Такой вывод напрашивается после изучения опубликованного учеными из Университета Васэда доклада о новом методе получения водорода из метана.
Большая в сравнении с другими видами транспорта на альтернативном топливе популярность электромобилей обусловлена, в первую очередь, экономическими факторами, играющими ключевую роль при рассмотрении производителями перспектив выпуска нового класса автомобилей для замены загрязняющих окружающую среду машин с двигателями внутреннего сгорания. Запланированный крупнейшими автоконцернами всплеск спроса на электрокары к 2020-2025 годам среди потребителей, спровоцировавший концентрацию внимания автопроизводителей на создании новейших авто на электрической тяге, сместил приоритеты автопроизводственного сектора в сторону недорогих экологически чистых транспортных средств с электромоторами, временно «похоронив» идею развития сегмента работающих на водороде двигателей. Однако обнародованные на днях результаты проведенного специалистами из Университета Васэда во главе с профессором Ясуси Секине исследования могут изменить актуальную точку зрения производителей автомобилей. Дороговизна производства автомашин с основанными на сжигании водорода моторами и дорогое в производстве водородное топливо перестали являться сдерживающими факторами для сегмента водородомобилей. Исследователям удалось выработать методику извлечения водорода из метана при значительно меньших, чем у применяемых сегодня в промышленности способов, температурах, что можно использовать и в процессе модернизации уже созданных и разрабатываемых двигательных установок.
Текст опубликованной на страницах электронного приложения Scientific Reports научного издания Nature исследовательской работы позволяет с уверенностью говорить о скорейшем появлении на рынке очень дешевого водородного топлива, способного серьезно стимулировать сферу водородомобилей. Главное препятствие для развития на 100% экологичного и безопасного автотранспорта полностью устранено за счет существенного удешевления технологии извлечения водорода. Если в современных условиях для получения альтернативного автомобильного топлива приходится использовать паровые котлы с рабочей температурой свыше 700 градусов Цельсия, являющихся критическим порогом для «разборки» метана на необходимые химические элементы путем пропускания газа и пара через никелевый катализатор, то новый метод ученых с факультета науки и техники ощутимо снижает температурную планку. Более того, использующийся в очень агрессивной температурной среде катализатор на основе никеля, который испытывает сильно сокращающие срок его применения колоссальные нагрузки, одновременно увеличивающие стоимость производства водорода, в предложенном группой Секине способе подвергается минимальному воздействию. Как результат, замена катализатора на новый в работающей установке производится значительно реже, сокращая финансовые издержки компании-переработчика.
Описанная в тексте документа методика дешевого получения водородного топлива основывается на достижении требуемого результата уже при температуре 150-200 градусов, при этом скорость реакции сокращается многократно. Исследователям удалось даже выработать альтернативный способ выработки водорода, для чего в ходе экспериментов ученые «бомбардировали» катализатор слабым электрическим током, однако способствующие итоговому результату принципы «работы» такого метода научным сообществом не до конца изучены. Дальнейшие исследования в данной области помогут окончательно понять, что происходит с химическим составом метана при воздействии на него ослабленным электрическим полем, и выработать еще более простые и невероятно дешевые варианты получения альтернативного топлива для автомобилей и промышленных, полупромышленных и домашних отопительных систем. Но даже уже опробованный механизм организации требуемой реакции при сниженных температурах, не требующих создания дорогостоящих паровых промышленных котлов и сложной системы охлаждения конструкции с замкнутым циклом, позволяет уже сегодня строить перерабатывающие метан заводы на новом оборудовании.
«Побочным» эффектом обнаруженных учеными особенностей поведения протонов в воде становится возможность модернизации пока еще актуальных в автомобильной промышленности бензиновых и дизельных двигателей, способствующей выработке больших объемов энергии при взаимодействии выхлопных газов и сжигаемого в ДВС топлива. Снизившаяся температура проведения реакции обеспечивает фантастические перспективы построения двигательных систем многоступенчатого цикла, вырабатывающих значительно больший объем энергии при сжигании теплоносителя. Для автомобилестроения это «грозит» появлением принципиально нового вида автотранспорта, обладающего улучшенными характеристиками и экономичностью по сравнению с передвигающимися по автомобильным дорогам сейчас «собратьями» с ДВС. Перспективность разработки машин с моторами «удлиненного» цикла объясняется ежегодным ужесточением требований к автомобилям по показателям выбросов загрязняющих веществ в земную атмосферу — сниженные значения выхлопа привлекут автопроизводителей и потенциальных покупателей предоставляемыми правительствами большинства ведущих стран мира льготами для покупателей и производителей экологически чистых автомобилей.
Первым претендентом на инвестирование в доработку разработанной западными инженерами технологии получения дешевого водородного топлива становится японский концерн Toyota, остающийся сегодня единственной компанией, выпускающей водородомобили. Модель Toyota Mirai — единственный представитель линейки автомобилей на водороде, выпускающийся в серийных масштабах, однако высокая стоимость автомашины и отсутствие достаточного количества водородных заправочных станций препятствуют росту потребительского спроса на данный класс ТС. После разработки безопасного и мощного водородного двигателя на основе разработанной подопечными профессора Секине методики интерес автомобилистов и производящих машины корпораций к выпуску водородомобилей значительно возрастет, что позволит очень сильно сократить сроки прохождения «промежуточного» этапа в виде «электрических» автомобилей. Если последние позволяют проезжать на полном заряде аккумуляторных батарей лишь 200-400 километров до следующей зарядки, продолжительность которой составляет от 6 до 12 часов, то машина на водородном топливе способна порадовать владельца пробегом в 1200-1400 километров при заправке всего 2-3 литров сверхэкологичного газа.
