Сыноочу BMW жана суутек: биринчи бөлүк

Жакынкы бороондун күркүрөгөн үнү дагы деле болсо асманга жаңырып, зор учак Нью-Джерси шаарынын жанына коноор жерге жакындап калган. 6-жылы 1937-майда Хинденбург дирижабли 97 жүргүнчүнү ташыган мезгилдеги биринчи рейсин жасады.

Бир нече күндөн кийин суутек менен толтурулган зор шар Майндагы Франкфуртка учуп кетиши керек. Рейстеги бардык орундар Улуу Британиянын падышасы Георгий VI такка отурганга күбө болгусу келген америкалык жарандар тарабынан көптөн бери сакталып келген, бирок тагдыр бул жүргүнчүлөрдү эч качан авиакомпаниянын гигантына отургузбоого буйрук берген.

Дирижаблдын конууга даярдыгы аяктагандан көп өтпөй, анын командири Розендаль анын корпусундагы жалынды байкап, бир нече секунддан кийин чоң шар коркунучтуу учкан дөңгөчкө айланып, дагы бир жарым айдагандан кийин жерде аянычтуу металл сыныктарын калтырган. мүнөт. Бул окуянын эң таң калыштуу жагдайларынын бири – күйүп жаткан дирижабльдеги жүргүнчүлөрдүн көбү акыры аман калганы жүрөк жылытарлык факт.

Граф Фердинанд фон Зеппелин 1917-кылымдын аягында абадан жеңилирээк унаада учуп, жеңил газга толгон учактын схемасын чиймелеп, аны иш жүзүнө ашыруу үчүн долбоорлорду ишке ашырууну кыялданган. Зеппелин өзүнүн жаратуусун адамдардын жашоосуна акырындык менен кирип жаткандыгын көрүү үчүн узак жашады жана 1923-жылы, анын өлкөсү Биринчи Дүйнөлүк Согушта жеңилип калаардан бир аз мурун көз жумган жана анын кемелерин колдонууга Версаль келишими тыюу салган. Цеппелиндер көп жылдар бою унутулуп келген, бирок Гитлердин бийликке келиши менен баш айланткан ылдамдыкта баары кайрадан өзгөрүп турат. Zeppelinдин жаңы жетекчиси, доктор Уго Экнер дирижабльдерди жасоодо бир катар олуттуу технологиялык өзгөрүүлөр талап кылынат, алардын негизгиси тез күйүүчү жана кооптуу суутектин гелий менен алмаштырылышы керек деп бекем ишенет. Бирок, тилекке каршы, ошол кезде бул стратегиялык чийки заттын бирден-бир өндүрүүчүсү болгон Америка Кошмо Штаттары 129-жылы Конгресс кабыл алган атайын мыйзамга ылайык Германияга гелий сата алган эмес. LZ XNUMX деп аталган жаңы кемеге акыры суутек куюлат.

Жеңил алюминий эритмелеринен жасалган эбегейсиз зор шардын курулушу дээрлик 300 метрге жетет жана диаметри 45 метрге жетет. Титаникке барабар гигант учак ар бири 16 л.с болгон 1300 цилиндрлүү төрт дизелдик кыймылдаткыч менен иштейт. Арийне, Гитлер "Хинденбургду" фашисттик Германиянын ачык-айкын пропагандалык символуна айлантуу мүмкүнчүлүгүн колдон чыгарган жок жана аны эксплуатациялоонун башталышын тездетүү үчүн колдон келгендин бардыгын жасады. Натыйжада, 1936-жылы эле "керемет" дирижабль трансатлантикалык каттамдарды үзгүлтүксүз жүргүзгөн.

