Электротранспорт и его перспективы.

Цитата: Goshanskiy от 22.07.2022 09:02:03Это предложение было внедрено в 1941-1944 годах в блокадном Ленинграде, было оборудовано 400 водородных постов ПВО. В условиях блокады и отсутствия бензина перевод автомобилей с бензина на водород позволил эффективно защитить город от прицельного бомбометания самолётами вражеской авиации.^[1]
https://ru.wikipedia…а_в_России

Там же написано, что водород поставлялся с большой земли через трубопровод, проложенный по дну Ладожского озера. Я работал с водородом на стенде Воткинского завода в 80-х и никогда в эту чушь не поверю – все бы вытекло из этих труб еще на первом километре.
На самом деле водород для аэростатов в армии получают из водородных генераторов, в которых алюминий реагирует с КОН в присутствии воды. Смесь закладывается в генератор, чем-то напоминающий ацетиленовый, туда добавляется вода и вперед. Тут уравнение реакции. Поэтому на АС смотрю с удивлением – гораздо проще было бы подключить двигатель именно к генератору, нежели к аэростату, наполненному гремучей смесью.

Цитата: Luddit от 22.07.2022 07:45:01А результат предложения?

Экономия 100 тонн бензина за примерно 2 года, когда каждый массовый подъем аэростатов требовал расхода 1,5 тонны бензина. Речь, скорее всего, шла не о полной замене водородом бензина, а о добавлении небольшой части "грязного" водорода в обедненную топливную смесь, вблизи нижней границы воспламеняемости водородно-воздушной смеси. 
http://www.nts-lib.r…t/anl.html

Цитата: Новый Читатель от 22.07.2022 04:42:09Топливные элементы без постоянной подзарядки водородом из бака далеко не уедут, так что без него никак.
В общем в конструкции этого чуда технической мысли три пожаро- и взрывоопасных обьекта - водородный бак, литий-ионные батареи и сами топливные элементы.

Водородный бак, как я понимаю полимерный - это в сущности замена лития, которого маловато и дороговато. 
Так-то систему вполне можно сделать полностью герметичной, с датчиками утечки. Задвижки для пополнения бака потребуются соответствующими весьма жестким стандартам.
Использование можно сделать очень простым, с приказом не лезть внутрь (вплоть до уголовки), если чо вызывать спецов. У нас такое не сработает, но у них население законопослушное в таких вещах.
Вот только я думаю этот авто будет подороже теслы в себестоимости. А заправки сделать - еще дороже. Хотя надо считать, для заправок водород будут привозить, даже толстый провод медный кидать не надо. 
Но вот с водородом беда.

Цитата: Новый Читатель от 22.07.2022 04:42:09К сожалению в конструкции автомобилей на водородных топливных элементах водородный бак по прежнему присутствует.
Так что взрываться очень даже может. 

Топливные элементы без постоянной подзарядки водородом из бака далеко не уедут, так что без него никак.

В общем в конструкции этого чуда технической мысли три пожаро- и взрывоопасных обьекта - водородный бак, литий-ионные батареи и сами топливные элементы.

Есть ещё вариант с хранением водорода в связанном состоянии. Есть варианты твёрдотельные (вроде как какие-то гидриды титана и т.д.) или в жидкости. Самый известный способ хранения связанного водорода в жидкости - аммиак NH3. При нагревании с катализатором - разлагается 2 NH3 - N2 + 3 H2. Понятное дело, на нагрев надо энергию потратить. Ну это типа "старт" такой от аккумулятора, когда водород попрёт - энергии на разложение аммиака будет завались. Твёрдотельные - тоже при нагревании водород отдают.

Цитата: basilevs от 22.07.2022 17:38:07Есть ещё вариант с хранением водорода в связанном состоянии. Есть варианты твёрдотельные (вроде как какие-то гидриды титана и т.д.) или в жидкости. Самый известный способ хранения связанного водорода в жидкости - аммиак NH3. При нагревании с катализатором - разлагается 2 NH3 - N2 + 3 H2. Понятное дело, на нагрев надо энергию потратить. Ну это типа "старт" такой от аккумулятора, когда водород попрёт - энергии на разложение аммиака будет завались. Твёрдотельные - тоже при нагревании водород отдают.

