Чтение онлайн

Идеальным местом для таких предприятий послужат пустыни. Профессор Джейми Тернер работает на факультете машиностроения в центре исследований силовых агрегатов и транспортных средств при Университете Бата. Ученый считает, что 2000 квадратных километров в Сахаре хватит для того, чтобы полностью удовлетворить транспортные потребности европейцев. И хотя синтетическое топливо в процессе горения будет выделять углекислый газ, процесс замкнется, потому что для самого топлива используют CO2, который уже находится в воздухе.

Основная проблема в том, что этот процесс крайне неэффективен. Из-за того, что водород получают из воды, а углерод – из воздуха, сейчас уровень эффективности равен лишь 15 %. Следовательно, стоимость 1 литра синтетического топлива будет превышать стоимость обычного в несколько раз даже при массовом производстве.

Вольфганг Зиберт сказал мне, что «синтетические виды топлива будут использоваться там, где удельная энергоемкость – это главный показатель». Он не сомневается, что в будущем самолеты станут заправлять синтетическим топливом, так как оно выдает больше всего энергии на килограмм. Специалисты Mazda пытаются создать синтетическое топливо биологическими методами в лабораториях, чтобы снизить его стоимость. Пока что им удалось изготовить его в небольшом количестве.

Сжиженный углеводородный газ (СУГ), или пропан-бутан автомобильный, также поможет заполнить пробел, пока транспорт на водороде и электричестве не распространится повсеместно. Это топливо используется с конца 1920-х годов. Оно считается побочным продуктом при переработке природного газа. Сейчас СУГ применяют в качестве топлива лишь для 3 % автомобилей, но в некоторых странах он пользуется большой популярностью. В Армении от 20 до 30 % машин ездят на автомобильном пропан-бутане. В Турции – 10 %. Польша, Италия и Япония тоже не отстают. По некоторым подсчетам в Великобритании 170 000 автомобилей были переделаны таким образом, чтобы заправляться СУГ. За все время было построено 1400 станций, поэтому заправиться не составляет труда.

Большинство бензиновых двигателей можно перевести на другое топливо. Независимые тесты показали, что выбросы CO2 в таком случае на 20 % меньше, чем в среднем от бензиновых двигателей. Тем не менее существуют причины, по которым такая практика не приобретет больших масштабов. Автомобили во время разогрева все еще лучше работают на неэтилированном топливе, поэтому оригинальный топливный бак и топливную систему нужно сохранить. Обычная машина расходует один бак неэтилированного бензина на каждые пять баков пропан-бутана. Дополнительный топливный бак посягает на место в багажнике, а сама услуга перевода на новое топливо стоит немало – около 2000 фунтов стерлингов. Отбить вложения получится только после того, как автомобиль проедет 50 000 километров. Кроме того, СУГ тяжелее воздуха, а значит, он будет оседать в углублениях. По этой причине он считается взрывоопасным и запрещен на многих стоянках и в тоннеле под Ла-Маншем. Так что лучше переплыть на пароме. Будем надеяться, что он не загорится.

У природного газа тоже есть свои недостатки. Сейчас этот источник энергии доступен в больших количествах благодаря открытию и разработке месторождений сланцевого газа. По данным организации NGV Global, которая собирает статистику в этой области, к 2024 году количество транспорта на газе достигнет отметки 30 миллионов единиц. Большие фуры можно заправлять сжиженным природным газом (СПГ), который вряд ли попадет в топливный бак вашего автомобиля, только если вы не живете в стране с очень холодным климатом. Это криогенная жидкость, получаемая при сжатии и охлаждении природного газа до температуры –160 °C. Компримированный природный газ (КПГ) более применим к обычным автомобилям, так как его можно хранить в баках под высоким давлением. Объем выбросов CO2 машин на КПГ обычно равняется 60–80 % от объема выбросов автомобилей на бензине. Кроме того, они выделяют гораздо меньше NOx. Однако топливный бак таких машин занимает больше места и заправлять его придется чуть дольше. Автомобили на газовом топливе могут стать временным решением, пока весь мир не перейдет на электромобили, но вряд ли они смогут задержаться надолго.