1937-жылы биринчи рейсте Нью-Джерси конуучу жери толкунданган көрүүчүлөргө, шыктануу менен жолугушууларга, жакындарына жана журналисттерге жык толгон, алардын көбү бороон басышын бир нече саат бою күтүшкөн. Жада калса радиодо да кызыктуу окуя чагылдырылат. Качандыр бир убакта тынчсызданган күтүүнү спикердин унчукпаганы үзүп, бир аздан кийин истерикалуу кыйкырып жиберет: «Асмандан чоң от шар түшүп жатат! Тирүү эч ким жок... Корабль бир заматта жанып, алп күйүп жаткан факелдей көрүнөт. Кээ бир жүргүнчүлөр үрөй учурган өрттөн кутулуу үчүн гондоладан секире башташты, бирок алардын бийиктиги жүз метрге жеткендиктен өлүмгө дуушар болуп чыкты. Акыр-аягы, дирижаблдын жерге жакындашын күткөн жүргүнчүлөрдүн бир нечеси гана аман калат, бирок алардын көбү катуу күйүп кеткен. Кайсы бир убакта кеме катуу өрттүн зыянына туруштук бере албай, жаадагы миңдеген литр балласт суусу жерге куя баштады. Hindenburg тизмелери тез, күйүп жаткан арткы учу жерге кулап, 34 секунданын ичинде толугу менен жок болуп бүтөт. Тамашоунун шоктугу жерге чогулган элди титиретет. Ошол учурда кыйроонун расмий себеби суутектин күйүп кетишине себеп болгон күн күркүрөөсү деп эсептелген, бирок акыркы жылдары немис жана америкалык эксперт Гинденбург кемеси менен болгон трагедия көптөгөн бороон-чапкындарды көйгөйсүз басып өткөн деп чечкиндүү ырасташат. , кырсыкка себеп болгон. Архивдик материалдардын көп сандаган байкоолорунан кийин алар өрт дирижабльдин терисин каптаган күйүүчү боёктон улам чыккан деген жыйынтыкка келишкен. Немецтик дирижабльдын өртү адамзат тарыхындагы эң коркунучтуу кырсыктардын бири болуп саналат жана бул коркунучтуу окуяны эскерүү дагы эле көптөр үчүн абдан кайгылуу. Бүгүнкү күндө да, "дирижабль" жана "водород" деген сөздөр Нью-Джерсидеги жалындуу тозокту элестетет, бирок эгер тийиштүү түрдө "үйдөштүрүлсө", жаратылыштагы эң жеңил жана эң көп газ коркунучтуу касиеттерине карабастан, өтө пайдалуу болушу мүмкүн. Көптөгөн заманбап илимпоздордун пикири боюнча, водороддун чыныгы доору дагы эле уланууда, бирок ошол эле учурда илимий коомчулуктун башка чоң бөлүгү оптимизмдин мындай ашкере көрүнүштөрүнө ишенбөөчүлүк менен карашат. Биринчи гипотезаны колдогон оптимисттердин жана суутек идеясынын эң ишенимдүү жактоочуларынын арасында, албетте, BMW компаниясынын бавариялыктары болушу керек. Немис автомобиль компаниясы, кыязы, суутек экономикасына карай жолдогу сөзсүз кыйынчылыктарды эң жакшы түшүнөт жана баарыдан мурда углеводороддук отундан суутекке өтүүдөгү кыйынчылыктарды жеңет.

Амбиция

Күйүүчү майдын запасы сыяктуу экологиялык жактан таза жана түгөнгүс отун колдонуу идеясы энергетикалык күрөштүн кучагында турган адамзат үчүн сыйкыр сыяктуу угулат. Бүгүнкү күндө бир-экиден ашык «водород коомдору» бар, алардын миссиясы жеңил газга карата оң мамилени жайылтуу жана дайыма жолугушууларды, симпозиумдарды жана көргөзмөлөрдү уюштуруу болуп саналат. Мисалы, Michelin шина компаниясы, туруктуу күйүүчү майлар жана унаалар үчүн суутек маселесине арналган глобалдык форумду, барган сайын популярдуу болуп бара жаткан Michelin Challenge Bibendumды уюштурууга көп каражат жумшап жатат.

Бирок, мындай форумдардагы суйле-шуулерден келип чыккан оптимизм эц сонун водород идиллин иш жузуне ашыруу учун али жетишсиз, ал эми водороддук экономикага кируу цивилизациянын енугушунун ушул технологиялык этабында чексиз татаал жана ишке ашпай турган окуя.

