Idanwo wakọ BMW ati hydrogen: apakan ọkan
Idanwo Drive

Idanwo wakọ BMW ati hydrogen: apakan ọkan

Idanwo wakọ BMW ati hydrogen: apakan ọkan

Ariwo ti iji ti n bọ tun wa ni ọrun bi ọkọ ofurufu nla ti sunmọ aaye ibalẹ nitosi New Jersey. Ni Oṣu Karun Ọjọ 6, Ọdun 1937, ọkọ oju-omi afẹfẹ Hindenburg ṣe ọkọ ofurufu akọkọ ti akoko naa, ti o mu awọn arinrin-ajo 97 lori ọkọ.

Ni awọn ọjọ diẹ, alafẹfẹ nla kan ti o kun fun hydrogen jẹ nitori lati fo pada si Frankfurt am Main. Gbogbo awọn ijoko lori ọkọ ofurufu ti wa ni ipamọ nipasẹ awọn ara ilu Amẹrika ti o ni itara lati jẹri adehun ti ọba ọba Gẹẹsi George VI, ṣugbọn ayanmọ pinnu pe awọn arinrin-ajo wọnyi kii yoo wọ ọkọ nla ọkọ ofurufu naa.

Laipẹ lẹhin ipari ti awọn igbaradi fun ibalẹ ti ọkọ oju-omi afẹfẹ, Alakoso rẹ Rosendahl ṣe akiyesi awọn ina lori ọkọ rẹ, ati lẹhin iṣẹju diẹ bọọlu nla naa yipada si igi ti n fo ti o buruju, nlọ nikan awọn ajẹkù irin alaanu lori ilẹ lẹhin idaji miiran. iseju. Ọkan ninu awọn ohun iyalẹnu julọ nipa itan yii ni otitọ itunu ti ọpọlọpọ awọn ero inu ọkọ oju-omi afẹfẹ ti n sun nikẹhin ṣakoso lati ye.

Ka Ferdinand von Zeppelin ni ala ti fifo ninu ọkọ ayọkẹlẹ ti o fẹẹrẹfẹ ju ni opin ọdun 1917th, ṣiṣe aworan apẹrẹ ti o nira ti ọkọ ofurufu ti o kun fun gaasi ina ati ṣiṣi awọn iṣẹ akanṣe fun imuse iṣe rẹ. Zeppelin ti pẹ to lati rii pe ẹda rẹ ni titẹ diẹ si igbesi aye eniyan, o ku ni ọdun 1923, ni pẹ diẹ ṣaaju ki orilẹ-ede rẹ padanu Ogun Agbaye 129, ati pe lilo awọn ọkọ oju omi rẹ ni ihamọ nipasẹ adehun ti Versailles. Ti gbagbe Zeppelins fun ọpọlọpọ ọdun, ṣugbọn ohun gbogbo yipada lẹẹkansi ni iyara dizzying pẹlu igbega si agbara ti Hitler. Ori tuntun ti Zeppelin, Dokita Hugo Eckner, gbagbọ gidigidi pe nọmba awọn ayipada imọ-ẹrọ pataki ni a nilo ninu apẹrẹ awọn ọkọ oju-omi afẹfẹ, akọkọ eyiti o jẹ rirọpo ti hydrogen ti o le jo ati eewu pẹlu helium. Laanu, sibẹsibẹ, Amẹrika, eyiti o jẹ aṣelọpọ nikan ti ohun elo agbekalẹ ilana yii, ko le ta ategun iliomu si Jẹmánì labẹ ofin pataki kan ti Ile asofin ijoba kọja ni ọdun XNUMX. Eyi ni idi ti ọkọ oju omi tuntun, ti a pinnu LZ XNUMX, ti wa ni idana pẹlu hydrogen ni ipari.

