Скрыть
10 апреля 2017

Альтернативные силовые установки для транспортных средств

Широкое использование двигателей внутреннего сгорания, работающих на нефтепродуктах, приводит к росту экологических и ресурсных проблем. Так, загрязнение воздуха признано одним из крупнейших вызовов в области здравоохранения и окружающей среды. В новом выпуске информационного бюллетеня «Глобальные технологические тренды» рассматриваются современные альтернативные силовые установки, более экологичные и экономичные.

     
    Веб-версия l Версия для печати (PDF, 1,31 Мб)    
     

ВОДОРОДНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

Использование водорода в качестве топлива возможно в транпортных средствах как с ДВС, так и с водородными топивными элементами. Однако традиционные поршневые ДВС приспособить к работе на водороде и сложно, и дорого (стоимость эксплуатации и обслуживания такой водородной силовой установки примерно в 100 раз выше, чем у обычного двигателя внутреннего сгорания).

Альтернативные вариантом являются топливные элементы (ТЭ), преобразующие химическую энергию топлива в тепло и постоянный электрический ток, питающий электродвигатель или системы бортового питания транспортного средства. ТЭ представляет собой непрерывно перезаряжаемую батарею из двух покрытых катализатором элетродов, между которыми находится электролит. Через один электрод подается водород, через другой — чистый кислород или кислород из воздуха, к которым постоянно добавляются химическое топливо и окислитель. Соединение водорода с кислородом обычно происходит внутри пористой полимерной мембраны. 
Водородные ТЭ намного более экологичны, эффективны (их КПД составляет 45%, современного автомобильного ДВС — 35%), надежны, способны работать при низких температурах, при этом менее габаритны. Они могут  применяться в качестве силовых установок в гибридных автомобилях, а в электромобилях — в качестве суперконденсаторов. 



 

 





Другие тренды — «Метанольные топливные элементы» и «Двигатели на диметиловом эфире» — в полной версии обзора.

Предыдущие выпуски:

№ 3 (38) 2017: Цифровые медиа: новые модели создания и потребления
№ 2 (37) 2017: Индивидуальный подход к нейрофизиологии человека
№ 1 (36) 2017: Новые технологические решения для «умного» дома
№ 12 (35) 2016: Перспективные приложения кремниевой фотоники
№ 11 (34) 2016: Новые финансовые технологии 
№ 10 (33) 2016: Революционные изменения в промышленности 
№ 9 (32) 2016: Новые технологии авиастроения 
№ 8 (31) 2016: Кастомизированное производство на «фабриках будущего» 
№ 7 (30) 2016: «Умное» сельское хозяйство для циркулярной экономики 
№ 6 (29) 2016: Нейротехнологии: прикладной интерес 
№ 5 (28) 2016: Энергоэффективность и энергосбережение: ядерные источники для космоса 
№ 4 (27) 2016: «Умные» ткани для разных сфер жизни 
№ 3 (26) 2016: Новые технологии для устойчивого рыбного хозяйства 
№ 2 (25) 2016: Ассистивные медицинские технологии 
№ 1 (24) 2016: Защита данных в интеллектуальных системах 
№ 17 (23) 2015: Производство ракетно-космической техники становится серийным 
№ 16 (22) 2015: Сортировать мусор будут роботы 
№ 15 (21) 2015: Еда как источник здоровья 
№ 14 (20) 2015: Наноуглеродная основа высокотехнологичного будущего 
№ 13 (19) 2015: «Роевой интеллект» технических систем 
№ 12 (18) 2015: Наноразмерные мембраны и катализаторы обеспечат «зеленое» будущее 
№ 11 (17) 2015: Гибкие решения в современной ядерной энергетике 
№ 10 (16) 2015: Новая диагностика и терапия: индивидуальный подход на клеточном уровне 
№ 9 (15) 2015: Cельское хозяйство перемещается в небоскребы 
№ 8 (14) 2015: Энергетический разворот к Cолнцу 
№ 7 (13) 2015: «Умная» инфраструктура для внегородских магистралей 
№ 6 (12) 2015: Ферменты на службе у медицины: применение для молекулярной диагностики и генной инженерии 
№ 5 (11) 2015: Здравоохранение становится все более ИКТ-зависимым
№ 4 (10) 2015: Новые технологии для лесного сектора 
№ 3 (9) 2015: Наукоемкие материалы для новой электроники и энергетики 
№ 2 (8) 2015: Медицина будущего: технологии генетической инженерии для создания высокоспецифичных лекарств и инструментов молекулярной диагностики 
№ 1 (7) 2015: Эффективные технологии для тепловой энергетики 
№ 6 2014: К 2030 году самолеты станут более экологичными 
№ 5 2014: Круговорот возобновляемого сырья: биодизель из микроводорослей, биоразлагаемая полимерная упаковка, электроэнергия из органических отходов 
№ 4 2014: «Умные» энергосети повысят эффективность российской энергосистемы 
№ 3 2014: Каршеринг с децентрализованной инфраструктурой и беспилотные автомобили помогут победить пробки 
№ 2 2014: Россия в Арктике: прочные морские платформы, новые ледоколы и извлечение метана из газогидратов 
№ 1 2014: Аптамеры РНК, микрочипы под кожу и карманные биосенсоры