Не пропусти
Главная 16 Авто 16 NanoFlowcell: автомобиль, который «убьет» нефть

NanoFlowcell: автомобиль, который «убьет» нефть

nanoFlowcell: автомобиль, который «убьет» нефть

NanoFlowcell: автомобиль, который «убьет» нефть

До поры до времени притворяясь простым автопроизводителем, компания из Лихтенштейна nanoFlowcell изобрела новую экологически чистую «нефть».

Нунцио ла Веккия, технический директор и визионер лихтенштейнской компании nanoFlowcell, — мастер делать столь громкие заявления, что от них волосы на голове становятся дыбом. Оцените мощь посыла: «Наша методика целенаправленных исследований позволила нам прорваться сквозь барьеры, установленные квантовой химией». Или чуть точнее: «Физические и химические границы, установленные уравнением Нернста (лауреат Нобелевской премии по химии, связавший термодинамику с электрохимией. — Прим. ред.), были отодвинуты нами настолько далеко, что мы не могли поверить глазам».

Однако не спешите снисходительно улыбаться. Сначала оцените характеристики первого концептуального автомобиля Веккии, nanoFlowcell Quant e-Sportlimousine. Четыре электродвигателя выдают 925 л.с. пиковой мощности и развивают чудовищный крутящий момент 2900 Н•м — это тяга, которую невозможно реализовать даже теоретически, поэтому электронике приходится непрерывно умерять бешеный пыл моторов. Четырехместный спорткар длиной 5257 мм выстреливает до сотни за 2,8 с и разгоняется до 380 км/ч. И этот монстр уже получил от властей разрешение беспрепятственно колесить по дорогам Европы.



И главное: пробег Quant e на одной зарядке (или заправке!) достигает 600 км, а чуть более близкий к жизни и к серии компактный спорткар nanoFlowcell Quantino, согласно обещаниям, будет проезжать до 1000 км без кормежки.

На самом деле автомобили, каких свет еще не видывал, — вовсе не главное детище фирмы. Они служат лишь первыми демонстраторами технологии потоковых батарей nanoFlowcell, с помощью которых компания обещает перевернуть представления об энергетике в исторических масштабах.

Два слова о химии

Технология потоковых батарей уходит корнями в космическую отрасль: впервые подобный источник энергии был запатентован NASA в 1976 году и предназначался для обеспечения энергией космических аппаратов. Он сочетает в себе конструктивные принципы и преимущества традиционных аккумуляторов, топливных ячеек и даже двигателей внутреннего сгорания.

Потоковые батареи можно как перезаряжать, так и мгновенно заправлять новым электролитом, словно бензином. Они не имеют эффекта памяти и не уменьшают емкости с годами. В теории у них нет технологического предела по емкости (зависит от объема «топливных» баков) и мощности (зависит от размеров реактора). Проблема лишь в том, что до недавнего времени они были крайне неэффективны с точки зрения сочетания всех этих параметров, то есть давали небольшое напряжение и мощность при слишком больших размерах. Специалисты nanoFlowcell утверждают, что им удалось упаковать в литр электроактивной жидкости небывалое количество энергии с помощью нанотехнологий. Состав «топлива», технология его производства и конструкция энергетической ячейки, разумеется, держатся в строжайшем секрете.



Чтобы разобраться, как работают современные потоковые батареи, стоит освежить в памяти принцип действия более простых источников энергии. Напомним, что в самом простом гальваническом элементе, например пальчиковой батарейке, анод (отрицательный электрод) и катод (положительный электрод) разделены электролитом — раствором, проводящим электрический ток за счет подвижности содержащихся в нем ионов. На поверхности анода протекает реакция окисления, в ходе которой высвобождаются положительные ионы и свободные электроны. На поверхности катода идет реакция восстановления, протекающая с поглощением свободных электронов и положительных ионов. При этом положительные ионы движутся от анода к катоду через электролит, а отрицательные — через нагрузку: электромотор, лампу или иную электрическую схему.

В самых простых угольных батарейках цинковый стакан, который служит анодом, постепенно растворяется, отдавая ионы и электроны. В перезаряжаемых аккумуляторах процессы окисления и восстановления обратимы. К примеру, в литий-ионных элементах положительно заряженные ионы лития переходят от катода к аноду при зарядке и от анода к катоду при разрядке. Независимо от характеристик, большинство привычных нам батареек и аккумуляторов роднит замкнутая конструкция. В их закрытом корпусе содержатся и электроды, и электролит, и запас электроактивных элементов (поставщиков расходных материалов для реакций), в роли которых, как правило, выступают сами электроды. Это значит, что и мощность, и емкость батареи ограничены размерами ее корпуса.



