Машинобудування Німеччини у 2020 році

І тут ми стикаємося з вельми живучим міфом про екологічну безпеку електротранспорту. Справді, електромобіль вихлопів не дає. Але складнощі є. По-перше, найкращі тягові характеристики має двигун постійного струму, але він - непроста річ через наявність колектора якоря. Тому в електромобілях застосовують двигуни змінного струму. У такому разі потрібен відповідний перетворювач (інвертор) постійного струму від акумулятора на змінний для двигуна і регулятор частоти для зміни в широкому діапазоні швидкості обертання ротора. Відразу виникає проблема гармонік високої частоти і захисту від них. Технічно це цілком можна розв’язати, але ускладнень та обтяження машини не уникнути.

Та не це головне. Електростанції димлять. Чим більша потужність їхніх агрегатів, тим більше диму. Якась частина уловлюватиметься, але не вся. І це принципове положення. В атмосферу все ж таки щось потрапляє. Отже, від викидів фосфору, сірки, вуглекислого газу ми не позбавляємося. Лише переносимо з борту електромобіля на електростанцію. Зрозуміло, централізовано боротися з димом і технічно, і організаційно легше, але зростання виробництва електроенергії неминуче призведе до збільшення їх кількості.

За принципом дії будь-яка теплова машина повинна мати холодильник. Це пристрій, у якому відпрацьована пара після турбіни охолоджується. Зазвичай на великих електростанціях це відкриті водоймища. Чим потужніші агрегати, а до цього енергетики прагнуть з технічних, технологічних та економічних причин, тим більше пари потрібно охолоджувати. Частково низькотемпературна пара використовується, наприклад, для опалювання. При цьому виникають інші труднощі, які обмежують таке застосування. Тепло зі ставків потрапляє в атмосферу і справляє ефект теплового забруднення. Відомо, що поблизу великих електростанцій змінюється мікроклімат. Є всі підстави вважати, що саме теплове забруднення буде головним екологічним чинником, який обмежує зростання потужності електростанцій та, відповідно, виробництва електроенергії. Поки що фізика не дає способів промислового видобутку електроенергії, оминаючи теплові машини. Але не виключено, що вони з’являться в майбутньому.

Наступна складність електротранспорту - утилізація відпрацьованих акумуляторів. Вони містять небезпечні для довкілля свинець і токсичні електроліти. Ці елементи підлягають регенерації. Свинець може бути використаний багато разів, так само як електроліти. Але утилізація вимагає розгалуженої інфраструктури й відповідного виробництва. Та це вирішувані проблеми. Набагато небезпечніше випадкове потрапляння цих елементів у ґрунт або довкілля, наприклад у разі дорожніх пригод. Свинець та електроліт у цьому разі набагато більш небезпечні, аніж розлиті бензин чи дизельне паливо - органічні продукти. Вирішувати цю проблему лише починають, але вже зрозуміло, що вона простою не буде. Витрати на заходи зі збору та утилізації свинцю, електроліту та інших шкідливих речовин, що потрапили в довкілля, будуть великими.

Цей перелік можна продовжувати довго. Але зрозуміло одне - не існує однозначного вирішення транспортної проблеми. Зі зрозумілих причин ми не можемо перейти на один вид транспорту, оскільки кожен з них має свої переваги і недоліки. При цьому потрібно розглядати проблему не з точки зору одного автомобіля з ДВЗ або електромобіля, а весь комплекс, що пов’язаний з ними.

Проте економічні чинники будуть визначальними. За підрахунками фірми компанії «Тесла Моторс», на кожному мегаджоулі первинної хімічної енергії можна проїхати: на електромобілі з літій-іонними акумуляторами - 1,14 км; на гібридному автомобілі (ДВЗ плюс електромотор) - 0,56 км; на автомобілі з ДВЗ або з дизелем - 0,48-0,52 км; на автомобілі на стисненому метані - 0,32-0,35 км; - на автомобілі з воднем і паливними елементами - 0,32-0,35 км. Як бачимо, електромобіль має очевидні, а в майбутньому ще більші переваги, незважаючи на очевидні проблеми.

Уже є очевидним, що за всієї економічності електротранспорт вимагає значного збільшення виробництва електроенергії. На визначений проміжок часу її можна отримати в достатній кількості лише завдяки спалюванню органічного палива: вугілля, нафти, газу або на атомних електростанціях.

Тим часом експерти застерігають: електромобіль стане масовим явищем на німецьких дорогах ще не скоро. Компанія Price Waterhouse Coopers провела спільно з німецьким інститутом ім. Фраунгофера опитування на цю тему. Результат такий: дві третини німців (60 відсотків) лише тоді придбають собі авто з повністю або частково електричним двигуном, коли він не відставатиме в технічному плані від звичайної машини з двигуном внутрішнього згорання. А для цього потрібні багатомільярдні інвестиції. Уряд ФРН вважає, що починати готуватися до електричного майбутнього автомобілів треба вже сьогодні. Канцлер Німеччини Ангела Меркель веде переговори з представниками автомобільної, хімічної та енергетичної промисловості. Всі вони мають дати відповідь на запитання – як можна пришвидшити поширення електромобілів?

Дистанційний діапазон - поки що велика проблема, оскільки «серце» електроавтомобіля, його акумулятор, ще дуже слабке. На допомогу приходить так званий «range extender». Це – маленький запасний двигун, який починає працювати у ті моменти, коли акумулятор під час поїздки підводить. Такі «подовжувачі пробігу» представляє у Ганновері, зокрема, фірма Hatz Diesel з Баварії.

Інші цікаві матеріали

Гірські зледеніння Азії ґенеза, географія, прогноз розвитку
Актуальність теми. Гірські льодовики - льодовики в горах. Характерна їх особливість - наявність чітко виражених областей живлення, тобто фірнових басейнів, у межах яких відбувається накопичення снігу та подальше його пе ...

Територіально-виробничі комплекси України
Із середини 50-х років чітко намітилися регіональні проблеми, пов’язані з великомасштабним залученням у господарський оборот великих джерел ресурсів з метою створення нових баз нафтової, газової, електроенергетичної й і ...

Льодовики, вічна мерзлота та їх гідрологічне
Напевне, найбільш розпоширена гірська порода у всій Вселенній – це лід. Марс, Юпітер, Сатурн складає великі маси льоду, а деякі супутники планети складені ним майже цілком. Не є виключенням і наша Земля: біль ...