Я верю в каталитическую химию.
Что делать с "грязным" сырьём, отравляющим катализатор? Чистить сырьё? Менять катализатор? Технико-экономическое обоснование двух вариантов кто-нибудь видел?
Туфта это. Пока.

Цитата: adolfus от 21.07.2022 23:15:48Кстати, не факт, что даже строжайшее соблюдение этого порядка является достаточной защитой – нитроглицерин белопаснее.

Я работал на производствах и с нитроглицерином и с водородом - оба они достаточно безопасны при правильном обращении. Всё-таки, по-моему, водород безопаснее, в т.ч. т.к. он много легче воздуха. С этой точки зрения пропан-бутан опаснее водорода. Желающие покритиковать - кроме минусов прошу предоставить внятные технические аргументы.)

Цитата: basilevs от 22.07.2022 17:38:07Есть ещё вариант с хранением водорода в связанном состоянии. Есть варианты твёрдотельные (вроде как какие-то гидриды титана и т.д.) или в жидкости. Самый известный способ хранения связанного водорода в жидкости - аммиак NH3. При нагревании с катализатором - разлагается 2 NH3 - N2 + 3 H2. Понятное дело, на нагрев надо энергию потратить. Ну это типа "старт" такой от аккумулятора, когда водород попрёт - энергии на разложение аммиака будет завались. Твёрдотельные - тоже при нагревании водород отдают.

1. У японцев было около 30 с хвостиком вариантов хранения водорода аж из 80 годов прошлого столетия. Остался только баки под давлением 70 МПа (это ~ 700 атм). Других приемлемых вариантов не нашли
2. В настоящее время, для океанских судов разрабатывают ДВС (!!!) на аммиаке. Никаких катализаторов.
Один только вопрос - самый дешевый аммиак - это на основе природного газа на сегодня. Уж лучше GTL - процесс... Тем более что газа много. Нефтепродукты возить проще и выгоднее...

Цитата: Superwad от 25.07.2022 12:43:51Остался только баки под давлением 70 МПа (это ~ 700 атм). Других приемлемых вариантов не нашли
2. В настоящее время, для океанских судов разрабатывают ДВС (!!!) на аммиаке. Никаких катализаторов.

Да, Композитные баки из углеродного волокна с полимерным покрытием или еще круче цельнокомпозитный бак видимо единственная возможность как-то приемлимо хранить водород. В жидкий водород я как-то не верю, ну может имеет смысл для большого стационарного бака в роли аккума.
Соответственно можно оценить перспективы.
Для кораблей большой бак изготовить пока просто не получится, они в пролете, потому и аммиак. Для оценки - спущен на воду паром Sea Change - 75 пассажиров, два движка по 300 кВт, баки хранят 246 кило водорода сжатого в 250 бар. Как вариант - для грузовых парусников вспомогательный движ, их опять планируют делать.
Полагаю возможно только для грузовиков и небольших самолетов и как экзотика авто, для тех кто не боится при аварии сразу попасть в рай. Для поездов - только провод.
PS.
Водород на основе газа - это была разводка для России, чтобы покупать дешевле сей грязный, прегрязный газ. На практике метан и тем более пропан лучше использовать напрямую. Так что источник для водорода, когда нет углеводов - только солнечные панельки и ветряки.

Цитата: Прокруст от 26.07.2022 19:11:23Да, Композитные баки из углеродного волокна с полимерным покрытием или еще круче цельнокомпозитный бак видимо единственная возможность как-то приемлимо хранить водород.

Хранят под давлением в обычных стальных баллонах. С водородным охрупчиванием бороться научились уже давно.