Этого недостатка лишены потоковые батареи, в которых электролит содержит растворенные электроактивные вещества, хранится в отдельных баках и прокачивается насосами через топливную ячейку. В классической потоковой батарее redox (сокращение от reduction-oxidation, восстановление-окисление) имеется два бака: в одном хранится жидкость для окислительной реакции, в другом — для восстановительной.

Топливная ячейка состоит из двух электродов, разделенных мембраной. Мембрана препятствует смешиванию жидкостей между собой, но не препятствует ионному обмену между электродами. Продукты окислительно-восстановительных реакций удаляются из ячейки вместе с протекающей жидкостью, которая по замкнутому контуру возвращается обратно в бак.

Зарядка и разрядка в потоковой батарее происходят так же, как и в любой другой: во время работы концентрация электроактивных веществ в баках падает, а во время зарядки — растет. Емкость потокового аккумулятора зависит от размеров топливных баков, поэтому потенциал данной конструкции трудно переоценить. Мало того, при необходимости быстро пополнить заряд жидкость можно просто заменить. Это так же просто и удобно, как заправить бензиновый автомобиль.

Однако мощность потоковой батареи по-прежнему определяется размерами электродов в топливной ячейке и интенсивностью происходящих на ней реакций. Именно поэтому до недавнего времени перспективы таких источников питания в промышленности, особенно в автомобильной, были не радужными.

Что стоит за витиеватыми высказываниями Нунцио ла Веккии о нанотехнологиях и квантовой химии? Очевидный путь к повышению мощности топливной ячейки — увеличение площади поверхности электрода: ведь именно на ней протекает химическая реакция и вырабатываются заветные электроны. Самый простой путь — экспериментировать с геометрической формой электродов: сворачивать их в спираль, гофрировать, придавать им самые причудливые формы, чтобы увеличить площадь поверхности, не выходя за приемлемые габариты ячейки. И конечно же, любой производитель батарей уже выжал весь потенциал геометрии досуха.



В своей цюрихской лаборатории специалисты nanoFlowcell экспериментировали не с конструкцией ячейки и не с химическим составом электродов. Объектом их изысканий была так называемая жидкость. Помимо электроактивных веществ она содержит кристаллические наночастицы, способные формировать в непосредственной близости от электродов пространственные структуры. В результате заряд формируется не только на поверхности электродов, но и в пространстве вокруг них, в самой жидкости. Пространство, в котором происходит реакция, оказывается многократно больше обычного.

При выходном напряжении 600 В и токе в 50 А аккумуляторная установка nanoFlowcell выдает 30 кВт мощности. При сопоставимой массе ее емкость в пять раз превышает емкость литий-ионных батарей. Один литр «ионной жидкости» вмещает 11400Вт•ч, что в 400 раз больше, чем в обычном свинцовом автомобильном аккумуляторе. Приятные бонусы — практически полное отсутствие склонности к саморазряду и гарантированный ресурс в 10000 зарядных циклов.

Однако в обычную машину такую батарею не поставишь. Автомобили Quant E, Quant F и Quantino пришлось проектировать буквально вокруг аккумуляторной установки. Судите сами: объем топливных баков Quant E — 200 л каждый. 400 л ионной жидкости нужно разместить без ущерба для комфорта и управляемости.

Потоковая батарея неустанно вырабатывает электроэнергию, которая запасается в емких суперконденсаторах. Эти устройства способны отдавать энергию очень быстро большими порциями, именно они обеспечивают столь внушительную пиковую мощность и динамические характеристики автомобиля. В них же запасается энергия торможения машины.



Когда заряд батареи подходит к концу, владелец авто направляется вовсе не к ближайшей розетке, а на заправку. Компания разработала специальный заправочный терминал высокого давления с двойными шлангами и пистолетами, который позволяет быстро заполнить баки новым комплектом ионных жидкостей.

Очевидно, что конечная цель nanoFlowcell — вовсе не скромное место под солнцем на тесном конкурентном рынке автопроизводителей. Скорее, это мировое господство. Сайт компании рисует нам радужные перспективы: на волшебном двухкомпонентном топливе будут работать легковушки и грузовики, корабли и самолеты, поезда и даже домашние электроприборы. Складывается впечатление, что лихтенштейнцы нашли единственную в мире скважину с патентованной нефтью принципиально нового качества.

Пожалуй, стоит пожелать им удачи: специалисты компании заверяют, что технология производства и топливных ячеек, и самой ионной жидкости чрезвычайно дружелюбна к окружающей среде, к тому же в ней не используются драгоценные и редкоземельные металлы. Нам же, простым смертным, она обещает быстрые, удобные и экономичные автомобили в самом ближайшем (со слов Нунцио ла Веккии) будущем.

Самый массивный элемент конструкции Quant E — топливный бак, две емкости по 200 л каждая. Запас ионных жидкостей хранится максимально низко и близко к центру кузова — в центральном тоннеле.