Бирок акыркы мезгилде адамзат альтернативдүү энергия булактарын көбүрөөк колдонууга умтулуп жатат, тактап айтканда, суутек күндүн, шамалдын, суунун жана биомассанын энергиясын сактоо, химиялык энергияга айландыруу үчүн маанилүү көпүрө болуп калышы мүмкүн. ... Жөнөкөй тил менен айтканда, бул бул табигый булактардан өндүрүлгөн электр энергиясын ири көлөмдө сактоого болбойт, бирок сууну кычкылтек менен суутекке ажыратып, суутек өндүрүү үчүн колдонсо болот.

Кандай кызыктай угулса да, кээ бир мунай компаниялары бул схеманын негизги жактоочуларынын бири болуп саналат, алардын арасында эң ырааттуусу бул чөйрөгө олуттуу инвестициялар үчүн конкреттүү инвестициялык стратегияга ээ болгон британ мунай гиганты BP. Албетте, суутек кайра жаралбаган углеводород булактарынан да алынышы мүмкүн, бирок бул учурда адамзат бул процессте алынган көмүр кычкыл газын сактоо маселесин чечүүнүн жолун издеши керек. Водородду казып алуунун, сактоонун жана ташуу-нун технологиялык проблемалары чечиле тургандыгы талашсыз факт — иш жузунде бул газ азыртадан эле коп елчемде чыгарылып, химия жана нефтехимия енер жайларында сырьё катары колдонулуп жатат. Бирок бул учурларда суутектин кымбаттыгы өлүмгө алып келбейт, анткени ал синтезге өзү катышкан продукциянын кымбаттыгына "эрип" кетет.

Бирок, жарык газды энергия булагы катары пайдалануу маселеси бир аз татаалыраак. Окумуштуулар көптөн бери мазуттун мүмкүн болгон стратегиялык альтернативасын издеп, мээсин тырышып, ушул убакка чейин суутек экологиялык жактан эң таза жана жетиштүү энергиясы бар деген бир добуштан пикирге келишкен. Ал гана учурдагы абалдын өзгөрүшүнө жылмакай өтүү үчүн бардык зарыл талаптарга жооп берет. Бул пайдалардын баарынын түбүндө жөнөкөй, бирок абдан маанилүү бир чындык бар – суутектин алынышы жана колдонулушу суунун кошулмасынын жана ажыроосунун табигый циклинин айланасында... Эгерде адамзат күн энергиясы, шамал жана суу сыяктуу табигый булактарды колдонуу менен өндүрүш ыкмаларын өркүндөтсө, суутек өндүрүлүшү мүмкүн. жана эч кандай зыяндуу заттарды чыгарбастан чексиз өлчөмдө колдонуу. энергиянын кайра жаралуучу булагы катары, суутек көптөн бери Түндүк Америкада, Европада жана Японияда ар кандай программаларда олуттуу изилдөөлөрдүн натыйжасы болуп калды. Акыркысы, өз кезегинде, суутектин толук инфраструктурасын түзүүгө багытталган биргелешкен долбоорлордун кеңири спектри боюнча иштердин бир бөлүгү болуп саналат, анын ичинде өндүрүү, сактоо, ташуу жана бөлүштүрүү. Көп учурда бул окуялар мамлекеттик олуттуу субсидиялар менен коштолот жана эл аралык келишимдерге негизделет. Маселен, 2003-жылдын ноябрында суутек экономикасы боюнча эл аралык өнөктөштүк келишимине кол коюлган, ага Австралия, Бразилия, Канада, Кытай, Франция, Германия, Исландия, Индия, Италия жана Япония сыяктуу дүйнөнүн эң ири өнөр жайлуу өлкөлөрү кирген. , Норвегия, Корея, Россия, Улуу Британия, АКШ жана Европа Комиссиясы. Бул эл аралык кызматташтыктын максаты «суутек дооруна карай жолдогу ар кандай уюмдардын аракеттерин уюштуруу, стимулдаштыруу жана бириктирүү, ошондой эле суутекти өндүрүү, сактоо жана бөлүштүрүү технологияларын түзүүгө колдоо көрсөтүү».