Хранение в гидридах используют для перевозки небольших объёмов на большие расстояния. Называется "мелкооптовый контейнер". Для хранения больших объёмов слишком дорого, для водородного транспорта слишком много весит.

Цитата: basilevs от 26.07.2022 23:11:17Хранят под давлением в обычных стальных баллонах. С водородным охрупчиванием бороться научились уже давно.

Хранение в гидридах используют для перевозки небольших объёмов на большие расстояния. Называется "мелкооптовый контейнер". Для хранения больших объёмов слишком дорого, для водородного транспорта слишком много весит.

Для массового применения сталь для хранения водорода - слишком дорого, да и материал это не оптимальный, просто его много.
С точки зрения оптимальной траты ресурсов и организации производства лучше организовать большой завод по синтезу композитов и штамповке из них баков.
Но не похоже что ЕС это осилят - даже в массовом производстве авто на батарейках они уступили частнику Маску. Комиссары - это не про производство, а про директивы и указы.
А по другому это не заработает, не выгодно, пока в мире есть нефть и газ.

Цитата: basilevs от 26.07.2022 23:11:17Хранят под давлением в обычных стальных баллонах. С водородным охрупчиванием бороться научились уже давно.

Только и стоят эти средства борьюы как крымский мост... из черняшки трубопровордов и резервных мощностей не построишь и тезнологичесие норисы на порядок строже чем с тем же метаном ибо коэффицент диффузии в разы больше

Цитата

Хранение в гидридах используют для перевозки небольших объёмов на большие расстояния. Называется "мелкооптовый контейнер". Для хранения больших объёмов слишком дорого, для водородного транспорта слишком много весит.

Цитата: Прокруст от 27.07.2022 08:34:33Для массового применения сталь для хранения водорода - слишком дорого, да и материал это не оптимальный, просто его много.
С точки зрения оптимальной траты ресурсов и организации производства лучше организовать большой завод по синтезу композитов и штамповке из них баков.
Но не похоже что ЕС это осилят - даже в массовом производстве авто на батарейках они уступили частнику Маску. Комиссары - это не про производство, а про директивы и указы.
А по другому это не заработает, не выгодно, пока в мире есть нефть и газ.

дада ... Санта Маск - он всю плонету избавит от тирании ббрократии... У егойноного папаню уже сперму берут в банк , шо бы гуру рассказал как дедать электродвишатели (через 100 леит после изобретения), и батарейки (через 25 лет)/

Представлен концепт водородного Haima 7X, продажи начнутся в 2023-м

ЦитатаНа второй Китайской международной выставке потребительских товаров представили концепт первого в Поднебесной водородного минивэна Haima 7X-H. Представитель департамента коммерции провинции Хайнань Лю Сяочжэн заверила, что уже в 2023 году автомобиль поступит в свободную продажу.

Топливный водород для этого автомобиля хранится в баках под давлением в 70 МПа. Заправка занимает от трех до пяти минут, запас хода на полном баке составляет 800 километров.

На второй Китайской международной выставке потребительских товаров представили концепт первого в Поднебесной водородного минивэна Haima 7X-H. Представитель департамента коммерции провинции Хайнань Лю Сяочжэн заверила, что уже в 2023 году автомобиль поступит в свободную продажу.
Топливный водород для этого автомобиля хранится в баках под давлением в 70 МПа. Заправка занимает от трех до пяти минут, запас хода на полном баке составляет 800 километров.
Вторая Китайская международная выставка потребительских товаров проходит с 25 по 30 июля в Хайкоу. На ней представлены почти три тысячи брендов из 60 стран и регионов планеты, сообщает ТАСС.

1. Китайцы начали разворот с чистых батареечных автомобилей на водородные - вот первые ласточки появились о смене курса
2. Батареечные автомобили слишком тяжелые (с хорошим пробегом), поэтому их делают как правило мелкими, а тут сразу минивэн на водородных элементах - как бы показательно...

