Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

"Гибридные виды транспорта и альтернативное топливо"

План

Введение

1. История разработок

2. Принцип работы гибридного привода

3. Типы гибридного транспорта

4. Биотопливо как альтернативный источник энергии

Литература

Введение

Во все времена и у всех народов транспорт играл важную роль. На современном этапе значение его неизмеримо выросло. Сегодня существование любого государства немыслимо без мощного транспорта.

В ХХ в. и в особенности во второй его половине произошли гигантские преобразования во всех частях света и областях человеческой деятельности. Рост населения, увеличение потребления материальных ресурсов, урбанизация, научно-техническая революция, а также естественно-географические, экономические, политические, социальные и другие фундаментальные факторы привели к тому, что транспорт мира получил невиданное развитие как в масштабном (количественном), так и в качественном отношениях. Наряду с ростом протяженности сети путей сообщения традиционные виды транспорта подверглись коренной реконструкции: значительно увеличился парк подвижного состава, во много раз поднялась его провозная способность, повысилась скорость движения.

В то же время на первый план вышли транспортные проблемы. Эти проблемы по преимуществу относятся к городам и обусловлены чрезмерным развитием автомобилестроения.

Мировая автомобильная промышленность остро ощущает давление двух современных тенденций - постоянно растет стоимость топлива и ужесточаются экологические требования к отработавшим газам двигателей. Эти мощные тренды породили безостановочный рост цен на нефть и надвигающуюся угрозу изменения климата планеты, то есть глобального потепления. В этой связи все автопроизводители, включая российских, начали активно искать решение экологических и экономических проблем -как сделать эффективное транспортное средство, которое в идеале не сжигало бы дорогое ископаемое топливо и, следовательно, не загрязняло окружающую среду.

В большинстве видов транспорта работает тот или иной двигатель, и на сегодняшний день в большинстве случаев это либо дизель, либо двигатель внутреннего сгорания, либо электродвигатель, либо турбореактивный двигатель. Электродвигатель по своим характеристикам лучше многих других приводов, в частности он более устойчив к переменным нагрузкам, не требует сложных систем передачи, КПД двигателя значительно выше (поскольку в нем меньше механически двигающихся частей, соответственно ниже процент механического износа), кроме того электродвигатель более дешевый по сравнению со своими собратьями. Итак, с одной стороны электродвигатель - просто находка, но есть одно НО! В пределах автомобиля электричество - крайне дорогой источник энергии. Поэтому решение только одно, сделать электродвигатель не основным, а вспомогательным элементом, именно этот вывод и положил начало производства гибридов разных категорий и обращение к альтернативным видам топлива. Альтернативное топливо содержит водородсодержащее сырье, то есть на выхлопе образуется просто вода, существуют автомобили на метиловом спирте, природном газе, бензине и дизельном топливе. Чисто водородные топливные элементы являются и самыми чистыми, но их установочная стоимость не является рентабельной. Поэтому в данный момент более популярны так называемые гибридные схемы, когда транспорт имеет как обычный двигатель, так и электрический.

1. История разработок

Главной причиной начала производства гибридных автомобилей стал спрос потребителей на подобные автотранспортные средства, вызванный высокими ценами на топливо и постоянным повышением требований к экологичности машин.

Первым автомобилем с гибридным приводом считается Lohner-Porsche. Автомобиль был разработан конструктором Фердинандом Порше в 1900 - 1901 годах.

В США гибридные автомобили начал разрабатывать Виктор Воук в 60-е - 70-е годы.

В 1980 году компания Volvo проводила эксперименты с маховиком, разгоняемым дизельным двигателем и используемым для рекуперации тормозной энергии. Впоследствии от этого проекта отказались в пользу гидравлических аккумуляторов.