Ikọle baluu tuntun nla ti a ṣe ti awọn ohun aluminium ina jẹ fere awọn mita 300 gigun ati ni iwọn ila opin ti to awọn mita 45. Ọkọ ofurufu nla, ti o ni deede si Titanic, ni agbara nipasẹ awọn ẹrọ diesel mẹrin mẹrin-mẹrin, ọkọọkan pẹlu 16 hp. Ni ti ara, Hitler ko padanu aye lati yi “Hindenburg” pada si aami ete ti o han gbangba ti Nazi Jamani o si ṣe ohun gbogbo ti o ṣee ṣe lati ṣe iyara ibẹrẹ ti ilokulo rẹ. Gẹgẹbi abajade, tẹlẹ ni ọdun 1300 ọkọ oju-ofurufu “ti iyanu” ṣe awọn ọkọ ofurufu transatlantic deede.

Lori ọkọ ofurufu akọkọ ni 1937, aaye ibalẹ New Jersey ti kun fun awọn oluwo ti o ni itara, awọn alabapade itara, awọn ibatan ati awọn oniroyin, ọpọlọpọ ninu wọn duro fun awọn wakati fun iji lati lọ silẹ. Ani redio ni wiwa ohun awon iṣẹlẹ. Ní àkókò kan, ìdákẹ́kẹ́jẹ́ tí olùbánisọ̀rọ̀ náà dákẹ́ ìfojúsọ́nà àníyàn náà, ẹni tí, lẹ́yìn ìṣẹ́jú díẹ̀, ó kígbe sókè pé: “Bọ́ọ̀lù iná ńlá kan ń já bọ́ láti ojú ọ̀run! Ko si ẹnikan ti o wa laaye ... Ọkọ oju-omi naa lojiji imọlẹ ati lesekese dabi ògùṣọ nla ti n jo. Diẹ ninu awọn ero inu ijaaya bẹrẹ lati fo lati gondola lati sa fun ina ẹru, ṣugbọn o wa ni pipa fun wọn nitori giga ti ọgọrun mita. Nígbẹ̀yìngbẹ́yín, ìwọ̀nba díẹ̀ lára ​​àwọn arìnrìn àjò tí wọ́n dúró de ọkọ̀ òfuurufú láti sún mọ́ ilẹ̀ ló yè bọ́, ṣùgbọ́n ọ̀pọ̀ nínú wọn ti jóná gan-an. Ni aaye kan, ọkọ oju-omi ko le duro fun ibajẹ ti ina ti nru, ati pe ẹgbẹẹgbẹrun liters ti omi ballast ninu ọrun bẹrẹ si tú sinu ilẹ. Awọn atokọ Hindenburg ni iyara, opin ẹhin sisun n ṣubu sinu ilẹ ati pari ni iparun pipe ni awọn aaya 34. Ìpayà ìwòran náà mì ogunlọ́gọ̀ tí wọ́n péjọ sórí ilẹ̀. Ni akoko yẹn, awọn osise idi ti awọn jamba ti a kà lati wa ni ãra, eyi ti o fa awọn iginisonu ti hydrogen, sugbon ni odun to šẹšẹ, a German ati ki o American iwé categorically jiyan wipe awọn ajalu pẹlu awọn Hindenburg ọkọ, ti o lọ nipasẹ ọpọlọpọ awọn iji lai isoro. , ló fa àjálù náà. Lẹhin awọn akiyesi lọpọlọpọ ti aworan pamosi, wọn wa si ipari pe ina bẹrẹ nitori awọ ijona ti o bo awọ ara ọkọ oju-omi afẹfẹ naa. Iná ọkọ̀ òfuurufú ará Jámánì jẹ́ ọ̀kan lára ​​àwọn àjálù tó burú jù lọ nínú ìtàn ẹ̀dá ènìyàn, ìrántí ìṣẹ̀lẹ̀ burúkú yìí ṣì máa ń dùn púpọ̀ fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ èèyàn. Paapaa loni, mẹnuba awọn ọrọ “airship” ati “hydrogen” n fa apaadi ina ti New Jersey, botilẹjẹpe ti o ba jẹ “ile” ni deede, gaasi ti o fẹẹrẹfẹ ati lọpọlọpọ julọ ni iseda le wulo pupọ, laibikita awọn ohun-ini ti o lewu. Gẹgẹbi nọmba nla ti awọn onimọ-jinlẹ ode oni, akoko gidi ti hydrogen ṣi tun nlọ lọwọ, botilẹjẹpe ni akoko kanna, apakan nla miiran ti agbegbe imọ-jinlẹ jẹ ṣiyemeji nipa iru awọn ifihan to gaju ti ireti. Lara awọn ireti ti o ṣe atilẹyin iṣaju akọkọ ati awọn olufowosi ti o lagbara julọ ti ero hydrogen, dajudaju, gbọdọ jẹ awọn Bavarians lati BMW. Ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ ara ilu Jamani ṣee ṣe akiyesi dara julọ ti awọn italaya ti ko ṣeeṣe lori ọna si eto-ọrọ hydrogen kan ati, ju gbogbo rẹ lọ, bori awọn iṣoro ni iyipada lati awọn epo hydrocarbon si hydrogen.