Бул экологиялык жактан таза күйүүчү майды автомобиль секторунда колдонуунун мүмкүн болгон жолу эки тараптуу болушу мүмкүн. Алардын бири абадагы кычкылтек менен суутектин химиялык айкалышы электр энергиясын бөлүп чыгарган "отун клеткалары" деп аталган түзүлүштөр, экинчиси - классикалык ички күйүүчү кыймылдаткычтын цилиндрлеринде суюк суутекти отун катары колдонуу технологияларын иштеп чыгуу. . Экинчи багыт психологиялык жактан керектөөчүлөргө да, автокомпанияларга да жакыныраак, ал эми BMW анын эң жаркын колдоочусу.

продукция

Хэзир дунйэде 600 миллиард кубометрден говрак таза водород чыкарыляр. Аны өндүрүү үчүн негизги чийки зат болуп жаратылыш газы саналат, ал «реформинг» деп аталган процессте иштетилет. Азыраак көлөмдөгү суутек хлор кошулмаларын электролиздөө, оор нефтини жарым-жартылай кычкылдандыруу, көмүрдү газдаштыруу, кокс алуу үчүн көмүр пиролизи жана бензинди риформинг сыяктуу башка процесстер аркылуу алынат. Дүйнөдөгү суутек өндүрүшүнүн жарымына жакыны аммиакты синтездөө үчүн (ал жер семирткичтерди өндүрүүдө чийки зат катары колдонулат), нефтини кайра иштетүүдө жана метанолду синтездөөдө колдонулат. Бул өндүрүш схемалары айлана-чөйрөнү ар кандай даражада жүктөйт жана, тилекке каршы, алардын бири дагы учурдагы энергетикалык статус-квого маанилүү альтернатива сунуштабайт - биринчиден, алар кайра жаралбаган булактарды пайдалангандыктан, экинчиден, бул өндүрүш көмүртек сыяктуу керексиз заттарды бөлүп чыгарат. диоксид, бул негизги күнөөкөр. Парник эффекти. Бул көйгөйдү чечүү боюнча кызыктуу сунуш жакында Европа Биримдиги жана Германия өкмөтү тарабынан каржыланган изилдөөчүлөр тарабынан жасалды, алар жаратылыш газынан суутек өндүрүүдө пайда болгон көмүр кычкыл газын куюучу «секвестр» деп аталган технологияны түзүштү. эски жараксыз талаалар. мунай, жаратылыш газы же көмүр. Бирок, бул процессти ишке ашыруу оңой эмес, анткени мунай да, газ кендери да жер кыртышындагы чыныгы көңдөй эмес, көбүнчө тешиктүү кумдуу структуралар.

Суутек өндүрүүнүн келечектүү эң келечектүү ыкмасы сууну электр кубаты менен ажыратуу бойдон калууда, ал башталгыч мектептен бери белгилүү. Принциби өтө жөнөкөй – суу мончосуна чөмүлгөн эки электродго электр чыңалуу колдонулат, ал эми оң заряддуу суутек иондору терс электродго, ал эми терс заряддуу кычкылтек иондору оң электродго өтөт. Практикада суунун мындай электрохимиялык ажыроосу үчүн бир нече негизги методдор колдонулат - "щелочтук электролиз", "мембраналык электролиз", "жогорку басымдагы электролиз" жана "жогорку температурадагы электролиз".

Бул максат үчүн зарыл болгон электр энергиясынын келип чыгышы жөнүндөгү өтө маанилүү маселеге бөлүүнүн жөнөкөй арифметикасы тоскоол болбосо, баары кемчиликсиз болмок. Чындыгында, азыркы учурда аны өндүрүүдө сөзсүз түрдө зыяндуу кошумча продуктулар бөлүнүп чыгат, анын көлөмү жана түрү кандай жасалганына жараша өзгөрүп турат, биринчи кезекте электр энергиясын өндүрүү эффективдүү эмес жана өтө кымбат процесс.

Каардуу жолду бузуп, таза энергия айлампасын жабуу учурда сууну ажыроо үчүн керектүү электр энергиясын өндүрүү үчүн табигый жана өзгөчө күн энергиясын пайдаланганда гана мүмкүн. Бул көйгөйдү чечүү үчүн көп убакытты, каражатты жана күчтү талап кылаары шексиз, бирок дүйнөнүн көптөгөн өлкөлөрүндө ушундай жол менен электр энергиясын өндүрүү факт болуп калды.