В Советском Союзе также велись работы по разработке гибридных автомобилей. Так, работы советского ученого Нурбея Гулиа привели к созданию прототипа гибридного автомобиля на базе автомобиля-грузовика УАЗ-450, где накопителем энергии являлся маховик, трансмиссией - особый вариатор. Это был один из первых "гибридов". В 1966 году удалось достичь экономии топлива до 50 %. В Курске в 1972-73 годах Н.В. Гулиа были проведены испытания городских автобусов с маховичными гибридными агрегатами и вариаторами. Кроме того были построены и испытаны гибридные силовые агрегаты для автобусов на основе гидропривода. В последних, роль накопителя энергии играли баллоны со сжатым азотом и маслом. Несмотря на различные принципы действия этих "гибридов" эффективность их оказалась близкой друг к другу - расход топлива снижался примерно вдвое, а токсичность выхлопа - в несколько раз. Но данные технологии советская автомобильная промышленность не начала использовать.

Первым автопроизводителем легкового гибридомобиля стала японская корпорация Toyota - она начала это направление с 1997 года.

При создании гибридного коммерческого автомобиля конструкторам пришлось искать непростые решения, чтобы сохранить параметры обычного грузовика: мощность, скорость, приемистость, грузоподъемность и полезный объем. Их реализация стала возможна только в современных условиях высокотехнологичного производства с применением мощных бортовых компьютеров. Первый гибридный дизель-электрический легкий армейский грузовик выпустила корпорация GM в 2003 году. Годом позже в Европе появился гибридный Mercedes-Benz (Sprinter). В том же в 2004-м американские корпорации International Truck and Engine Corp. и Eaton Corp. выпустили совместно коммунальный грузовик с гибридным приводом. Первым японским коммерческим гибридом в середине 2005 года стал Isuzu Elf Diesel Hybrid Truck.- первая транспортная компания, решившаяся на эксперимент по массовому внедрению гибридных двигателей. Для начала было закуплено 20 грузовиков с дизельно-электрическими двигателями, которые начали работать в нескольких городах на территории США. Эксперимент продлился до конца 2004 года и в случае, результаты эксперимента были оценены специалистами как удачные, и компания приняла решение в последующие 10 лет заменить в своем автопарке более 30 тысяч среднетоннажных грузовиков. Такие грузовики будут оборудованы новым гибридным дизельно-электрическим двигателем OptiFleet E700, разработанным компанией Eaton. Такой двигатель уменьшает расход топлива на 50% и снижает выбросы CO2 в атмосферу на 75%. Правда, гибридные грузовики будут немного дороже обычных главным образом из-за стоимости аккумулятора.

2. Принцип работы гибридного привода

Гибридный автомобиль - это транспортное средство, оснащенное современным экологически чистым дизельным или бензиновым двигателем, электродвигателем-генератором небольшой мощности, автоматизированной коробкой передач и достаточно большим блоком аккумуляторных батарей. Такой набор узлов присущ только автомобилю с параллельной электрогибридной силовой установкой. Это означает, что транспортное средство может приводиться в действие отдельно от автомобильного ДВС или от одного электродвигателя, или от обеих силовых установок одновременно. Уже давно разработан и производится последовательный электрогибридный привод, то есть когда двигатель соединяется с электрогенератором, а вместо механической коробки передач и системы карданных валов используются электрические провода и мотор-колеса. Эта идея реализована в конструкциях железнодорожных локомотивов и большегрузных карьерных самосвалов. Применение последовательной гибридной схемы обусловлено огромными сложностями при передаче механическим путем очень большого крутящего момента на приводные колеса мощного транспортного средства.

Схема работы автомобиля с параллельным гибридным приводом аналогична, но значительно модифицирована, в первую очередь из-за включения в нее очень высокотехнологичного узла - электродвигателя с функцией генератора, который монтируют между сцеплением и автоматизированной коробкой передач, а также наличия блока аккумуляторных батарей, но в отличие от электромобиля меньшей емкости и, следовательно, более легких. гибридный автомобиль двигатель привод

