Владимир Михайлов: «Будущее — за пневмодвигателями, хоть это и ″забытое старое″»

Владимир Михайлов: «Будущее — за пневмодвигателями, хоть это и ″забытое старое″»
28 Июня 2021

В начале мая 2021 года мир облетела новость о том, что в Курчатовском институте завершаются испытания термоядерных установок «Токамак», которые будет вырабатывать электроэнергию. Их мощность такова, что в будущем они заменят все тепловые, гидро- и атомные электростанции, обеспечив снижение цены на электричество.

Еще в 2017 году я высказал мнение, что стартом для новой технологической революции станет снижение стоимости электроэнергии. Я считаю, что это даст толчок развитию технологий, предлагающих долговечность и экологичность. Таким образом, снижение цены на электроэнергию даст новый импульс когда-то уже работавшим, но забытым сегодня автомобилям, которые вместо топлива использовали сжатый воздух.

Первым, кто предсказал появление автомобилей, которые будут работать на чистом воздухе, был французский писатель-фантаст Жюль Верн. Разработка такого транспорта началась еще в XIX веке. В 1861-1862 годах «духоход» конструкции нашего соотечественника инженера Степана Барановского эксплуатировался на Николаевской железной дороге. Двигатели первых трамваев в Париже также работали на сжатом воздухе. В начале XX века активно проектировались «пневмовелосипеды» и пневмо-мотоциклы. В 1903 году автомобили на сжатом воздухе производила британская компания Liquid Air Company. Но так как в те годы главным была стоимость энергии, а вопросы экологии уходили на второй план, пневмодвигатель проиграл конкуренцию паровым, электрическим и тепловым двигателям.

Автором последнего перспективного проекта автомобилей с пневмодвигателями стал французский инженер, конструктор двигателей для самолетов и болидов «Формулы-1» Ги Негр. В 1991 году он с несколькими единомышленниками создал фирму MDI и сконструировал гибридный двигатель, способный работать на сжатом воздухе, бензине, солярке и даже на газе. Установленный на «Ситроен-АХ» двигатель на скорости до 60 км/ч работал на сжатом воздухе, а свыше 60 — автоматически переходил на углеводородное топливо. Затем Ги Негр создал собственный автомобиль, который назвал ТОР, оснастив его уже двигателем, работавшим только на сжатом воздухе. По его данным, четырех 50-литровых баллонов с воздухом хватало на 500 км при скорости 40 км/ч, а при скорости 90 км/ч — на 100 км. Однако, несмотря на то, что Ги Негр был талантливым конструктором, чьи заслуги в области создания сложнейших двигателей были общепризнанны, его проект по непонятным причинам был свернут.

Сегодня всем очевидно, что углеводородное топливо не бесконечно. К тому же его использование приводит к парниковому эффекту, поэтому в 2015 году 197 стран, в том числе и Россия, подписали Парижское соглашение по климату, взяв на себя обязательства по снижению выбросов углекислого газа, то есть по сокращению использования углеводородного топлива. А вот что придет на смену двигателю, работающему на бензине, солярке и газе, пока четкого понимания нет.

Несмотря на то, что многие производители автомобилей сегодня переходят на выпуск электромобилей и гибридов, в которых есть и двигатель внутреннего сгорания, и электродвигатель, будущее электромобилей не выглядит таким уж безоблачным. Ведь экологи уже сейчас бьют тревогу, так как появляются огромные свалки, как самих электромобилей, так и аккумуляторных батарей от них. Есть данные, что еще на стадии производства электромобиля окружающей среде наносится огромный ущерб, примерно такой же, как в среднем за 4,5 года эксплуатации автомобиля, работающего на углеводородном топливе. К тому же ущерб экологии наносится не только при производстве электромобиля, но и при утилизации его аккумуляторных батарей.

Аккумуляторы для современных электромобилей изготавливают из лития. Но если посчитать, сколько лития потребуется, чтобы поставить такие батареи в каждый автомобиль, то получится, что такого количества лития на Земле просто нет. К тому же срок службы аккумуляторной батареи составляет от трех до пяти лет, после чего она приходит в негодность. А ее стоимость составляет примерно 60% от стоимости всего электромобиля.

К примеру, сегодня в Москве троллейбусы, срок эксплуатации которых 20-30 лет, заменяют на электробусы, которые работают также на электричестве, но — от аккумуляторных батарей. Эти батареи необходимо заряжать практически после каждого рейса, то есть до 10 раз в день. Так как их жизненный цикл— 3 тысячи зарядов, то этих батарей при ежедневной эксплуатации даже на год не хватит. А их стоимость также под 60% от стоимости электробуса.

Если проанализировать все недостатки электромобилей, то, с моей точки зрения, именно пневмодвигатель может заменить двигатели, работающие на углеводородном топливе. Я переделал обычный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания в пневмодвигатель, который работает на чистом, сжатом воздухе. Этот двигатель мы демонстрировали на выставке «Архимед-2017», и эта разработка была названа сенсацией «Архимеда».

Если на общественный транспорт устанавливать такие двигатели, то так же как и аккумуляторные батареи в электробусах баллоны придется заправлять сжатым воздухом на остановках. Но на заправку баллона сжатым воздухом времени потребуется намного меньше, чем на зарядку аккумуляторной батареи. Так как эти двигатели работают на обычном воздухе, которым мы дышим, то более экологически безопасного общественного транспорта на сегодняшний день нет.

Если взять запас энергии относительно массы (допустим, 2 тонны аккумуляторных батарей и 2 тонны баллонов, заправленных сжатым воздухом), то конечно баллоны проиграют в этом сравнении и их придется заправлять чаще, чем заряжать аккумуляторные батареи. Но прогресс не стоит на месте: сегодня эксплуатируются металокомпозитные баллоны для сжатого воздуха под давлением в 300 атмосфер. Уже начали выпускать баллоны под давлением 450 атмосфер. Разрабатываются баллоны для давления в 600 атмосфер. Это значит, что энергоемкость баллонов относительно массы будет увеличиваться и может обогнать энергоемкость аккумуляторных батарей. У баллонов для сжатого воздуха гарантийной срок службы 18 лет, а срок их эксплуатации вообще не ограничен. К тому же они не наносят вреда окружающей среде и безопасны даже в случае аварии, поскольку не являются пожароопасными. А при снижении цены на электроэнергию и при условии строительства сетей компрессорных станций для заправки сжатым воздухом, это станет еще и экономически выгодным. Поэтому я считаю, что у пневмодвигателя б-о-о-льшое будущее. Как тут не вспомнишь фразу, что все новое — это хорошо забытое старое.



Комментировать
Ваш комментарий появится на сайте после модерации.