Мисалы, BMW компаниясы күн электр станцияларын түзүүдө жана өнүктүрүүдө активдүү роль ойнойт. Бавариянын кичинекей Нойбург шаарында курулган электр станциясы суутек чыгарган энергияны өндүрүү үчүн фотоэлектрдик элементтерди колдонот. Сууну жылытуу үчүн күн энергиясын пайдаланган системалар өзгөчө кызыктуу, дешет компаниянын инженерлери, натыйжада пайда болгон буу электр генераторлорун иштетет – мындай күн станциялары Калифорниядагы Мохаве чөлүндө 354 МВт электр энергиясын иштеп чыгууда. АКШ, Германия, Нидерландия, Бельгия жана Ирландия сыяктуу өлкөлөрдүн жээктериндеги шамал электр станциялары барган сайын маанилүү экономикалык ролду ойноп, шамал энергиясы да барган сайын маанилүү болуп баратат. Ошондой эле дүйнөнүн ар кайсы аймактарында биомассадан суутек чыгарган компаниялар бар.

сактоо орду

Суутекти газда да, суюк фазада да көп сактоого болот. Суу сактагыч салыштырмалуу төмөн басымдагы бул суу сактагычтардын эң чоңу "газ эсептегичтер" деп аталат. Орто жана кичирээк резервуарлар суутекти 30 бар басым менен сактоого ылайыктуу, ал эми эң кичинекей атайын резервуарлар (көмүр буласы менен бекемделген атайын болоттон же курама материалдардан жасалган кымбат баалуу шаймандар) 400 басымды туруктуу кармап турат.

Суутек ошондой эле суюк фазада көлөм бирдигине -253°Сда сакталышы мүмкүн, ал 0 барда сакталганга караганда 1,78 эсе көп энергияны камтыган - көлөм бирдигине суюлтулган суутектеги энергиянын эквиваленттүү көлөмүнө жетүү үчүн газды кысуу керек. 700 барга чейин. Муздатылган суутектин энергия эффективдүүлүгүнүн жогору болгондугуна байланыштуу BMW компаниясы суутекти суюлтуу жана сактоо үчүн заманбап криогендик түзүлүштөрдү иштеп чыккан немис муздаткыч концерни Linde менен кызматташат. Окумуштуулар ошондой эле водородду сактоонун башка, бирок азыраак колдонулуучу альтернативаларын сунушташат, мисалы, металл гидриддери түрүндөгү атайын металл унунда басым астында сактоо ж.б.

Унаа

Химиялык заводдордун жана мунайды кайра иштетүүчү заводдордун концентрациясы жогору болгон аймактарда суутек берүү тармагы буга чейин түзүлгөн. Жалпысынан технология жаратылыш газын ташууга окшош, бирок экинчисин суутектин муктаждыктары үчүн колдонуу ар дайым эле мүмкүн боло бербейт. Бирок, өткөн кылымда дагы Европанын шаарларындагы көптөгөн үйлөр жеңил газ түтүгүндө күйүп турган, анын курамында 50% суутек бар жана ал биринчи стационардык ички күйүү кыймылдаткычтары үчүн отун катары колдонулган. Бүгүнкү технология деңгээли суюлтулган суутекти жаратылыш газы үчүн колдонулган сыяктуу криогендик танкерлер аркылуу трансконтиненталдык ташууга мүмкүнчүлүк берет. Учурда суюк суутекти суюлтуу жана ташуу үчүн адекваттуу технологияларды түзүү жаатында илимпоздор жана инженерлер тарабынан эң чоң үмүт жана чоң күч-аракеттер жумшалууда. Ушул мааниде алганда, дал ушул кемелер, криогендик темир жол цистерналары жана жүк ташуучу унаалар келечекте суутектин ташылышына негиз боло алышат. 2004-жылы апрелде Мюнхен аэропортуна жакын жерде биринчи жолу суюлтулган суутек май куюучу станциясы, BMW жана Steyr биргелешип иштеп чыгышкан. Анын жардамы менен цистерналарды суюлтулган суутек менен толтуруу толугу менен автоматтык түрдө, айдоочунун катышуусуз жана тобокелсиз жүргүзүлөт.