Электроника без участия водителя включает электродвигатель либо ДВС, либо обе установки в зависимости от вида движения. В момент начала движения и ускорения дизель и электродвигатель одновременно разгоняют транспортное средство. Во время хода автомобиля с эксплуатационной скоростью его приводит в движение только дизельный или электродвигатель. Благодаря использованию автоматической коробки передач в автомобиле отсутствует педаль сцепления. Трансмиссия плавно переключает передачи, а значит, водитель меньше устает и повышается безопасность движения. При торможении электродвигатель переключается в режим генератора и преобразует в электричество энергию вращения ведущих колес. Во время остановки в транспортном потоке бортовой компьютер гибридомобиля своевременно отключит ДВС, а после начала движения не станет его запускать, если не потребуется полная мощность, то есть поездка продолжится на одном электродвигателе, который начнет потреблять энергию из аккумуляторных батарей. Важно отметить, что у "параллельных" по сравнению с последовательными гибридами двигатель внутреннего сгорания работает в самом экономичном режиме и не так часто на пиковой мощности, особенно при движении по городу, тогда как в последовательных гибридах транспортное средство всегда приводится в действие с помощью электротрансмиссии. То есть ДВС постоянно работает на максимальной мощности для преобразования кинетической энергии вращения двигателя в электрическую.

3. Типы гибридного транспорта

Гибридный автомобиль

Это автомобиль, использующий для привода ведущих колес разнородную энергию. Современными автопроизводителями используется схема, позволяющая совмещать тягу ДВС и электродвигателя. Это позволяет избежать работы ДВС в режиме малых нагрузок, а также реализовывать рекуперацию кинетической энергии, что повышает топливную эффективность силовой установки. Нередко силовые установки с электромеханической трансмиссией (например, Ё-мобиль, Тепловоз, некоторые трактора и танки) ошибочно называют гибридными, что в сущности ошибочно лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, паркетных внедорожников серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса - Lexus LS 600h.

По итогам 2006 года во всём мире было продано более полумиллиона только модели Prius. Технологию гибридного привода Toyota HSD лицензировали Ford (Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid).

Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металл-гидридных аккумуляторов.

В 2006 году в Японии было продано 90410 гибридных автомобилей, что на 47,6 % больше, чем в 2005 году.

В 2007 году продажи гибридных автомобилей в США выросли на 38 % в сравнении с 2006 годом. Гибридные автомобили в США занимают 2,15 % рынка новых легковых автомобилей. Всего за 2007 год в США было продано около 350000 гибридных автомобилей (без учёта продаж корпорации GM).

Всего с 1999 года до конца 2007 года в США было продано 1 002 000 гибридных автомобилей.

Гибридный автобус

Наибольшее распространение гибридные автобусы получили в Северной Америке. General Motors с 2004 года к июню 2008 года поставил более чем в 30 городов США и Канады 1000 гибридных автобусов. Компания Orion Bus Industries к сентябрю 2009 года произвела 2200 гибридных автобусов. Первые шесть гибридных автобусов в Лондоне начали эксплуатироваться в начале 2006 года First Automotive Works начала производство гибридных автобусов осенью 2005 года.

Гибридный троллейбус

Скомбинировать в конструкции электропривод с возможностью использования рекуперативной энергии торможения, дизель-генератор и накопительные элементы впервые удалось Минскому государственному производственному унитарному предприятию "Белкоммунмаш". Летом 2006 г. на заводе создан первый в мире пассажирский троллейбус модели 33300А с гибридным приводом. То есть эта новая машина оснащена тяговым электродвигателем переменного тока и автономным источником энергии, состоящим из дизель генератора и накопительных аккумуляторных электробатарей (АКБ).

Троллейбус "Белкоммунмаш-33300А" является низкопольной сочлененной четырехдверной пассажирской машиной с электронной системой управления на IGBT-модулях. Он может передвигаться в режиме троллейбуса, от тока контактной сети, или в автономном режиме, используя электроэнергию, вырабатываемую дизель генератором или аккумулированную батареями. Причем динамические характеристики в обоих вариантах будут абсолютно одинаковыми. Эта двойственность привода позволяет модели "Белкоммунмаш-33300А" работать и на маршрутах, где есть контактная сеть, и там, где ее нет. Если сравнивать "Белкоммунмаш-33300А" с обычным троллейбусом без накопительных батарей, то можно сказать, что эксплуатация гибрида сэкономит 10% энергии от использования рекуперативного торможения, а в автономном режиме экономия дизельного топлива достигнет 40% в сравнении со стандартным автобусом.

Первая в России модель гибридного троллейбуса, который благодаря специальным аккумуляторам может некоторое время ехать без контактной сети, успешно прошла испытание в Новосибирске в апреле этого года..