Awọn ifẹkufẹ

Imọran pupọ ti lilo epo kan ti o jẹ ore ayika ati ailopin bi idana ti n sọ ohun bi idan si eniyan ni imudani ti Ijakadi agbara. Loni, diẹ sii ju ọkan tabi meji “awọn awujọ hydrogen” ti iṣẹ wọn ni lati ṣe igbega ihuwasi rere si gaasi ina ati ṣeto awọn ipade nigbagbogbo, awọn apejọ ati awọn ifihan. Ile-iṣẹ Taya Michelin, fun apẹẹrẹ, n ṣe idoko-owo lọpọlọpọ ni siseto olokiki Michelin Challenge Bibendum, apejọ agbaye kan ti dojukọ hydrogen fun awọn epo alagbero ati awọn ọkọ ayọkẹlẹ.

Sibẹsibẹ, ireti ti o njade lati awọn ọrọ ni iru awọn apejọ ko tun to fun imuse iṣe ti idyll hydrogen iyanu kan, ati titẹ si ọrọ-aje hydrogen jẹ iṣẹlẹ ti ko ni ailopin ati iṣẹlẹ ti ko ṣee ṣe ni ipele imọ-ẹrọ ni idagbasoke ọlaju.

Laipẹ, sibẹsibẹ, eniyan ti n tiraka lati lo awọn orisun agbara omiiran siwaju ati siwaju sii, eyun, hydrogen le di afara pataki fun titoju oorun, afẹfẹ, omi ati baomasi agbara, yi pada si agbara kemikali. ... Ni awọn ọrọ ti o rọrun, eyi tumọ si pe ina ti a ṣe nipasẹ awọn orisun abayọ wọnyi ko le ṣe fipamọ ni awọn iwọn nla, ṣugbọn o le ṣee lo lati ṣe hydrogen nipasẹ fifọ omi sinu atẹgun ati hydrogen.

Iyalẹnu bi o ti n dun, diẹ ninu awọn ile-iṣẹ epo wa laarin awọn olufojusi akọkọ ti ero yii, laarin eyiti o jẹ deede julọ ni omiran epo ti Ilu Gẹẹsi BP, eyiti o ni ilana idoko-owo kan pato fun awọn idoko-owo pataki ni agbegbe yii. Nitoribẹẹ, hydrogen tun le fa jade lati awọn orisun hydrocarbon ti kii ṣe isọdọtun, ṣugbọn ninu ọran yii, ẹda eniyan gbọdọ wa ojutu kan si iṣoro ti fifipamọ carbon dioxide ti a gba ninu ilana yii. O jẹ otitọ ti ko ni iyaniloju pe awọn iṣoro imọ-ẹrọ ti iṣelọpọ hydrogen, ibi ipamọ ati gbigbe ni o ṣee yanju - ni iṣe, gaasi yii ti ṣejade ni titobi nla ati lo bi ohun elo aise ni kemikali ati awọn ile-iṣẹ petrokemika. Ni awọn iṣẹlẹ wọnyi, sibẹsibẹ, iye owo giga ti hydrogen kii ṣe apaniyan, niwon o "yo" sinu iye owo ti o ga julọ ti awọn ọja ni iṣelọpọ ti o ṣe alabapin.

