Февраль 8th, 2013 
KylukovAV
Машины с топливным элементом вместо бензина и электромотором на водороде могут стать альтернативой чистым электромобилям. Они не загрязняют окружающей среды и не ограничены в перемещениях при условии наличия несуществующей на сегодняшний день сети заправок водородом.
Автомобильная промышленность уже много лет работает над альтернативой чистым электромобилям. Последние имеют две неразрешимые на современном уровне технологий проблемы — низкую автономность и долгую перезарядку, что ограничивает их использование исключительно городской чертой. Для того чтобы электромобиль имел такую же автономность, как и приводимый в движение бензиновым двигателем, автопроизводители прорабатывают два параллельных решения. В первом случае речь идет об электромобилях повышенной автономности, литий-ионные батареи которых обеспечивают 60 километров хода, чего вполне достаточно для городских маршрутов. На трассе эти автомоби-13 ли могут использовать небольшой бензиновый двигатель, работающий в постоянном режиме и вырабатывающий электроэнергию для питания основного двигателя. Автономность такого автомобиля зависит от емкости бака бензинового двигателя, расход которого очень невелик, поскольку он постоянно работает в оптимальном режиме.
Другим решением являются автомобили с топливным элементом. Топливный элемент представляет собой устройство, превращающее посредством химической реакции топливо, в данном случае водород, в электроэнергию, питающую двигатель. Преимуществом топливного элемента является то, что электромотор может работать на максимальной мощности, а выбросы в атмосферу при этом будут представлять собой чистый водяной пар, не несущий загрязнений.
Летучий элемент
Технология создания таких автомобилей уже отработана: Honda более года обкатывает в США FCX Clarity, три водородных Mercedes В класса совершили путешествие вокруг света. Основные проблемы с их использованием: обеспечение заправки водородом и стоимость этого топлива. Водород представляет собой газ, сжижаемый при очень низкой температуре (-240°С) и переходящий в твердое состояние при чуть более низких температурах, поэтому его использование в жидком состоянии не представляется возможным. Водород необходимо хранить в цилиндрических емкостях высокого давления как в автомобилях, так и на заправках. Кроме того, это летучий газ, который может взорваться при контакте с открытым пламенем, хотя для этого необходимы замкнутое пространство и очень высокая концентрация водорода, поскольку та же летучесть обуславливает его быстрое рассеивание. Впрочем, безопасность — не основное препятствие для этой технологии или, по крайней мере, не более серьезное, чем два других, мешающих немедленному запуску в производство машин чистую электроэнергию, получаемую от ветряных электростанций и ГЭС.
Два вида моделей
Помимо машин с топливными элементами, уже созданных Toyota, Honda, Mercedes и другими марками, существует еще один вариант, на который сделали ставку BMW и Mazda. Речь идет об адаптации существующих двигателей внутреннего сгорания к прямому использованию водорода без использования топливного элемента.
Водород — менее эффективное топливо, нежели нефтепродукты. Поэтому BMW серии 7 с двигателем V12, выдающий в бензиновой версии 500 л.е., при питании водородом дает только 260 л. с. Mazda, в свою очередь, использует тот же метод на уже продаваемой в Норвегии RX-8. Этот автомобиль может работать и на бензине, и на водороде. Водород закачивается в дополнительный бак объемом 110 литров и позволяет получать с двигателя 105 л.е., половину от бензиновой мощности. Выигрыш в экологии такой же, как и у автомобилей с топливными элементами. Первое из них заключается в отсутствии сети заправок, развитие которой требует серьезной поддержки на институционном уровне и со стороны частных компаний производителей водорода. Вторая проблема заключается в цене (как экономической, так и экологической) массового производства водорода для использования в качестве топлива.
Водород дорог в производстве, его получение требует большого расхода энергии. Вопрос источника этой энергии крайне важен, ведь, если для получения чистого топлива необходимо прибегать к выработке грязной электроэнергии, преимущества водорода сводятся к минимуму. Производители водорода предлагают использовать для этих целей с топливным элементом, поскольку и в том, и в другом случае выбросом при работе на водороде является водяной пар.
Honda тестирует эту технологию в США. Клиентам, купившим FCX Clarity, работающий на топливных элементах, компания дарит маленькую садовую установку для производства водорода, работающую на природном газе. Но несмотря на хорошие показатели Mercedes В F-Cell, вряд ли машины с топливными элементами ждет большая популярность в ближайшем будущем. Для этого необходимо на правительственном уровне запустить национальную программу по массовому производству и распределению водорода, который, кстати, является самым распространенным химическим элементом в природе.