СТ-6217 - высокопольный троллейбус, выпускающийся с 2009 г. на "ООО "Сибирский троллейбус". "Сибирскому троллейбусу" в 2003 г. дали разрешения только на капитально-восстановительный ремонт, а сейчас дали сертификацию уже на строительство собственной модели.

Сейчас троллейбус курсирует по маршруту № 5 "Городской аэропорт - Ленинградская". От конечной остановки маршрут будет продлен до ТЭЦ-5. Этот отрезок пути троллейбус будет проходить, используя автономное питание от установленных батарей. Таким образом, без контактной сети он будет проезжать 6 остановок.

Преимущества и недостатки

Преимущества

Главным преимуществом является экономная эксплуатация.

Очень актуально сегодня уменьшение вредных выбросов с отработавшими газами, что стало прямым следствием снижения расхода топлива у гибридомобилей. А при работе на электроприводе эмиссия вообще нулевая, это имеет неоценимое значение для больших городов, в том числе в России. Как показывает опыт эксплуатации, в городе гибридный автомобиль 80% времени работает в режиме электромобиля. Наличие двигателей двух типов позволяет отказаться от установки одного мощного двигателя, рассчитанного исходя из пиковых нагрузок эксплуатации транспортного средства. Когда гибридомобилю потребуется максимальная мощность, в работу одновременно включаются ДВС и электромотор. Это позволяет установить менее мощный ДВС, работающий большую часть времени в экономичном режиме. Снижение расхода углеводородного топлива немедленно сказалось на экологической чистоте.

Устранён главный недостаток двигателя на углеродном топливе - невозможность возврата энергии обратно в углеродное топливо. Инженеры по транспорту давно пытались сохранить энергию движения при торможении, чтобы её повторно использовать. Например, применялись специальные конструкции с большим маховиком.

Сокращение числа заездов на АЗС благодаря меньшему расходу топлива позволяет сэкономить около трети рабочего времени. И последнее, пусть и небольшое преимущество гибридомобиля - это заправка углеводородным топливом. У электротранспортных средств остается один существенный недостаток - необходимость длительного заряда аккумуляторов. Процесс этот долгий, и к тому же требует специально подготовленного пункта зарядки. Электромобиль пока непригоден для длительных междугородных поездок. У гибридного автомобиля этого недостатка нет.

Недостатки

Гибридные автомобили имеют относительно больший вес, они сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.

Наиболее перспективные, механические, гибриды не могут на данном этапе составить конкуренцию электрическим гибридам. Основной проблемой является невозможность создания адаптивных трансмиссий, способных работать в широком диапазоне передаточных отношений.

Также существуют опасения, что в будущем нас ожидает дефицит редких материалов, используемых при производстве гибридомобилей. Например, редкоземельный элемент диспрозий, который применяют при производстве высокотехнологичных электрогенераторных узлов. Надо сказать, что 95% мировых запасов редкоземельных материалов добывают сегодня в Китае, и у аналитиков возникают опасения, что внутри-китайское потребление этих элементов к 2012 г. сравняется с существующим объемом добычи.

Солнечная энергия

К наиболее перспективным транспортным средствам грядущего столетия относят электромобиль. Однако его источники энергии - аккумуляторные батареи - пока не могут конкурировать с бензином и дизельным топливом. Да и экологическая чистота электромобиля далеко не бесспорна (если его аккумуляторы заряжают энергией от тепловых электростанций - это, по сути, "нефте-" или "углемобиль", если же от атомных - "атомобиль"). Иное дело солнцемобиль - разновидность электромобиля, получающего электроэнергию от бортовых или стационарных фотопреобразователей.

Фотоэлектрические элементы также могут устанавливаться на различных транспортных средствах: лодках, самолётах, дирижаблях и т. д.

Фотоэлектрические элементы вырабатывают электроэнергию, которая используется для бортового питания транспортного средства, или для электродвигателя электрического транспорта.

В Италии и Японии фотоэлектрические элементы устанавливают на крыши ж/д поездов. Они производят электричество для кондиционеров, освещения и аварийных систем.