Sibẹsibẹ, ibeere ti lilo gaasi ina bi orisun agbara jẹ diẹ idiju. Awọn onimo ijinlẹ sayensi ti n gbe opolo wọn fun igba pipẹ n wa ọna yiyan ilana ti o ṣee ṣe si epo epo, ati pe titi di isisiyi wọn ti wa si ero ti iṣọkan pe hydrogen jẹ ọrẹ julọ ayika ati pe o wa ni agbara to. Nikan o pade gbogbo awọn ibeere pataki fun iyipada didan si iyipada ninu ipo iṣe lọwọlọwọ. Labẹ gbogbo awọn anfani wọnyi jẹ otitọ ti o rọrun ṣugbọn ti o ṣe pataki pupọ - isediwon ati lilo ti hydrogen yiyi pada ni ayika iwọn-aye ti iṣelọpọ omi ati jijẹ… ati lo ni awọn iwọn ailopin laisi gbigbejade eyikeyi awọn itujade ipalara. Gẹgẹbi orisun agbara isọdọtun, hydrogen ti pẹ ti jẹ abajade ti iwadii pataki ni ọpọlọpọ awọn eto ni Ariwa America, Yuroopu ati Japan. Awọn igbehin, lapapọ, jẹ apakan ti iṣẹ lori ọpọlọpọ awọn iṣẹ akanṣe apapọ ti o ni ero lati ṣiṣẹda awọn amayederun hydrogen pipe, pẹlu iṣelọpọ, ibi ipamọ, gbigbe ati pinpin. Nigbagbogbo awọn idagbasoke wọnyi wa pẹlu awọn ifunni ijọba pataki ati pe o da lori awọn adehun kariaye. Ni Kọkànlá Oṣù 2003, fun apẹẹrẹ, International Hydrogen Economy Partnership Adehun ti a fowo si, eyiti o pẹlu awọn orilẹ-ede ile-iṣẹ ti o tobi julọ ni agbaye gẹgẹbi Australia, Brazil, Canada, China, France, Germany, Iceland, India, Italy ati Japan. , Norway, Koria, Russia, UK, US ati European Commission. Idi ti ifowosowopo agbaye yii ni "lati ṣeto, mu ki o si ṣọkan awọn igbiyanju ti awọn ajo orisirisi lori ọna si akoko hydrogen, bakannaa lati ṣe atilẹyin awọn ẹda ti awọn imọ-ẹrọ fun iṣelọpọ, ipamọ ati pinpin hydrogen."

Ọna ti o ṣeeṣe si lilo epo ore-ayika yii ni eka ọkọ ayọkẹlẹ le jẹ ilọpo meji. Ọkan ninu wọn ni awọn ẹrọ ti a mọ si “awọn sẹẹli epo”, ninu eyiti apapo kemikali ti hydrogen pẹlu atẹgun lati afẹfẹ ṣe idasilẹ ina, ati ekeji ni idagbasoke awọn imọ-ẹrọ fun lilo hydrogen olomi bi idana ninu awọn silinda ti ẹrọ ijona inu inu Ayebaye. . Itọsọna keji jẹ isunmọ si awọn alabara mejeeji ati awọn ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ, ati BMW jẹ alatilẹyin ti o tan imọlẹ julọ.

Manufacturing

Lọwọlọwọ, diẹ sii ju awọn mita onigun 600 bilionu ti hydrogen mimọ ni a ṣe ni agbaye. Ohun elo aise akọkọ fun iṣelọpọ rẹ jẹ gaasi adayeba, eyiti o ṣe ilana ni ilana ti a mọ si “atunṣe”. Awọn iye hydrogen ti o kere ju ni a gba pada nipasẹ awọn ilana miiran gẹgẹbi electrolysis ti awọn agbo ogun chlorine, ifoyina apa kan ti epo ti o wuwo, gasification edu, pyrolysis edu lati ṣe agbejade coke, ati atunṣe petirolu. O fẹrẹ to idaji ti iṣelọpọ hydrogen agbaye ni a lo fun iṣelọpọ ti amonia (eyiti a lo bi ohun kikọ sii ni iṣelọpọ awọn ajile), ni isọdọtun epo ati ninu iṣelọpọ ti methanol. Awọn ero iṣelọpọ wọnyi ṣe ẹru agbegbe si awọn iwọn oriṣiriṣi, ati, laanu, ko si ọkan ninu wọn ti o funni ni yiyan ti o nilari si ipo agbara lọwọlọwọ - ni akọkọ, nitori wọn lo awọn orisun ti kii ṣe isọdọtun, ati keji, nitori iṣelọpọ yẹn tu awọn nkan aifẹ gẹgẹbi erogba jade. oloro, eyi ti o jẹ akọkọ culprit. Eefin ipa. Imọran ti o nifẹ lati yanju iṣoro yii ni a ṣe laipẹ nipasẹ awọn oniwadi ti o ṣe inawo nipasẹ European Union ati ijọba Jamani, ti o ṣẹda ohun ti a pe ni imọ-ẹrọ “sequestration”, ninu eyiti carbon dioxide ti a ṣe lakoko iṣelọpọ hydrogen lati gaasi adayeba ti fa sinu atijọ depleted oko. epo, adayeba gaasi tabi edu. Bibẹẹkọ, ilana yii ko rọrun lati ṣe, niwọn bi ko ti epo tabi awọn aaye gaasi jẹ awọn cavities otitọ ninu erupẹ ilẹ, ṣugbọn nigbagbogbo jẹ awọn ẹya iyanrin ti o la kọja.