На каждое разумное предложение по решению проблемы выбросов приходится несколько причудливых. Поговорим о ядерной энергии. Килограмм обогащенного урана высвобождает столько же энергии, сколько 2700 тонн угля. Поэтому автомобили на ядерном топливе могли бы сделать концепцию заправки частью истории. Реактору в Audi вашей матери понадобится новый обогащенный уран лишь каждые 5–10 лет, а выхлопных газов при этом выделяться не будет. С другой стороны, выключить реактор будет непросто. Вероятно, потребуется способ откачивать энергию в местную энергосеть. К тому же небольшим препятствием для распространения технологии является то, что выделяемая радиация с высокой долей вероятности убьет водителя, пассажиров и проходящих мимо пешеходов. Авианосец или крупная субмарина достаточно большие, чтобы вместить защитный экран от радиации. Автомобиль с имеющимися технологиями – пока что нет.

В 1950-е и 1960-е годы предпринимались смелые (и безрассудные) попытки создать концепты автомобилей на ядерном топливе, но рабочие прототипы изготовлены не были. К примеру, в модели Ford Nucleon 1957 года был установлен сменный реактор (владельцы должны были заменять его каждые 8000 километров), а также предусматривалась возможность выбора разных характеристик. В 1958 году во Франции представили сразу две модели: Arbel Symetric и Simca Fulgur. В 1962 году конструкторы Ford попробовали еще раз: на свет появился шестиколесный Seattle-ite XXI. Но предвестником будущего в нем стали скорее интерактивная компьютерная навигация и модульный дизайн, чем сменная атомная силовая установка. Пожалуй, наиболее оптимистичный концепт эпохи атома – автомобиль Studebaker-Packard Astral. Он не только должен был ездить на атомной энергии, но при этом еще и балансировать на одном колесе при помощи гироскопа. Силовое поле защищало бы машину от столкновений.

Идея атомных автомобилей то и дело всплывает на поверхность. В 2009 году специалисты Cadillac разработали концепт World Thorium Fuel с ториевым реактором, который следовало заменять каждые 100 лет. Энергия, высвобождаемая из одного грамма тория, равна почти 30 000 литров бензина. Такое топливо, вероятно, будет использоваться в автомобилях через много лет, но в обозримом будущем мы его не увидим по соображениям безопасности.

На самом деле Cadillac разработал этот концепт скорее ради развлечения и не планировал его производить. Но модель и сегодня выглядит невероятно: каждое колесо состоит из шести более тонких колес.

В настоящее время машины на ядерном топливе находят себе место лишь в книгах и играх. Nucleon 1957 года послужил прототипом для атомных автомобилей в серии игр Fallout, где разработан целый парк разных моделей. При обстреле они взрываются, и на их месте образуется ядерный гриб.

Уильям Клей Форд-старший, внук основателя компании Генри Форда, у модели Ford Nucleon 1957 года. Таковы были представления об автомобилях в эпоху атома.

Если для решения проблемы выбросов использование атомной энергии кажется нереалистичным, то как насчет воздуха? Звучит вполне здраво и не так нелепо, как можно подумать. Пневматические трамваи ездили по улицам некоторых французских городов в течение нескольких десятилетий XIX века. В 2009 году мы сняли выпуск программы «Круче не придумаешь», где показали пневмомобиль, который ездит на сжатом воздухе. Его максимальная скорость составляет всего 50 км/ч, зато он может проехать 100 километров, не стреляя выхлопами. При этом автомобиль издает причудливые звуки, которые напоминают швейную машинку с гидравлическим приводом в работе. Внешний вид не очень привлекательный: что-то среднее между слизнем и улиткой. В место боковых окон в машине иллюминаторы, а внутрь помещается только один человек – водитель. Спереди его позиция кажется очень уязвимой. Тем не менее изобретатель Ги Негрэ и его сын Сирил возлагают большие надежды на Airpod – именно так они окрестили свой автомобиль за несколько лет до того, как Apple стала выпускать беспроводные наушники. Но, к сожалению, как это было и у многих до них, выход на рынок начался неудачно и сопровождался техническими сложностями.

Автомобиль Негрэ хранит сжатый воздух в баллоне под высоким давлением, откуда он подается в поршневый двигатель. Однако поршни движутся за счет не горячей топливно-воздушной смеси, а расширения сжатого воздуха – по этому же принципу в паровом двигателе расширяется пар. Теоретически заправка – дело нескольких минут. Выхлопов нет, отпадает потребность в системе охлаждения, свечах зажигания, стартере и выхлопной трубе. Эта машина, как и электромобили, способна рекуперировать часть энергии во время торможения. Это делается при помощи сжатия и накопления воздуха.