Солярка с водой: смерть или прогресс?
Считается едва ли не аксиомой, что вода является постоянным и одним из опаснейших спутников любого топлива. Однако вот уже на протяжении нескольких десятилетий в мире появляются изобретатели, которые пытаются в корне опровергнуть такие представления. Более того, экспериментально доказать, что вода не только не враг, но может быть и реагентом, повышающим КПД топлива. Более того, есть ученые, которые утверждают, что она может заменить его – сама стать источником энергии.
Прописные истины гласят, что вода существенно ухудшает качество топлива: низкотемпературные свойства, вязкость, прокачиваемость, фильтруемость, процессы смесеобразования – все это в конечном итоге снижает теплоту сгорания и КПД двигателя. Кроме того, присутствие воды ускоряет процессы коррозии, ухудшается смазывающая способность топлива. Короче говоря, обычная добавка воды в дизтопливо означает смерть топливной системы авто.
Однако среди ученых давно – еще с начала прошлого века витала идея, что если вода находится в некоем связанном состоянии, могут возникнуть интересные эффекты. Надо лишь найти некий эмульсор или стабилизатор, который выполнит эту задачу.
Попыток было множество. В Китае к примеру, в 60-х годах речной флот единовременно перевели на такую эмульсию. Однако, спустя некоторые время он целиком вышел из строя по причине эрозии двигателей. В России эту технологию с незначительными изменениями используют до сих пор. Например, несколько кораблей Балтийского и Мурманского пароходств и сегодня ходят по морю на эмульсии. Но советских ученых работы ученых по производству эмульсора для связки воды с бензином, названного аквазином, в начале 90-х завяли по банальной для тех времен причине – прекращения финансирования.
А вот американский изобретатель Рудольф Ганнерман в это же время запатентовал вид топлива для двигателей автомобилей и других машин, наполовину состоящего из воды. Он назвал его А-55 (цифра означает процент воды (Aqua) в смеси с бензином). И, говорят, заработал на этот ноу-хау миллиард долларов.
В то время об этом изобретении много было пересудов. Ганнерман утверждал, что его смесь обеспечивает пробег на 30% больше, чем на бензине. Это он объяснял тем, что в процессе сгорания топлива в цилиндре двигателя вода расщепляется на кислород и водород, который и добавляет энергии. А чтобы ускорить диссоциацию воды Ганнерман на каждом поршне или головке цилиндра предложил укрепить небольшой кусочек никеля, который будет служить катализатором. Крупнейшая фирма «Caterpiller» настолько заинтересовалась изобретением, что в июле 1994 заключила c ним соглашение. СМИ сообщали о положительных результатах испытаний на рейсовых автобусах в городе Рино (штат Невада), об автопробеге пяти грузовиков в штате Миннесота на расстояние 2 тыс. км. А ведущий специалист по автотранспорту этого штата Джон Питерс заявил, что если преимущества А-55 будут всесторонне изучены и доказаны, то новое топливо поможет вдвое сократить торговый дефицит США, исключив импорт нефти!
Однако, с тех пор об изобретении Ганнермана не пишут. И как не пытались мы в Интернете разыскать о нем свежих сведений – ничего не нашли. Из чего можно лишь предположить, что ноу-хау не прижилось.
Японская эстафета
Однако поиск чудо-эмульсора продолжался. Эстафету Ганнермана переняли японские исследователи из университета Канагавы. При этом они опираются на достижения новой нового веяния – нанотехнологии.. Они разработали процесс эмульгирования топлива при помощи гидрофильных наночастиц.
Для создания эмульсий из различных видов нефтепродуктов оказался пригодным один-единственный вид частиц. При этом новый метод проще прежних способов: вода может использоваться «индустриальная», а не максимально очищенная, как раньше, к тому же полученная эмульсия отличается высокой стабильностью.
За счёт испарения в цилиндре двигателя воды, являющейся составной частью нового суперэмульгированного топлива, солярка оказывается распылена на меньшие по размеру капли, что улучшает эффективность сгорания этого топлива. Одновременно снижается температура сгорания, что снижает выбросы окислов азота.
Пару лет назад японцы провели испытания суперэмульгированного дизтоплива на 30-тонном грузовике, которые продемонстрировали сокращение выброса вредных веществ и снижение расхода топлива на 10-15%. При этом испытывалось два типа водно-дизельной смеси: с содержанием воды 30% и 35% соответственно.
И снова американцы
Любопытная информация в СМИ привлекла наше внимание, ставшая, собственно, и поводом для этой статьи. В сентябре американская компания «EcoloCap Solutions Inc и российская «PIK Group» договорились с министерством энергетики и угольной промышленности Украины о том, чтобы наладить в этой стране выпуск эмульсионного топлива «M-Fuel». По этому случаю в Киеве и Донецке побывал глава «EcoloCap» Майкл Сигел. Соответственно, представители украинского правительства намерены отправиться в Корею, где расположены производственные мощности компании, с целью провести испытание этого топлива и сертифицировать его для Украины.