Ọna iwaju ti o ni ileri julọ ti iṣelọpọ hydrogen si maa wa jijẹ omi nipasẹ ina, ti a mọ lati ile-iwe alakọbẹrẹ. Awọn opo jẹ lalailopinpin o rọrun - ohun itanna foliteji ti wa ni loo si meji amọna immersed ni kan omi wẹ, nigba ti daadaa agbara agbara hydrogen ions lọ si odi elekiturodu, ati ni odi gba agbara atẹgun ions lọ si rere ọkan. Ni iṣe, ọpọlọpọ awọn ọna akọkọ ni a lo fun ibajẹ elekitirokemika ti omi - “electrolysis alkaline”, “electrolysis membrane”, “electrolysis titẹ giga” ati “electrolysis otutu giga”.

Ohun gbogbo yoo jẹ pipe ti iṣiro ti o rọrun ti pipin ko dabaru pẹlu iṣoro pataki pupọ ti ipilẹṣẹ ti ina ti o nilo fun idi eyi. Otitọ ni pe ni lọwọlọwọ, iṣelọpọ rẹ laiseaniani njade awọn ọja ti o ni ipalara, iye ati iru eyiti o da lori bi o ti ṣe, ati pe, ju gbogbo rẹ lọ, iṣelọpọ ina jẹ ilana ti ko ṣiṣẹ ati gbowolori pupọ.

Fọ ibajẹ ati pipade iyipo ti agbara mimọ ṣee ṣe lọwọlọwọ ni lilo nikan nigbati o nlo adayeba ati paapaa agbara oorun lati ṣe ina ina ti o nilo lati da omi jẹ. Ṣiṣaro iṣoro yii laiseaniani nilo akoko pupọ, owo ati ipa, ṣugbọn ni ọpọlọpọ awọn apakan agbaye, ṣiṣe ina ni ọna yii ti di otitọ tẹlẹ.

BMW, fun apẹẹrẹ, ṣe ipa ti nṣiṣe lọwọ ninu ẹda ati idagbasoke awọn ohun elo agbara oorun. Ile-iṣẹ agbara, ti a ṣe ni ilu Bavarian kekere ti Neuburg, nlo awọn sẹẹli fọtovoltaic lati ṣe agbara ti o nmu hydrogen jade. Awọn ọna ṣiṣe ti o lo agbara oorun lati mu omi gbona jẹ iwunilori paapaa, awọn onimọ-ẹrọ ti ile-iṣẹ sọ, ati pe iyọrisi ti n ṣe agbara awọn olupilẹṣẹ ina - iru awọn ohun ọgbin oorun ti n ṣiṣẹ tẹlẹ ni aginju Mojave ni California, eyiti o ṣe ina 354 MW ti ina. Agbara afẹfẹ tun n di pataki pupọ, pẹlu awọn oko afẹfẹ ni awọn eti okun ti awọn orilẹ-ede bii AMẸRIKA, Germany, Fiorino, Bẹljiọmu ati Ireland ti n ṣe ipa eto-ọrọ pataki ti o pọ si. Awọn ile-iṣẹ tun wa ti n jade hydrogen lati baomasi ni awọn ẹya oriṣiriṣi agbaye.