Создан прототип электромобиля, поглощающего углекислый газ

ЦитатаПрототип пассажирского электромобиля, который не просто не наносит существенного ущерба окружающей среде, но и захватывает углекислый газ из атмосферы непосредственно в процессе поездки, построили в Техническом университете Эйндховена в Нидерландах. По мысли создателей машины, в течение своего жизненного цикла она поглотит больше углекислого газа, нежели выделилось при его создании.
Монокок и панели кузова машины команда Zem (EM-07) создала с использованием аддитивных производственных технологий, позволяющих снизить потери материалов при создании. В частности, использовался вторично переработанный пластик, остатки которого можно применять в других проектах.
В салоне наряду с переработанным пластиком используются экоустойчивые материалы наподобие "ананасовой кожи" — созданной из целлюлозных волокон ананасовых листьев альтернативы коже реальной. Окна вместо стекла выполнены из поликарбоната, использование которого, считают создатели прототипа, менее вредно для окружающей среды. Машина снабжена модульными информационно-развлекательной системой, электроникой и освещением – все это с нее можно снять и использовать потом в других продуктах.
При эксплуатации углекислого газа электромобиль Zem не выделяет по определению. С целью "выжать" из аккумуляторов чуть больше энергии при езде в нем используется система рекуперативного торможения, а в горизонтальные поверхности встроены солнечные элементы питания. Используется двунаправленная система зарядки, а "цифровые зеркала" служат уменьшению сопротивления воздуха в движении.
По данным разработчиков, путем захвата воздуха при езде и его последующей очистки за средние 20 600 километров ежегодного пробега на скорости около 60 км/ч из атмосферы удаляется порядка 2 килограммов углекислого газа. Само по себе это немного, однако если эта технология воплотится в миллионах автомобилей на дорогах всего мира, она может стать реальным вкладом в декарбонизацию планеты, пишет портал New Atlas.
Фильтр Zem полностью заполняется после 320 километров пробега, и, по мысли создателей, такие фильтры могут очищаться с использованием "зеленой" энергии на зарядных станциях и использоваться снова, тогда как уловленный из атмосферы углекислый газ будет там же закачиваться в баки. Пока неясно, что предполагается делать дальше с уловленным таким образом углекислым газом, хотя некоторые из недавно разработанных проектов предлагают интересные идеи, отмечает автор статьи. В частности, накопленный углекислый газ можно использовать для производства более экологичного бетона, синтетических топлив и пластиков – и даже для такого процесса, как старое доброе газирование минеральной воды.

Цитата: Superwad от 03.08.2022 08:00:10Создан прототип электромобиля, поглощающего углекислый газ

Где-то я уже встречал про незнайкино авто, работающее на газировке с сиропом  Но заголовок лукавит, на самом деле к воздухозаборнику у него присобачен обычный щелочной цеолит, неравнодушный к СО₂. Что дальше делать с этой грязной углекислотой с дороги, уму непостижимо, во всяком случае, совсем не то, что написано.

Цитата: Superwad от 03.08.2022 07:55:45Представлен концепт водородного Haima 7X, продажи начнутся в 2023-м
1. Китайцы начали разворот с чистых батареечных автомобилей на водородные - вот первые ласточки появились о смене курса
2. Батареечные автомобили слишком тяжелые (с хорошим пробегом), поэтому их делают как правило мелкими, а тут сразу минивэн на водородных элементах - как бы показательно...

Вес авто не важен. Основная разница в том, что водородные опаснее в авариях, ну и с водородом авось не пройдет, качество выполнения должно быть высоким.
Плюс водорода в том, что литий не нужен. Так-то с батарейками намного меньше возни и КПД выше.
Китаю под силу создать большой завод  для штамповки композитных баллонов с давлением  в 700 атм, и полагаю Китай это сделает.
Грузовики - вот основное направление, которое имеет смысл (когда с ценой на бензин совсем все не хорошо).
А вот можно ли создать из кучи баллонов аналог большой теслы-батарейки за аналогичные деньги - это большой вопрос.
PS.
Разумеется это все в рамках куда тратить лишнюю пиковую энергию с солнечных панелек и офшорных ветряков (кстати, море у Китая отлично подходит для этих ветряков).