NanoFlowcell: автомобиль, который «убьет» нефть



nanoFlowcell Quant F

«Попробуйте догоните нас!» — этой фразой создатели описывают электромобиль Quant F (наследник Quant E), намекая, что его скорость — всего лишь метафора, характеризующая стремительность научных разработок специалистов nanoFlowcell. Разработки эти развивают максималку свыше 300 км/ч и разгоняются до 100 км/ч за 2,8 с при запасе хода до 800 км. Помимо невиданных динамических характеристик автомобиль может похвастаться сенсорными органами управления, спрятанными под деревянной отделкой салона, и дисплеем на центральной консоли шириной 1,25 м. Длина гиперкара — 5257 мм, колесная база — 3198 мм. Интересна и ширина дверного проема — более 2 м.

NanoFlowcell: автомобиль, который «убьет» нефть

Несмотря на невероятные для субкомпактного авто 22-дюймовые колеса, хетчбэк Quantino наиболее близок к серийному производству. По обещаниям nanoFlowcell, он порадует будущих владельцев 1000-км запасом хода и ценой, соответствующей его размерам. Яркая особенность Quantino — низковольтная энергетическая установка с напряжением всего 50 В. Подобные системы требуют слишком большой силы тока, чтобы развить приемлемую мощность, поэтому раньше они устанавливались только на крохотные гольф-кары. Двигатели Quantino развивают достойные 134 л.с., что демонстрирует колоссальный энергетический потенциал nanoFlowcell. Преимущество низковольтной системы — отсутствие риска искрового разряда, чреватого пожаром.



Для движения автомобиля nanoFlowcell используется энергия химических связей в электроактивных жидкостях двух видов. В топливной ячейке она преобразуется в электрическую энергию, которая накапливается в суперконденсаторах. Конденсаторы могут отдавать большие порции энергии за короткое время, они обеспечивают высокую пиковую мощность силовой установки.

Разделяй и властвуй

По принципу действия потоковые батареи практически не отличаются от обычных. Разница состоит лишь в том, что электроактивные вещества в них хранятся в отдельных баках и поставляются к электродам насосами.

О admin

Оставить комментарий

x

Check Also

Замена лампы Ховер Н3 — пошаговая инструкция

Замена лампочки ближнего света Ховер Н3/H5 Ситуация, когда не горит ближний свет вашего автомобиля Hover h5, наверняка будет для вас неприятной. Дело в том, что нерабочее состояние лампы ближнего света может привести к таким последствиям, как низкая видимость в пределах нескольких метров от авто, и, как следствие, риск дорожно-транспортного происшествия.

Какие лампочки (галоген) поставить на ближний в Н5 (Страница 1) — Общие вопросы эксплуатации — Нижегородский Ховер

Нижегородский Ховер-Клуб (Hover-Club) Объединение владельцев и просто любителей автомобилей Great Wall Hover. На форуме каждый может получить техническую поддержку, поделиться новостью или узнать что-то новое о своём Ховере.

Замена лампочки ближнего света Ховер Н3/H5

Great Wall Hover 2.0 TD MT СТУДИК › Logbook › DXO. Replacing the entire head light Hover H5 Today, I have a holiday with me, some of the parcels came as a gift to my STUDOBECER on his birthday , but alas, a couple of weeks late, the soul was unbearable and from 16 pm into the garage and the soul raced to paradise! The first premise, the spoler from H2 and DXO.

Замена лампочки фар Киа Рио: этапы выполнения работ и меры предосторожности

Замена лампочек фар KIA Rio Детище корейского автопрома Kia Rio – это относительно новая марка машины, которая выпускается с 2000 года. Сегодня с конвейеров Kia Motors Corporation сходят уже модели второго (2005) и третьего (2011) поколения.

Замена ламп в передней фаре Киа Рио-3

Замена ламп в передней фаре Киа Рио-3 Замена лапочек в автомобиле это самое простое, что может выполнить самостоятельно даже автолюбитель новичок. По этому, в случае перегорания какой-либо лампочки, обращаться на СТО и платить за это не стоит.

Киа Рио клуб — отзывы владельцев нового Киа Рио, фото, форум

Самостоятельная замена ламп в блок-фаре, фонаре, ПТФ, поворотнике, салоне. Инструкция с фото. Самостоятельная замена ламп в блок-фаре, фонаре, ПТФ, поворотнике, салоне.

Renault Megane 2

Замена лампочек ближнего света Renault Megane 2 Вам потребуется отвертка с плоским лезвием. Перед заменой ламп в приборах наружного освещения и внутреннего автомобиля всегда отсоединяйте провод от клеммы «минус» ак­кумуляторной батареи.

