ТАСС/Владимир Смирнов
Энергия нужна человечеству. Энергия – это то, что мы получаем от сгорания чего-то горючего. Земля дает нам газ, нефть, уголь, конечно, радиоактивное топливо – мы все это используем. Какое-то топливо заканчивается, какое-то вроде как неисчерпаемо. О том, что знает современная наука об энергии земли, рассказывает программа "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.
Как получить топливо из воздуха
Что делать, если экологически чистые ветрогенераторы перестают работать, например, из-за обледенения? Можно попытаться очистить лопасти от наледи при помощи дрона. Но если проблема станет регулярной, придется переходить на альтернативные источники энергии. Вы будете смеяться, но это нефть, газ и уголь.
"Так что это не экологичнее. Это более трендово. К вопросу экологии нужно подходить не из разряда "Грета Тунберг там с высокой трибуны что-то говорит" – это не относится к реальной жизни. А (нужно решать – прим. РЕН ТВ) реальные проблемы", – отметил робототехник Антон Кобак.
Экспериментальный завод в Чили построил известный автоконцерн. Здесь производится, как уверяют, абсолютно чистое топливо для двигателей внутреннего сгорания. Из атмосферы выделяют углекислый газ, а из воды – водород. Соединяют эти компоненты и получают горючее, практически аналогичное бензину.
Кадр из программы "Как устроен мир", РЕН ТВ "Чтобы приготовить из диоксида углерода топливо, нужно провести его реакцию с водородом. Соответственно, водород тоже надо откуда-то взять. Его самый чистый источник – это электролиз. Но и для основного процесса, и для получения водорода нужно большое количество энергии. Эта энергия должна прийти из так называемых возобновляемых источников – это свет, ветровая энергия, это может быть гидроэлектростанция, приливные электростанции", – пояснил профессор, заведующий кафедрой теоретической прикладной химии ГУП Николай Васильев.
Утверждают, что производство топлива из воздуха совершенно не вредит природе. Однако исследования уже показали: при его сгорании в атмосферу попадает столько же загрязняющих веществ, сколько и при сжигании ископаемого топлива.
"Пока это производство не является масштабным, такое производство, естественно, является дорогим. И, конечно, очень большое количество электроэнергии (необходимо – прим. РЕН ТВ) для производства такого топлива", – обратил внимание профессор.
Как произвести топливо в самогонном аппарате
Почти половину так называемого биотоплива производят в Бразилии из сахарного тростника и кукурузы. Сырье бродит, и из него получают спирт путем ректификации на разгонных колоннах – по сути, в гигантских самогонных аппаратах. Ведь спирт – это тоже производное углеводородов и такое же горючее, только не пролежавшее под землей миллионы лет.
Кадр из программы "Как устроен мир", РЕН ТВ "Если сравнивать, например, спирт с бензином, то, конечно, самое главное их сходство – это то, что они оба горят, и они могут использоваться в двигателях внутреннего сгорания. Самое главное их отличие состоит в том, что бензин более энергоемкий. То есть на то, чтобы его сжечь, нужно меньше количества потратить кислорода", – объяснила доцент базовой кафедры химии инновационных материалов и технологий РЭУ им. Г.В. Плеханова Мария Подзорова.
В той же Бразилии спиртовые автозаправки встречаются повсюду наравне с бензиновыми. Да что там обычные автомобили. В 2020 году гиперкар на спирте поставил новый рекорд скорости для серийных автомобилей – он разогнался до 533 километров в час.
"Есть мотогонки гаревые и на льду. Там используют чистый метиловый спирт. В американских гонках "Индикар" (это с открытыми колесами автомобили, "Формула", грубо говоря) тоже используется метиловый спирт", – рассказал автолюбитель Вячеслав Шумилов.
Да и кто сказал, что биотопливо экологичнее бензина? Под поля для выращивания сырья для биотоплива вырубаются леса, а технические культуры быстро истощают почву.
Кадр из программы "Как устроен мир", РЕН ТВ "Если завтра нефть как таковая и все производные от нефти вдруг исчезнут, будет непросто. Нам придется пересаживаться на новые автомобили – то есть автопарк встанет. Нам придется больше ходить, нам придется питать атомными электростанциями не розетки, а метро, чтобы оно могло ездить", – привел пример экономист Антон Шабанов.