Компания PlanetSolar создала катамаран TЫRANOR, который работает на солнечных батареях. Этот катамаран, спроектированный швейцарцами и построенный немцами, оснащен солнечными панелями общей площадью более 5380 квадратных метров. Tыranor признанна самой большой яхтой на солнечных батареях в мире. На проектирование и строительство TЫRANOR было затрачено около 26 миллионов долларов США. Солнечные панели PlanetSolar питают два электрических двигателя, которые обеспечивают максимальную скорость катамарана 24 километра в час. Избыточная энергия, произведенная солнечными панелями, сохраняется в литиево-ионном аккумуляторе большой емкости - ее будет достаточно, чтобы катамаран мог плыть в течение трех суток в пасмурную погоду.

Специалисты полагают, что солнечный транспорт станет всерьез конкурировать с автомобильным, когда эффективность доступных по цене солнечных элементов (фотоэлектрических преобразователей) составит 40-50%. Пока же их КПД всего 10-12%.

Электромобиль

С 2003 г. в Калифорнии (США) вступает в действие закон, предусматривающий обязательный выпуск национальными производителями не менее 2% автомобилей с "нулевым выхлопом", прежде всего - электромобилей,

В 2008 г. фирма "Дженерал моторс" построила самый дорогостоящий электромобиль. Его начинка - 44 никель-металлогидридные батареи, топливные ячейки и трехфазный электромотор мощностью 137 л. с, разгоняющий машину весом 1300 кг до 150 км/ч с общим пробегом 500 км от одной зарядки. Исходным топливом для электромобиля служит технический спирт - метанол. Смешиваясь с водой, спирт разлагается в испарителе на водород и двуокись углерода. Водород поступает в топливные ячейки и после ионизации вырабатывает электроэнергию, подпитывающую батареи. Данные ионы окисляются кислородом, содержащимся в воздухе, и превращаются в воду, которая используется на первой стадии цикла. Таким образом, решается масса проблем, которые прежде делали автомобиль на электротяге столь непривлекательным: батареи не нужно заряжать от сети, а баки - заправлять взрывоопасным водородом. Правда, здесь есть одно "но". Аналогичные установки американцы используют в космосе. И цена их столь заоблачная, что о "гражданском" применении таких установок пока не может быть и речи.

В Швеции создан 15-тонный грузовик, который назвали машиной будущего. В его двигателе соединены электромотор и газовая турбина. Электромотор используется на улицах города, чтобы не загрязнять атмосферу, а турбина - на загородных шоссе. Двигатель достаточно мощный 170 л. с, что позволяет грузовику развивать скорость 9О км/ч. Газовая турбина работает на этаноле, вредность выхлопных газов при этом в 10 раз меньше, чем от машин с поршневым мотором. А в качестве горючего могут быть использованы также метанол, бензин, дизельное горючее, рапсовое масло и природный газ.

Словом, поиск идет повсюду. Страна, которая первой выйдет на мировой рынок с электромобилем, не уступающим автомобилю с бензиновым двигателем, окажется лидером в гонке за транспорт XXI в.

Опередив в очередной раз остальные страны, Япония вступает в эру электромобилей. В Осаке постоянно действует первая на планете сеть скоростных подстанций, которым необходимо всего лишь 30 мин, чтобы "заправить" экологически чистый автомобиль, обещающий уже в недалеком будущем составить серьезную конкуренцию привычным машинам с двигателем внутреннего сгорания. До сих пор на подзарядку батарей уходило не менее 10 ч, что было одним из главных сдерживающих факторов широкого распространения электромобилей в мире. Однако с вводом в Осаке первых семи скоростных "электрозаправок" машины смогут свободно курсировать по городу. Они могут вернуться назад до того момента, как у них иссякнет вся энергия. Учитывая также, что последние модели электромобилей способны развивать скорость до 140 км/ч, зона их применения еще более расширяется.

Японская компания "Тойота" может стать первым в мире массовым производителем легковых автомобилей с двойной или "гибридной" системой энергоснабжения. Новая машина оснащена традиционным бензиновым двигателем, а также источниками энергопитания - аккумуляторными батареями, электромотором и электрогенератором.