Замена ламп ближнего света Рено Меган 2

Замена лампочек ближнего света Renault Megane 2 Детище французского автопрома, автомобиль Renault Megane II выпускался с 2002 по 2008 год. За этот период было произведено две генерации этих машин – Phase I, сходившая с конвейеров до середины 2005 года, и Phase II, сменившая своего предшественника.

Ближний свет на Рено Меган-2: особенности замены лампочки, предохранителя, фото и видео

Ближний свет на Рено Меган-2: выбор и замена ламп и предохранителей Рано или поздно любому владельцу автомобиля, в том числе и Renault Megane, приходится столкнуться такой задачей, как замена ламп ближнего освещения.

Лампа ближнего света на Хонда СРВ: замена, корректировка фар, ксенона, осветительных приборов Аккорд 8, Цивик 4Д и др, фото, видео

Лампа ближнего света на Хонда СРВ: замена и выбор ксеноновых и галогенных приборов Любые лампочки ближнего света, будь то ксенон или галоген, рано или поздно выходят из строя, в результате чего автовладельцам приходится выполнять их замену.

Установка ксеноновой лампочки ближнего света Honda Civic 4D

Honda Civic › Logbook › Установка ксеноновой лампочки ближнего света Honda Civic 4D. Замена лампочек ближнего света Honda Civic 4D. Доброго времени суток, уважаемый читатель, доработка авто потихоньку движется, и вот совсем не давно меняя тормозные колодки в поиске в гараже- чем утопить цилиндр задних тормозов(кстати, отлично подходит ручка от стандартного домкрата) случайно были найдены аккуратно лежащие в коробочке ксеноновые лампочки (какой фирмы не знаю, так как лампочки лежали не в оригинале)- проверили — работают, вообщем было принято решение быстренько их ставить, пока владелец гаража не передумал =) процесс установки не сложен: 1. Для замены левой лампы запустите двигатель, поверните рулевое колесо до упора вправо и заглушите двигатель.

Замена лампочек ближнего света Honda Civic 4D

Замена ламп Замена ламп в фарах В передних фарах автомобиля используются галогенные лампы, которые требуют осторожного обращения. Заменяя перегоревшую лампу, держите новую пампу только за ее металлический цоколь и не трогайте стеклянную колбу пальцами.

Теперь фары освещают, а не просто светят

Лада Largus Ларчик-семиместик › Бортжурнал › Теперь фары освещают, а не просто светят. Замена ламп + FAQ: Как самому отрегулировать фары! Родной свет фар был неплох, но не устраивал — слабоват.

Замена ламп в фарах Лада Ларгус

Замена ламп в фарах Лада Ларгус В ходе эксплуатации автомобиля лампочки в фарах могут перегореть. Если решили заменить их не у дилера, а самостоятельно, рекомендуем предварительно изучить инструкцию.

Лампа ближнего света Ларгус: особенности замены осветительных приборов в Ладе, реле, что делать, если не горит, фото, видео

Лампа ближнего света Ларгус – выбор и замена Лампочки ближнего света на автомобиле Лада Ларгус являются недолговечным элементом, поэтому рано или поздно автовладельцам обязательно приходится сталкиваться с их заменой.

Лампочки для ASX

Обсуждения 42 сообщения - Фары ближнего света с галогеновой лампой H11 (12V, 55 Вт) Код: MS820976 - Фары ближнего света с газоразрядной ксеноновой лампой (35 Вт) - Фары дальнего света HB3 (12V, 60 Вт) Код: MS820959 - Габаритные огни: W5W (5 Вт) Код: MS820090 или он же MS820090E Где находится? - Противотуманные фары (Тип 1) H8 (35 Вт) и Дневные ходовые огни (Тип 1) P13W (13 Вт) - Противотуманные фары (Тип 2 - это которые без DRL) H11 (12v, 55 Вт) Код: MS820976 - Передние указатели поворотов в фаре WY21W (12V, 21 Вт) Код: MS820050 - Боковые указатели поворотов на крыльях (5 Вт) - не разборные - Верхний стоп-сигнал Код: 8334A093 - Фонарь освещения номерного знака W5W (5 Вт) Код: MS820090 - Задний противотуманный фонарь W21W (21 Вт) Код: MS820026 - Фонари заднего хода W16W (16 Вт) Код: MS820078 - Задние указатели поворота W21W (21 Вт) - Габаритный фонарь, задний комбинированный левый (светодиоды) Код: 8330A721 - Габаритный фонарь, задний комбинированный правый (светодиоды) Код: 8330A722 - Задняя лампа освещения салона (8 Вт) - Лампы подсветки косметического зеркала (2 Вт) - Передняя лампа освещения салона и лампы местной подсветки (Штурманский плафон) (12V, 8 Вт) Код: MF820513 - Лампа освещения багажного отделения (12V, 5 Вт) Код: MS820090 (adsbygoogle = window.

Рейтинг@Mail.ru