Водень, аргон та 60% ефективності: у Німеччині створили двигун без вихлопу
Поки індустрія легкових авто вперто намагається пересадити всіх на батарейки, важка техніка продовжує дивитися на ці спроби з іронією. Вантажівку чи величезне океанське судно не так просто змусити працювати на акумуляторах, не перетворивши їх на пересувний склад літію. Дослідники з Університету Отто фон Геріке в Магдебурзі (Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg) вирішили, що проблему викидів можна розв’язати радикальніше — просто не випускати їх назовні.
Замість вихлопної труби — закритий контур
Головна фішка розробки, яку підтримало Федеральне міністерство економіки та енергетики Німеччини, полягає в роботі за закритим циклом. Це не класичний двигун внутрішнього згоряння, що «дихає» повітрям з вулиці та випльовує суміш газів назад. Тут робоче тіло циркулює всередині системи. Суміш складається з водню, кисню та аргону.
Водень тут виступає паливом, кисень підтримує горіння, а аргон грає роль інертного носія. Після кожного такту газова суміш не зникає в атмосфері, а охолоджується, очищується від побочних продуктів (переважно води) і знову повертається в роботу. Такий підхід дозволяє повністю позбутися шкідливих викидів оксидів азоту, які є головним болем сучасних дизелів.
Чому аргон — це важливо?
Вибір аргону не випадковий. Як одноатомний газ, він має вищий показник адіабати, ніж азот, що становить основу звичайного повітря. Це дозволяє термодинамічному циклу досягати вищих температур і тиску при тому ж обсязі палива. Результати випробувань, проведених спільно з інститутом WTZ Rosslau gGmbH, показали вражаючу ефективність — понад 60%. Для порівняння: найкращі дизельні двигуни ледь дотягують до 45%.
Перспективи без пафосу
Німці не обіцяють, що завтра цей двигун стоятиме у вашому хетчбеку. Технологія орієнтована на сектори, де електрифікація поки що виглядає як утопія: магістральні вантажівки, сільськогосподарська та будівельна техніка, а також стаціонарні генератори. Але найбільший інтерес проявляють виробники суднових двигунів. Можливість отримати величезну потужність без необхідності встановлювати складні та дорогі системи очищення вихлопу — це саме те, що може змусити бізнес рахувати гроші на користь водню.
До речі, поки німці працюють над ефективністю внутрішніх процесів, китайські інженери експериментують із формою. Подивіться, як Chery Arrizo X намагається переосмислити аеродинаміку за допомогою штучного інтелекту.