Технология двойного питания, позволяющая водителям свободно переходить с одной системы на другую, в той или иной форме разрабатывалась практически всеми крупными автомобильными компаниями с целью повышения экологической безопасности своей продукции. Однако реализация проектов в большинстве случаев откладывалась в связи с высокими производственными расходами, которые неизбежно приводят к подорожанию автомобилей для покупателей. Если "Тойоте" удастся преодолеть проблему и запустить в производство экологически безопасную модель, это станет серьезным поводом для беспокойства ее американских и европейских конкурентов.

Пока представители "Тойоты" не раскрывают данных о планируемом объеме производства и возможной рыночной цене машины. Однако известно, что "гибкие" модели будут незначительно дороже традиционных. Успех предприятия во многом зависит от расценок и объемов производства.

Новая модель "Тойоты" будет оснащена двигателем внутреннего сгорания объемом 1500 см 3, обеспечивающим возможность развития высокой скорости на автомагистралях. В городе же водитель может переключиться на экологически безопасную систему питания. Конструкция машины предусматривает подзарядку аккумуляторных батарей от бензинового двигателя. Таким образом, должна быть преодолена проблема длительных простоев, которые вынуждены совершать автомобили, работающие на электричестве. Новая система также значительно более экономична в отношении расхода бензина.

Более 4000 экологически чистых электромобилей ездит по дорогам Германии - это 0,01% от общей численности автопарка страны. Количество электромобилей в 2007 г. увеличилось на 2,5%. Они заняты в основном на доставке мелких партий товаров в небольшие магазины. В этой связи эксперты полагают, что в Германии нашлось бы применение как минимум для 10 млн электромобилей. При этом потребление электроэнергии возросло бы на 5%, что потребовало бы строительства новых электростанций.

В настоящее время в России только Волжский автомобильный автозавод, не считая мелких опытно-конструкторских фирм, выпускает электромобили. В его арсенале "Ока электро", длиннобазная "Нива" ВАЗ-2131Э, "Пляжный "Эльф" и показанный на Парижском автосалоне 2009 г. оригинальный электромобиль "Рапан". Электрическая "Ока" весьма уверенно чувствует себя в плотном городском потоке, свободно разгоняясь до 100 км/ч. Запаса хода полностью заряженной машины хватает на 100 км при движении по городу. Главная проблема в несовершенстве аккумуляторных батарей. Создано и эксплуатируется несколько десятков аккумуляторов, в том числе никель-кадмиевые, никель-серные, серебряно-цинковые и др. Большинство имеет короткий срок службы, незначительную энергоемкость и высокую стоимость, сопоставимую порой со стоимостью всего автомобиля. Кроме того, для их подзарядки требуется немало времени. Та же "Ока электро", оснащенная никель-кадмиевой батареей, заряжается не менее 6-7 ч.

Перезарядка воздушно-алюминиевых батарей не требует использования электросети, а сводится к механической замене отработанных алюминиевых анодов новыми, на что уходит не более 15 мин. Еще проще и быстрее происходит замена электролита для удаления из него осадка гидроокиси алюминия. На заправочной станции отработанный электролит подвергают регенерации и используют для повторной заправки электромобилей, а отделенный от него гидроксид алюминия направляют на переработку. Автомобильная энергоустановка 92ВА-240 пока выпускается в опытных партиях.

В 2001 г. в Москве начали использоваться аккумуляторные электромобили "Муравей", предназначенные для уборки тротуаров и пешеходных зон. Эти экологически чистые машины работают только от электроэнергии и заряжаются от обычной розетки в 220 вольт в течение восьми часов. Продолжительность их работы без перезарядки - около четырех-пяти часов.

Маленькие желтые машинки высотой около полутора и длиной в два метра были созданы конструкторским бюро "Тетр". Электромобиль "Муравей" получил бронзовую медаль на Первом международном салоне инноваций и инвестиций. Недавно российские ученые предложили принципиально новый подход к решению проблемы: вырабатывать электроэнергию на борту электромобиля непосредственно из бензина (без теплового двигателя и генератора). Компактные электромоторы установлены прямо в колесах (рис. 1). Это так называемый механотронный узел, который не только экономит электроэнергию и во много раз снижает вес электромобиля. Компьютер управляет всеми колесами: тут и антиблокировочная система и система курсовой устойчивости. Под днищем машины установлены блоки топливных элементов - автономные электростанции суммарной мощностью 40 кВт. Дополнительно в цепь включен буфер из суперконденсаторов - для мгновенного повышения мощности. Заправиться можно бензином на обычной бензоколонке, но эффективнее использовать метанол, который можно синтезировать из угля или природного газа. Пойдет и водород, и даже спирт. Расход топлива для автомобиля класса "Волга" составляет 3,5 л метанола на 100 км.

