устройстве-конверторе.
По итогам теоретических изысканий, вырисовывается примерно такое радужное будущее нового электромобиля. В корпус Pi-Car будут встроены покрытия с графеном и другими материалами, которые будут генерировать ток от окружающей среды. Он будет поступать в аккумулятор для сохранения и распределения напряжения по автомобилю, необходимого для работы всех его частей. Так будет достигнута полная независимость от внешних источников и перехода к чистой и экономичной электроэнергии.
Любопытно, что технологией уже заинтересовалась в Daimler AG. Компания заказала подтверждение характеристик у независимых экспертов и специалистов шведской королевской Академии наук, которые восторженно о ней отозвались.Тем не менее, пока говорить о выходе на дороги всего мира электромобиля Pi-Car достаточно рано. Компании занимаются созданием завода для производства инновационных авто, а также презентационного зала, их строят в немецком Франкфурте. Сроки выпуска первого относительно массового образца находятся в горизонте около 2030 года.
Проект Pi-Car дает убедительные ответы на вопросы при переходе на использование электромобили. В глобальном смысле, если проект будет реализован, потребитель получит машину с минимумом затрат и без поездок на заправку, а человечество в целом сможет отказаться от сжигания топлива и затормозить наступление глобального потепления. С учетом уже вложенных ресурсов и существенных полученных результатов — успех почти что гарантирован.
Читать на "The Moscow Post"