Растительное и моторное масло вместо топлива
На Западе так стремятся найти замену российским энергоносителям, что совсем запутались. Например, заливают в баки использованное растительное масло из ресторанов быстрого питания вместо нормального дизельного топлива. Теперь пошли еще дальше: в Эстонии в качестве топлива для автономного отопителя используют отработанное моторное масло, которое просто смешивают с бензином. Наверное, это позволяет экономить деньги, но, согласитесь, вряд ли такой адский коктейль полезнее для природы, чем обыкновенный бензин или дизель.
"Когда мы используем другие виды топлива, в том числе отработанное растительное масло, моторное масло, выхлопы от этих продуктов могут быть менее стандартизированы и, самое главное, они могут быть вреднее, чем даже от бензина и дизеля. В них могут содержаться другие химические компоненты либо они будут в другой концентрации", – подчеркнула Мария Подзорова.
Как устроен нефтяной двигатель
Конечно, ископаемое топливо далеко не всегда работает чисто и эффективно. Немецкий трактор "Бульдог" с так называемым нефтяным двигателем начали производить в 20-х годах прошлого века, когда бензин был в дефиците и очень дорог. А единственный цилиндр "Бульдога" работал практически на всем, что горит, – и на отработанном моторном масле, и на даже на сырой нефти. Его особенность – калильная головка, которую разогревали при помощи паяльной лампы. А еще приходилось долго крутить колесо маховика для того, чтобы двигатель "схватил" и заработал.
Кадр из программы "Как устроен мир", РЕН ТВ "Тракторы снабжаются дизельными двигателями. Почему? Потому что у дизелей есть один очень существенный плюс – они более топливно экономичны, чем бензиновые двигатели. Недостаток, который для города не совсем удобен, – это так называемая приемистость. Вы педаль в пол, у вас двигатель быстро набирает мощность, обороты набирает. Это преимущество бензинового двигателя. Дизеля в этом смысле немножко, как говорят, тупые", – рассказал доцент кафедры химии и технологии смазочных материалов и химмотологии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина Леонид Багдасаров.
Гаражные мастера удаляют катализатор из выхлопной системы автомобиля. Делают это, например, когда катализатор забит и снижает мощность двигателя. К тому же эту деталь охотно берут перекупщики – в сотовой структуре катализатора содержатся драгоценные металлы платиновой группы. Машина будет продолжать ездить, только вот ее выхлоп станет гораздо вреднее. Но делать выхлоп чище можно и без катализатора – модифицируя ископаемое топливо на этапе производства и при помощи процесса алкирования.
"Газ, который получают на нефтяных месторождениях, а точнее смесь алканов и алкенов, тоже подвергается химической модификации. То есть они образуют гораздо меньше нагара внутри двигателя. Это важно с точки зрения людей, которые владеют автомобилем. С другой стороны, они практически свободны от ароматических углеводородов, и они не наносят такой серьезный вред с точки зрения выбросов в атмосферу именно ароматических веществ", – уточнил научный сотрудник Лаборатории математической биологии и биоинформатики Михаил Банкин.
Почему дизельное топливо самое востребованное
В Южной Корее разрабатывают полностью электрический танк-невидимку. Звучит красиво. Только хочется спросить: а где будут заряжать эти экологические машины, когда во время боевых действий электростанции превратятся в руины? Разве что на дизель-генераторах, работающих на старой доброй солярке.
Кадр из программы "Как устроен мир", РЕН ТВ "Еще недавно дизельные подводные лодки должны были всплывать на поверхность для того, чтобы набрать воздух и запустить дизельные двигатели. И вот недавно вроде бы эта проблема была решена – теперь существуют так называемые анаэробные газотурбинные двигатели. То есть под водой в момент сгорания дизельного топлива из него выделяют водород, и этот водород реагирует с запасенным заранее кислородом. Таким образом обеспечивается горение без всплытия", – объяснил ведущий программы Тимофей Баженов.
Китайский грузовик готов потягаться в скорости с европейским суперкаром. Он считается самым мощным серийным тягачом в мире. Несмотря на спортивный характер, двигатель у него не новомодный электрический, а, как и положено – дизель, мощностью 840 лошадиных сил.
"Седельный тягач – это такое устройство, на седло которого ставится так называемая фура. Это огромный грузовик, ему не нужна приемистость. Ему нужна топливная экономичность, чтобы, когда он везет груз из Москвы в Санкт-Петербург, у него был минимальный расход топлива. Так вот самый минимальный – это дизтопливо. И поэтому оно сегодня в мире самое востребованное", – отметил Леонид Багдасаров.
Свежие комментарии