Топливо будущего. На чем мы будем ездить через 20-30 лет

Часть 1

Конечно, если говорить о будущем, в первую очередь мы, украинцы, хотим, чтобы оно было мирным. Но ведь о том, какими именно будут наши мирные дела, не грех задуматься уже сейчас. Например, о том, на чем мы будем ездить через 10-15 лет, чем будем заправлять свои автомобили. Какие вообще перспективы ожидают автомобильный рынок, какие изменения скорее всего будут внедрены, а какие – наоборот, навечно останутся концептуальными мифами, попробуем поразмыслить в этом материале.

Предпосылки: почему мир топлива меняется?

Сразу отметим: толчок мнениям дали события последних нескольких недель, а именно ситуация с запретом с 2035 года продавать на территории ЕС новые транспортные средства оборудованные двигателями внутреннего сгорания. Точнее, не с самим запретом, а противодействием, которое оказывают закону некоторые страны Европейского Союза. Напомним: еще в июле 2021 года Еврокомиссия представила пакет законодательных инициатив Fit for 55 по сокращению выбросов парниковых газов на 55% к 2030 году от уровня 1990 года.

Этот пакет содержал 13 законодательных предложений, 8 из которых предусматривали пересмотр действующего в то время законодательства ЕС, а 5 были совершенно новыми. Если коротко, все из них тем или иным образом касались декарбонизации энергетики и сокращения выбросов парниковых газов. Документ охватывал множество отраслей, весьма разнообразных: от авиационного и судоходного секторов до лесного хозяйства.

Ведущая роль автомобильной промышленности в нем не приписывалась, даже сам пункт находился где-то посередине документа, однако, судя по всему, она предполагалась, ведь ни в какой другой отрасли параметры не были расписаны так четко, как прописаны требования именно к автомобильным выбросам. Они должны стать нулевыми (т.е. вообще не содержать СО2) с 2035 года, а промежуточным пунктом назначен год 2030: выбросы должны снизиться от показателя 2021 года на 55% для легковых автомобилей и 50% для коммерческих.

Сопротивление изменениям

В феврале 2023 года Еврокомиссия перешла «от слов к делам», депутаты утвердили эти намерения. Но вряд ли они ожидали неприятия законопроекта на государственном уровне. Ряд государств, во главе с Германией, высказались против запрета ДВС (чем фактически и являются нулевые выбросы) и стали искать пути к тому, чтобы оставить старые двигатели на конвейере – хоть в каком-то виде. Теперь рабочей версией есть вариант оставить двигатели, способные работать на синтетическом топливе. Споры не утихают, окончательное решение не принято.

Следует заметить, что подобных проектов законов, принятых или даже обсуждаемых на государственном уровне, больше нигде нет. Есть некоторые локальные намерения властей провинций: китайского острова Хайнань, например, или американского штата Калифорния. ЕС не только пытается внедрить новые эконормы, но и выступает в этом пионером.

Альтернативы внутреннему сгоранию

Но ведь если не ДВС – то что? Вспомним все способы питания механических транспортных средств – то есть, не использующих мускульную силу ни лошадей, ни людей. И – что немаловажно – при этом еще и не вредящих природе.

Электромобиль

Электрический привод – самый старый из «зеленых» механизмов. Электрокары появились на свет даже раньше «оттомобилей» (оборудованных бензиновыми двигателями), и лишь чуть позже паровых транспортных средств. Первую электрическую трехколку Густава Трове представили еще в 1881 году – на 4 года раньше Motorwagen Карла Бенца. До 100 км/ч первым разогнался также электрокар, еще в 1899 году, а в 1911 году в Нью-Йорке насчитывалось 70 000 электротакси. Казалось, будущее обеспечено, но…

Слабым местом электромобилей были (да и сейчас есть) аккумуляторы. Владельцы «электричек» до сих пор жалуются на их вес, водобоязнь, срок зарядки и срок годности, тяжесть обслуживания. Стоимость батареи составляет большую часть от общей стоимости подержанного электромобиля. Сейчас, как и 100 лет назад, не существует быстрого способа зарядки батареи электромобиля, они взрывоопасны, не любят экстремальные температуры (жары еще больше, чем холода), боятся влаги, а производители мало что делают для того, чтобы улучшить ремонтопригодность источников энергии своих автомобилей – им это не выгодно.

Это – минусы, но есть у электрических машин и внятные плюсы. Во-первых, это непревзойденный крутящий момент, который в отличие от ДВС достигается на любых показателях оборотов. Во-вторых, относительная простота обслуживания электродвигателей. И третье – электромобиль является почти идеальной базой для применения различных систем безопасности, оповещения, обновления ПО и дополнительных приборов типа автопилотов.

Самоходный дом на колесах с электромоторами, увеличивающий запас хода электромобиля за счет встроенных батарей

Но самый важный плюс в том, что если использовать электромобиль вместе с собственным источником энергии (например, солнечными панелями или ветрогенератором), стоимость километра пробега можно снизить почти до нуля.

Водород

Хотя известны эксперименты по сгоранию водорода в обычном ДВС, как самостоятельно, так и в составе смеси с бензином, под современным водородным автомобилем понимают авто на т.н. топливных элементах – электрохимических генераторах. Путем окисления водорода из топливного бака кислородом, взятым из воздуха, происходит обратный процесс гидролиза и добывается электричество. Дальше все то же, как у электрокара.

Казалось бы все просто, однако проблем здесь еще больше. Если заряжать аккумуляторы человечество хоть как-то и умеет, то процесс заливки в авто водорода совершенно новый. В баке водород находится под давлением, к тому же он опаснее бензина. Необходимость строить сети заправок с нуля делает этот способ питания гораздо дороже других – по крайней мере, на начальном этапе. Это минусы.

Теперь о плюсах. Главный по сравнению с обычным электромобилем – водородное авто можно зарядить (а точнее, заправить) так же быстро, как и авто с ДВС. Водородное авто также не дает вредных выбросов (только стакан воды примерно на 5 км). Топливные элементы довольно мощные – приблизительно, как обычные двигатели – и не очень большие. Уже сделано несколько серийных моделей водородных авто (например, Toyota Mirai), а в Великобритании в скором времени заработает первая сеть водородных заправок. Поэтому производители рассматривают этот тип горючего как перспективный.

В первой части мы рассмотрели 2 альтернативы для топлива. В следующей части мы заглянем еще дальше. Не пропустите!

Читать вторую часть "Топливо будущего"