Электромобили не решат задачи перехода на транспорт без углеродного следа
С каждым годом выпускается всё больше машин на электрической тяге и это не просто тренд развития автомобильной индустрии, а трансформация всей отрасли мобильности. Не только крупнейшие автомобильные концерны активно наращивают выпуск электромобилей, на их выпуск ориентируются новые стартапы.
Интересные цифры по развитию сектора электромобильности приведены в обзоре Wood Mackenzie, опубликованном 11.08.21: «к 2050 году электромобили на аккумуляторных батареях станут доминирующим видом автомобильного транспорта, на них будет приходиться 56% всех продаж автомобилей в этом году. Наши исследования показывают, что в 2050 году мы увидим 875 миллионов электромобилей, 70 миллионов электромобилей для коммерческих перевозок и 5 миллионов автомобилей на топливных элементах. Таким образом, к середине века общее количество автомобилей с нулевым уровнем выбросов в эксплуатации достигнет 950 миллионов».
Пятерка крупнейших на сегодняшний день производителей электромобилей - Tesla, Volkswagen, General Motors, Nissan-Renault и Hyundai - обязалась к 2030 году обеспечить совокупный годовой объем продаж электромобилей на аккумуляторных батареях в размере 8,9 млн.
Однако утверждение о экологической чистоте выпускаемых сейчас электромобилей видится весьма спорным: в первую очередь экологичность определяется тем, каким образом получена электроэнергия для их зарядки. Если электроэнергия произведена при сжигания ископаемого топлива, то такие электромобили нельзя считать экологически чистыми.
Известен следующий факт в этой связи: когда в Сингапуре 5 лет назад власти посчитали сколько загрязнений дает электромобиль Tesla Model S P85, с учетом производства электроэнергии, и обязали владельца выплатить дополнительно 15 000 сингапурских долларов (10850 долларов) за выбросы углерода при использовании автомобиля.
Поэтому электромобили очень условно можно назвать экологически чистыми. Ставки на электромобильность в перспективе можно делать исключительно при условии генерации электроэнергии без углеродного слада. В настоящее время об этом речи быть не может, учитывая небывалый подъем цен на ископаемое топливо.
Правильно было бы сказать, что выпускаемые сейчас электромобили – это начальная стадия трансформации от автотранспорта c ДВС к транспорту без углеродного следа. Переход на электромобили целесообразен в двух случаях:
- Автомобили заряжаются электроэнергией, добываемой без углеродного следа, от зарядных станций или от общей электросети.
- Электромобиль сам генерирует электрический ток.
Первая концепция понятна и в данной статье не будет подробно рассматриваться. Наибольший интерес представляет второй вектор развития электромобилей. Действующих прототипов, которые могли бы пойти в массовое производство, в настоящее время не существует. Никола Тесла создал такой электромобиль, но конструкция его доподлинно не известна, однако его работа показала, что сама идея создания электромобиля, который способен получать электроэнергию от окружающих энергетических полей и не нуждается в зарядке от линий централизованного электроснабжения, является технически осуществимой, и над решением этой задачи работает множество изобретателей.
На сегодняшний день из прессы известно, что наиболее близко к технической возможности создания самозаряжающегося электромобиля подошла немецко-американская компания Neutrino Energy Group, которая разработала концепцию электромобиля Pi-Car со встроенными в его корпус Neutrinovoltaic источниками постоянного тока.
Neutrinovoltaic источники электроэнергии – собственная инновационная разработка компании, создавшей наноматериал преобразовывающий энергию окружающих энергетических полей в постоянный электрический ток. Необходимо отметить, что немецкие учёные во главе с математиком доктором экономических наук Holger Thorsten Schubart пришли к идее создания такого материала, можно сказать, случайно, в процессе экспериментов с материалами в целях увеличения кпд солнечных панелей. Добавляя те или иные элементы в материал, учёные отмечали нестабильность его поведения, заключающуюся в увеличении колебаний атомов материала. Такое поведение материалов дало толчок к дальнейшим исследованиям. Многолетние эксперименты и тестирования были успешно завершены созданием электрогенерирующего наноматериала, состоящего из чередующихся слоёв графена и легированного кремния общей толщиной 10-20 нанометров, нанесённых на металлическую фольгу.
Holger Thorsten Schubart, президент Neutrino Energy Group и научный руководитель проекта подчеркивает: «Толщина наноматериала очень важна, так как именно при используемой нами толщине достигаются максимальные колебания атомов графена. Графен относится к 2D материалам, но проявляет признаки 3D материалов. Воздействие энергетических полей приводит к повышенным колебаниям атомов графена, которые обусловлены структурой гексагональной кристаллической решётки, вызывают «графеновую волну» или рябь, которую можно наблюдать в микроскоп с сильным разрешением. Добавление легирующих элементов заставляет электроны графена течь в одном направлении. Изучая тематические научные публикации, мы нашли объяснение этому явлению в опубликованных материалах Массачусетского технологического института: эффект заключался в том, что физики называют «косым рассеянием», когда облака электронов отклоняют свое движение в одном направлении. Под энергетическими полями мы понимает воздействие: нейтрино, антинейтрино, электросмог, терагерцевое излучение и другие электромагнитные излучения, природу которых мы можем сегодня ещё не знать. Генерируемая мощность зависит и от температуры, и это очень важный параметр. Каждый водитель знает, что в солнечную погоду корпус автомобиля нагревается, и эта энергия пропадает впустую. В нашем же случае температура приведёт к увеличению колебаний атомов графена и, как следствие, увеличению генерируемой мощности тока. Сегодня мы достигли следующих технических характеристик: 1 м3 плотноупакованных электрогенерирующих пластин будет давать мощность около 36 кВт при комнатной температуре 23,7°
Электрогенерирующие пластины спрессовываются между собой, т.е. соединяются последовательно, и образуют электрогенерирующие ячейки, которые в свою очередь соединяются друг с другом последовательно и/или параллельно для достижения необходимых показателей по току и напряжению. Так как энергетические поля не зависят от погодных условий и времени суток, то электрогенерация происходит 24 часа в сутки в базовом режиме. В электрическую схему включена аккумуляторная батарея, но её емкость не требует такой величины, как в выпускаемых сейчас электромобилях. Её роль заключается в стабилизации тяговой мощности, также мощность от батареи будет использоваться при начале движения, при форсированных режимах и режимах, когда генерируемой мощности будет недостаточно при движении. Генерация тока происходит вне зависимости, едет электромобиль или стоит. Когда электромобиль не движется, генерируемая энергия идёт на зарядку аккумулятора.
Компания Neutrino Energy Group главе с Holger Thorsten Schubart осваивает новые производственные мощности в Германии по выпуску электромобилей и реконструирует имеющиеся производственные площадки под задачи выпуска PI-Car электромобилей и производства Neutrinovoltaic источников тока. Сейчас сложно прогнозировать дату выпуска первого опытного образца Pi-Car электромобиля, но вероятнее всего на это понадобится не более 5 лет. Потребность в Pi-Car электромобилях определяется не только повышенным интересом потребителей, но и жёсткими требованиями к экологичности транспорта, включая способ получения электроэнергии для их зарядки, которые будут определять вектор развития всей автомобильной индустрии в ближайшие годы.
Comments