Ibi ipamọ

Hydrogen le wa ni fipamọ ni titobi nla ninu gaasi ati awọn ipele olomi. Ti o tobi julọ ninu awọn ifiomipamo wọnyi, ninu eyiti hydrogen wa ni titẹ kekere ti o jo, ni a pe ni “awọn mita gaasi”. Alabọde ati awọn tanki kekere jẹ o dara fun titoju hydrogen ni titẹ ti igi 30, lakoko ti awọn tanki pataki ti o kere julọ (awọn ẹrọ ti o gbowolori ti a ṣe pẹlu irin pataki tabi awọn ohun elo akopọ ti a fikun pẹlu okun carbon) ṣetọju titẹ igbagbogbo ti igi 400.

Hydrogen tun le wa ni ipamọ ni ipele omi ni -253 ° C fun iwọn iwọn ẹyọkan, ti o ni awọn akoko 0 diẹ sii ju agbara ti a fipamọ ni igi 1,78 - lati ṣaṣeyọri iye deede ti agbara ni hydrogen olomi fun iwọn iwọn, gaasi gbọdọ wa ni fisinuirindigbindigbin soke. to 700 bar. O jẹ gbọgán nitori ṣiṣe agbara ti o ga julọ ti hydrogen tutu ti BMW n ṣiṣẹpọ pẹlu ibakcdun itutu agbaiye ti Jamani Linde, eyiti o ti ṣe agbekalẹ awọn ohun elo cryogenic igbalode fun liquefying ati titoju hydrogen. Awọn onimo ijinlẹ sayensi tun funni ni miiran, ṣugbọn kere si iwulo, awọn omiiran si ibi ipamọ hydrogen, fun apẹẹrẹ, ibi ipamọ labẹ titẹ ni iyẹfun irin pataki ni irisi irin hydrides, bbl

Gbigbe

Ni awọn agbegbe ti o ni ifọkansi giga ti awọn ohun ọgbin kemikali ati awọn isọdọtun epo, nẹtiwọọki gbigbe hydrogen ti tẹlẹ ti mulẹ. Ni gbogbogbo, imọ-ẹrọ jẹ iru gbigbe ti gaasi adayeba, ṣugbọn lilo igbehin fun awọn iwulo hydrogen kii ṣe ṣeeṣe nigbagbogbo. Sibẹsibẹ, paapaa ni ọrundun ti o kọja, ọpọlọpọ awọn ile ni awọn ilu Yuroopu ni ina nipasẹ opo gigun ti gaasi ina, eyiti o wa to 50% hydrogen ati pe a lo bi idana fun awọn ẹrọ ijona inu akọkọ ti o duro. Ipele ti imọ-ẹrọ loni tun ngbanilaaye gbigbe irin-ajo ti hydrogen olomi nipasẹ awọn tanki ti o wa tẹlẹ, iru si awọn ti a lo fun gaasi adayeba. Lọwọlọwọ, awọn onimo ijinlẹ sayensi ati awọn onimọ-jinlẹ n ṣe awọn ireti nla ati awọn igbiyanju ni aaye ti ṣiṣẹda awọn imọ-ẹrọ ti o pe fun omi mimu ati gbigbe ọkọ omi hydrogen. Ni ori yii, o jẹ awọn ọkọ oju omi wọnyi, awọn tanki oju irin oju irin ati awọn oko nla ti o le di ipilẹ fun gbigbe ọkọ ayọkẹlẹ hydrogen ni ọjọ iwaju. Ni Oṣu Kẹrin ọdun 2004, ibudo akọkọ ti iru omi ti o kun fun hydrogen, ti o dagbasoke ni apapọ nipasẹ BMW ati Steyr, ṣii ni agbegbe lẹsẹkẹsẹ ti Papa ọkọ ofurufu Munich. Pẹlu iranlọwọ rẹ, kikun awọn tanki pẹlu hydrogen olomi ni a ṣe ni kikun laifọwọyi, laisi ikopa ati laisi eewu fun awakọ ọkọ ayọkẹlẹ.

Fi ọrọìwòye kun