Судя по сообщению, российская компания берет на себя роль дистрибьютора, который должен продвинуть новое топливо, в том числе – наладить его производство – в Украине и и других странах восточной Европы.
Из американских источников в интернете следует, что топливо «M-Fuel» представляет собой эмульсию, состоящую на 70% из дизельного топлива, керосина, или других тяжелых нефтепродуктов, на 28% из воды и на 2% — из стабилизирующей добавки. При этом, как и японцы, американцы опираются на достижения нанотехнологий. «M-Fuel» изготавливается специальной установкой – «Nano Processing Unit» (NPU), которая путем электролиза разделяет воду на кислород и водород, а нефтепродукты – на субмикронные пузырьки, которые сразу же поглощают молекулы кислорода и водорода. Установка эта (имеется несколько вариантов мощностей) позволяет перерабатывать самые разные нефтепродукты: дизтопливо, биотопливо, загрязненные отработанные масла, а также любую воду, лишенную твердых частиц.
К числу преимуществ M-топлива авторы ноу-хау относят следующее. Во-первых, оно полностью сгорает в камере, устраняя нагар и «горячие точки»- твердые частицы, которые, стремясь вырваться на свободу, создают трение в движущихся частях двигателя. Этот повышает срок его службы и затраты на обслуживание. Кроме того, на 40% сокращается расход топливо. Наконец, экологическая составляющая. По данным EcoloCap, выброс вредных веществ в атмосферу уменьшается более чем на 60%.
Важно и то, что M-топливо полностью совместимо с автомобильными и прочими двигателями, и не требует их модификации. Примечательно, что «M-Fuel» изобретатели испытали не только на автомобилях, но и работе дизельного генератора на электростанции (в Чили).
Следует отметить, что «EcoloCap» весьма осторожна в оценках преимуществ своего детища. Во всех ее пресс-релизах непременно присутствует примечание, в котором подчеркивается, что пока они носят характер лишь предположений, и что до окончательных выводов еще далеко.
«EcoloCap Solutions Inc.» известна как компания, специализирующаяся на применении нанотехнологий для производства альтернативных видов энергии. Штабс-квартира ее расположена в Баррингтоне (шт. Иллинойс). Летом этого года она подписала протокол намерений с «GFE Global Inc» на распространение «M-Fuel» в Центральной и Латинской Америке, а также за их пределами. При этом организуется продажа и необходимого оборудования – установок «NPU-60» мощностью 60 тонн в день, которые продаются по 850 тыс. долларов. Выбор этого региона, по словам директора «GFE Global Inc» Иосифа Блэка, не случаен, поскольку большинство стран в нем – за исключением Венесуэлы, своих запасов нефти не имеют, импортируют топливо, и поэтому оно там дорогое. Уже в этом году продажи начались в Коста-Рике, на очереди Никарагуа, Панама, Багамские острова и др.
Вечная слава воде!
Некоторые разработчики и вовсе предлагают отказаться от использования в двигателях бензина и солярки. По их мнению, с функциями этих нефтепродуктов вполне может справиться и обычная вода.
В частности, в американском университете Пардью (штат Индиана) придумали способ вырабатывать водород из воды непосредственно во время движения автомобиля. Суть изобретения такова. В специальный бак помещаются шарики из сплава алюминия и галлия. При поступлении воды алюминий будет окисляться, выделяя при этом водород, который и послужит топливом для машины. Функция галлия состоит в том, что он препятствует появлению на поверхности алюминия оксидной пленки, которая в обычных условиях не дает этому металлу взаимодействовать с водой. Изобретатели утверждают, что вода в данном случае вполне заменяет бензин, совершенно избавляя от вредных выхлопов. Правда есть существенный минус: дороговизна алюминия и галлия, что пока не позволяет говорить о конкурентоспособности данного ноу-хау.
Оригинальный способ езды на воде придумал американский инженер Джон Канзиус. Он создал аппарат, в котором соленая вода подвергается воздействию радиоволн, которые ослабляют связи между ее компонентами. Это ведет к выделению водорода, который с помощью искры воспламеняется и горит ровным пламенем, температура которого может превышать 1600 градусов. Канзиус заявляет, что вполне годится обычная морская вода. Естественно, никаких вредных выхлопов при работе такого аппарата не происходит. Как и в первом случае, переход идеи в область коммерческой практики пока осложнен экономическими аргументами: изучается, будет ли получаемая энергия превышать энергию, затраченную на генерацию радиоволн. В научном же плане изобретение Канзиуса называют самым значительным открытием о воде за последние сто лет.
Как бы то ни было, в водород активно инвестируют. В США уже с 2003 года действует программа государственной поддержки разработчиков водородных двигателей, под которую выделено 1,2 млрд. долларов. В Японии на разработку новых видов топлива правительство обязалось выделять ежегодно по 280 млн. долларов.
Комментарии
На данный момент комментариев нет
Ваш комментарий
Для того, чтобы оставить комментарий, подключитесь
или зарегистрироваться.