Цитата: Прокруст от 03.08.2022 11:30:14Вес авто не важен. Основная разница в том, что водородные опаснее в авариях, ну и с водородом авось не пройдет, качество выполнения должно быть высоким.

Как раз вес очень важен. Излишний вес - минус энергетическое совершенство (общее КПД системы сильно уменьшается) и вредит сильно.... экологии и здоровью людей. Повышенный износ резины - аккурат в два раза, повышает риск букета заболеваний.

Цитата: Прокруст от 03.08.2022 11:30:14Плюс водорода в том, что литий не нужен. Так-то с батарейками намного меньше возни и КПД выше.
Китаю под силу создать большой завод  для штамповки композитных баллонов с давлением  в 700 атм, и полагаю Китай это сделает.
Грузовики - вот основное направление, которое имеет смысл (когда с ценой на бензин совсем все не хорошо).
А вот можно ли создать из кучи баллонов аналог большой теслы-батарейки за аналогичные деньги - это большой вопрос.
PS.
Разумеется это все в рамках куда тратить лишнюю пиковую энергию с солнечных панелек и офшорных ветряков (кстати, море у Китая отлично подходит для этих ветряков).

КПД зарядки литиевых батарей скажите? А то такая секретная информация, никто не пишет. То что я нашёл - ребята  указали КПД зарядки литиевых батарей аж в 60-75 % остальное потери. И это мы ещё не учитываем потере на управляющую электронику внутри, на выпрямители... Потери на электромоторе... На выходе имеем суммарный КПД близкий к ДВС...
Другое дело водородное - да, оно опасное и водород сам по себе (получение) дело дорогое. Использовать напрямую - так себе идея, хотя не лишена смысла в некоторых ситуациях. Лучше тогда уже его перегонять по техпроцессу GTL в жидкое топливо.
С другой стороны для сглаживания пиков работы ТЭ в водородные авто в любом случае ставятся батареи (химические или ионисторы - не важно). Зато скорость заправки составляет около 7 минут, что сравнимо с заправкой авто с ДВС.
Это не отменяет того, что Китай только увеличивает потребление д/т из года в год, но для крупных городов - миллионников - важнее экологическая среда - состояние воздуха. Не секрет, что концентрация кислорода на сильно загруженных магистралях составляет порядка 11-14 % против 21 % нормы для остальных мест...

Цитата: Superwad от 03.08.2022 13:50:53Как раз вес очень важен. Излишний вес - минус энергетическое совершенство (общее КПД системы сильно уменьшается) и вредит сильно.... экологии и здоровью людей. Повышенный износ резины - аккурат в два раза, повышает риск букета заболеваний.

Не важная по стоимости по сравнению с остальным хрень. И да, агитка зеленых умиляет.
В чем реально водород лучше батареек в эксплуатации - то тем что батарейки надо перерабатывать, а вот бак водородный служить будет долго. Хотя водородные элементы - это тоже переработка. И таки да - что там с редкоземельными для водородных элементов? Уйдя от лития можно наткнуться на еще больший дефицит.

ЦитатаКПД зарядки литиевых батарей скажите? А то такая секретная информация, никто не пишет. То что я нашёл - ребята  указали КПД зарядки литиевых батарей аж в 60-75 % остальное потери. И это мы ещё не учитываем потере на управляющую электронику внутри, на выпрямители... Потери на электромоторе... На выходе имеем суммарный КПД близкий к ДВС...

КПД получения водорода электролизом из воды множим на КПД водородных элементов и видим что батарейки лучше чем у водород.
Что касается ДВС - забудьте, он конечно лучше, был бы свой бензин. Отмена глобализации кроме всего прочего означает что бензин нужно иметь свой.

