Водород, аргон и 60% эффективности: в Германии создали двигатель без выхлопа
Пока индустрия легковых авто упорно пытается пересадить всех на батарейки, тяжелая техника продолжает смотреть на эти попытки с иронией. Грузовики или огромные океанские суда не так просто заставить работать на аккумуляторах, не превратив их в передвижной склад лития. Исследователи из Университета Отто фон Герике в Магдебурге (Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg) решили, что проблему выбросов можно решить радикальнее — просто не выпускать их наружу.
Вместо выхлопной трубы — закрытый контур
Главная фишка разработки, которую поддержало Федеральное министерство экономики и энергетики Германии, заключается в работе по замкнутому циклу. Это не классический двигатель внутреннего сгорания, который «дышит» воздухом с улицы и выдыхает смесь газов обратно. Здесь рабочее тело циркулирует внутри системы. Смесь состоит из водорода, кислорода и аргона.
Водород здесь выступает топливом, кислород поддерживает горение, а аргон играет роль инертного носителя. После каждого такта газовая смесь не исчезает в атмосфере, а охлаждается, очищается от побочных продуктов (в основном воды) и вновь возвращается в работу. Такой подход позволяет полностью избавиться от вредных выбросов оксидов азота, которые являются головной болью современных дизелей.
Почему аргон — это важно?
Выбор аргона не случайный. Как одноатомный газ, он имеет более высокий показатель адиабаты, чем азот, который составляет основу обычного воздуха. Это позволяет термодинамическому циклу достигать более высоких температур и давления при том же объеме топлива. Результаты испытаний, проведенных совместно с институтом WTZ Rosslau gGmbH, показали впечатляющую эффективность — более 60%. Для сравнения: лучшие дизельные двигатели едва достигают 45%.
Перспективы без пафоса
Немцы не обещают, что завтра этот двигатель будет в вашем хэтчбеке. Технология ориентирована на сектора, где электрификация пока выглядит как утопия: магистральные грузовики, сельскохозяйственная и строительная техника, а также стационарные генераторы. Но наибольший интерес проявляют производители судовых двигателей. Возможность получить огромную мощность без необходимости устанавливать сложные и дорогие системы очистки выхлопа — это именно то, что может заставить бизнес считать деньги в пользу водорода.
Кстати, пока немцы работают над эффективностью внутренних процессов, китайские инженеры экспериментируют с формой. Посмотрите, как Chery Arrizo X пытается переосмыслить аэродинамику с помощью искусственного интеллекта.