Пальне майбутнього. На чому ми їздитимемо через 20-30 років

Частина 1

Звісно, якщо говорити про майбутнє, в першу чергу ми, українці, хочемо, щоб воно було мирним. Але ж про те, якими саме будуть наші мирні справи, не гріх задуматися вже зараз. Наприклад, про те, на чому ми будемо їздити через 10-15 років, чим заправлятимемо свої автівки. Які взагалі перспективи чекають на автомобільний ринок, які зміни скоріш за все будуть впроваджені, а які – навпаки, навічно залишаться концептуальними міфами, спробуємо поміркувати в цьому матеріалі.

Передумови: чому світ пального змінюється?

Одразу зазначимо: поштовх для думок дали події останніх кількох тижнів, а саме ситуація із забороною з 2035 року продавати на території ЄС нові транспортні засоби обладнані двигунами внутрішнього згорання. Точніше, не із самою забороною, а протидією, яку чинять закону деякі країни Європейського Союзу. Нагадаємо: ще в липні 2021-го року Єврокомісія представила пакет законодавчих ініціатив «Fit for 55» щодо скорочення викидів парникових газів на 55% до 2030 року від рівня 1990 року. 

Цей пакет містив 13 законодавчих пропозицій, 8 з яких передбачали перегляд чинного на той час законодавства ЄС, а 5 були абсолютно новими. Якщо коротко, всі з них тим чи іншим чином стосувалися декарбонізації енергетики та скорочення викидів парникових газів. Документ охоплював чимало галузей, вельми різноманітних: від авіаційного та судноплавного секторів до лісового господарства. 

Провідна роль автомобільній промисловості в ньому не приписувалася, навіть сам пункт містився десь посередині документа, проте, гадаємо, вона передбачалася, адже в жодній іншій галузі параметри не були розписані так чітко, як прописані вимоги саме до автомобільних викидів. Вони мають стати нульовими (тобто взагалі не містити СО2) з 2035 року, а проміжним пунктом призначено рік 2030-й: викиди мають знизитися від показника 2021 року на 55% для легкових автомобілів і 50% для комерційних.

Опір змінам

У лютому 2023-го Єврокомісія перейшла «від слів до справ», депутати затвердили ці наміри. Але навряд чи вони чекали несприйняття законопроекту на державному рівні. Низка держав, на чолі з Німеччиною, висловилися проти заборони ДВЗ (чим, фактично, і є нульові викиди) та стали шукати шляхи до того, щоб залишити старі двигуни на конвеєрі – бодай у якомусь вигляді. Наразі робочою версією є варіант залишити саме двигуни, що здатні працювати на синтетичному паливі. Суперечки не втихають, остаточного рішення не прийнято. 

Варто зауважити, що схожих проектів законів, прийнятих чи навіть обговорюваних на державному рівні, більше ніде немає. Є деякі локальні наміри влади провінцій: китайського острова Хайнань, наприклад, чи американського штату Каліфорнія. ЄС не тільки намагається впровадити нові еконорми, а ще й виступає в цьому піонером.

Альтернативи внутрішньому згоранню

Але ж якщо не ДВЗ – то що? Згадаємо всі способи живлення механічних транспортних засобів – тобто, таких, що не використовують мускульну силу ані коней, ані людей. І – що дуже важливо – при тому ще не шкодять природі.

Електромобіль

Електричний привід – найстаріший із «зелених» механізмів. Електрокари з’явилися на світ навіть раніше за «оттомобілі» (обладнані бензиновими двигунами), і лише трохи пізніше за парові транспортні засоби. Першу електричну триколку Густава Трове представили ще в 1881 році – на 4 роки раніше ніж Motorwagen Карла Бенца. До 100 км/г першим розігнався також електрокар, ще в 1899-му, а в 1911 році в Нью-Йорку налічувалося 70 000 електротаксі. Здавалося, майбутнє забезпечене, але… 

Слабким місцем електромобілів були (та й є зараз) акумулятори. Власники «електричок» досі нарікають на їхню вагу, водобоязнь, термін заряджання та термін придатності, важкість обслуговування. Вартість батареї складає більшу частину від загальної вартості вживаного електромобіля. Зараз, як і 100 років тому, не існує швидкого способу заряджання батареї електромобіля, вони вибухонебезпечні, не люблять екстремальних температур (спеки ще більше, ніж холоду), бояться вологи, а виробники мало що роблять для того, щоб покращити ремонтопридатність джерел енергії своїх автомобілів – їм це не вигідно.

Це – мінуси, але є у електричних машин і виразні плюси. По-перше, це неперевершений крутний момент, який, на відміну від ДВЗ, досягається на будь-яких показниках обертів. По-друге, відносна простота обслуговування електродвигунів. І третє – електромобіль є майже ідеальною базою для вживання усіляких систем безпеки, оповіщення, оновлення ПЗ та додаткових приладів на кшталт автопілотів.

Cамохідний будинок на колесах з електромоторами, який збільшує запас ходу електромобіля за рахунок вбудованих батарей 

Але найважливіший плюс у тому, що якщо використовувати електромобіль разом із власним джерелом енергії (наприклад, сонячними панелями чи вітрогенератором), вартість кілометра пробігу можна знизити майже до нуля. 

Водень

Хоча відомі експерименти зі згорянням водню в звичайному ДВЗ, як самостійно, так і в складі суміші з бензином, під сучасним водневим автомобілем розуміють авто на т.з. паливних елементах – електрохімічних генераторах. Шляхом окислення водню з паливного баку киснем, що взятий з повітря, відбувається процес зворотній гідролізу та видобувається електрика. Далі все те ж саме, як у електрокара. 

Здавалося б, все просто, однак проблем тут ще більше. Якщо заряджати акумулятори людство хоч якось та вміє, то процес заливання в авто водню є цілком новим. У баці водень знаходиться під тиском, до того ж, він небезпечніший за бензин. Необхідність будувати мережі заправок з нуля робить цей спосіб живлення набагато дорожчим за інші – принаймні на початковому етапі. Це мінуси.

Тепер про плюси. Головний, порівняно зі звичайним електромобілем – водневе авто можна зарядити (а точніше, заправити) так швидко, як і авто з ДВЗ. Водневе авто також не дає шкідливих викидів (лише стакан води приблизно на 5 км). Паливні елементи досить потужні – приблизно, як звичайні двигуни – та не дуже великі. Вже зроблено декілька серійних моделей водневих авто (наприклад, Toyota Mirai), а у Великій Британії незабаром почне працювати перша мережа водневих заправок. То ж виробники розглядають цей тип пального як перспективний.

У першій частині ми розглянули дві альтернативи для палива. У наступній частині ми зазирнемо ще далі. Не пропустіть!

Читати другу частину "Пальне майбутнього"