ЦитатаДругое дело водородное - да, оно опасное и водород сам по себе (получение) дело дорогое. Использовать напрямую - так себе идея, хотя не лишена смысла в некоторых ситуациях. Лучше тогда уже его перегонять по техпроцессу GTL в жидкое топливо.

А сколько реальный КПД получения аммиака? А еще КПД его использования. Сдается мне потери слишком большие получаются.

ЦитатаС другой стороны для сглаживания пиков работы ТЭ в водородные авто в любом случае ставятся батареи (химические или ионисторы - не важно). Зато скорость заправки составляет около 7 минут, что сравнимо с заправкой авто с ДВС.

Это лучше у водорода. Впрочем батарейки можно и нужно менять.

ЦитатаЭто не отменяет того, что Китай только увеличивает потребление д/т из года в год, но для крупных городов - миллионников - важнее экологическая среда - состояние воздуха. Не секрет, что концентрация кислорода на сильно загруженных магистралях составляет порядка 11-14 % против 21 % нормы для остальных мест...

У Китая нет выбора, только уголь, только хардкор. Вот только уголь заканчивается и ныне копать его нужно глубоко. И хрен они его заменят на нефть и газ. Немножко возместят ураном и все. Потребление угля они в связи с кризисом конечно сильно уронят, но - рабочим это не понравится, а их там много. Собственно уже пытались это сделать, но что-то пошло не так, пришлось газом замещать (ЕС пострадал внезапно от цен).
Меня в связи с этим интересует один вопрос - сколько они успеют понаставить ветряков и солнечных панелек, прежде чем все это навернется? А вдруг у них получится, стену же они построили, не поленились.

Цитата: Сергей В. от 03.08.2022 10:31:29Где-то я уже встречал про незнайкино авто, работающее на газировке с сиропом  Но заголовок лукавит, на самом деле к воздухозаборнику у него присобачен обычный щелочной цеолит, неравнодушный к СО₂. Что дальше делать с этой грязной углекислотой с дороги, уму непостижимо, во всяком случае, совсем не то, что написано.

Меня напрягли два момента:
1. Использование вторичных пластиков в автомобиле. При переработке б/у пластмассы степень полимеризации существенно снижается, соотв снижается прочность и прочее. Очень наглядный пример для непосвящённых - ныне распространённые теплицы из поликарбоната могут служить 6 - 7 лет, а неотличимые по внешнему виду такие же из вторсырья максимум на третий год трескаются. Т.е однозначно снижается срок службы.
2. Утилизация углекислого газа дело благое, но есть интегрально  ли на самом деле вообще эта утилизация. Хоть при химическом    поглощении (растворами аммиака, КОН и т.д), хоть при физическом связывании адсорбцией нужны пропорциональные затраты энергии на изготовление рективов или адсорбентов плюс затраты энергии на извлечение СО₂ для разрыва химической или физической связи.
Пока видится как студенческая дипломная работа среднего уровня.

Цитата: adolfus от 22.07.2022 10:54:30Там же написано, что водород поставлялся с большой земли через трубопровод, проложенный по дну Ладожского озера. Я работал с водородом на стенде Воткинского завода в 80-х и никогда в эту чушь не поверю – все бы вытекло из этих труб еще на первом километре.
На самом деле водород для аэростатов в армии получают из водородных генераторов, в которых алюминий реагирует с КОН в присутствии воды. Смесь закладывается в генератор, чем-то напоминающий ацетиленовый, туда добавляется вода и вперед. Тут уравнение реакции. Поэтому на АС смотрю с удивлением – гораздо проще было бы подключить двигатель именно к генератору, нежели к аэростату, наполненному гремучей смесью.

Опять эти свидетели утечки водорода через стальные трубы как через сито.
Как же этот водород то хранят при 150 Атм в стальных же баллонах? 
он же должен:
1. сразу улетучится
2. превратить баллон в хрустальный бокал из за охрупчивания.
И ДВС на водороде прекрасно себя чувствует, вспышка в цилиндре это и есть взрыв, только маленький. На любом виде топлива!