Механотронные узлы на электромобилях - дело будущего. Наука еще не подошла к созданию миниатюрных и достаточно мощных узлов. Для этого нужно решить проблему сверхпроводимости.

Топливными элементами Россия уже располагает. Оборонная промышленность выпускает самые дешевые мембраны для топливных элементов. Электронную начинку дешевле покупать за рубежом. Таким образом, в России создан электромобиль нового поколения. Многие зарубежные специалисты проявили интерес к российской технологии производства топливных элементов. В 2008 г. создана Российская ассоциация электрических транспортных средств Росэлектротранс. Эта общественная организация будет заниматься продвижением электромобиля в России.

В интересах защиты окружающей среды считается целесообразным перевод автотранспорта на электротягу, особенно в крупных городах. Предполагается, используя существующие типы источников тока с определенным их усовершенствованием, создать и передать в эксплуатацию электромобили, экономически и технически конкурентоспособные с обычными автомобилями. Последующие этапы развития электромобилей связывают с их серийным и массовым производством и постепенным увеличением доли в автомобильном транспорте. Оценки показывают, что в 2000 г. электромобили могут составлять 5% общего числа автомобилей мира, а в 2025 г. - 15%.

4. Биотопливо как альтернативный источник энергии

Спешность перехода на возобновляемые топлива обусловлена 3-мя факторами: отклонение климатического фона, увеличение спроса на энергию, шаткость доступа к истощимым ресурсам. В противоположность нефтяным, угольным и газовым ископаемым, применение топлив, производимых из возобновляемого сырья (в большей части случаев - биомассы), не повышает количества двуокиси углерода в атмосфере. Количество диоксида углерода образующегося при горении биомассы количественно точно соответствует двуокиси углерода, которую растение (основа топлива), усвоило в ходе собственного роста. Сохранение баланса, при котором сбор урожая будет равен количеству выращенных растений, позволит поддерживать содержание двуокиси углерода в атмосфере земли на одном уровне.

Биодизельное топливо получают эстерификацией растительных масел. Эстерификация является химическим процессом, в котором осуществляется преобразование сырых растительных масел в эфиры с улучшением физических свойств, по большей части повышением стойкости. Максимально подходящее сырьё для производства биодизельного топлива являются подсолнечное и рапсовое масло. Еще один перспективный метод производства дизельного топлива это гидрирование (обработка газообразным водородом) растительных масел. Синтетическое дизельное горючее - смесь углеводородов, которые получены в процессе газификации биомассы. В роли биомассы могут быть использованы пшеница, сахарная свекла, солома, древесные или органические отходы. Диметиловый эфир (ДМЭ) представляет собою газ, который используют в жидком виде при небольшом давлении. ДМЭ получают газификацией биомассы. Газификация - процесс, при котором органика перерабатывается в синтетический газ, который представляет собой смесь водорода с угарным газом. Этот синтетический газ - основа для образования разных компонентов альтернативного топлива.

Литература

1. Коробкин В.И /Экология./ - М., 2006. - 465с.

2. Ляченков Н.В., Тарабрин О.А. / Этапы развития аэрокосмической промышленности и автомобилестроения: Учебное пособие / Москва / МАИ / 2004

3. Петрунин В.В./ Плата за негативное воздействие на окружающую среду в 2006 году // Финансы. - 2006. - № 4. - С.25 - 30.

4. Руденко Б. /Цена цивилизации // Наука и жизнь./ - 2004. - № 7. - С.32 - 36.

5. Суэтин А./ 2006 год: мир сегодня и завтра (обзор основных положений доклада "Состояние планеты - 2006") // Вопросы экономики./ - 2006. - № 4. - С.90 - 103.

6. Шишков Ю. /Хрупкая экосистема Земли и безответственное человечество // Наука и жизнь./ - 2004. - № 12. - С.2 - 11.

Размещено на Allbest.ru