Продолжая тему альтернативных источников энергии и энергосберегающих технологий, которую мы начали в статье «Топливная альтернатива» (НВ+ №29(96), июль 2009), сегодня поговорим об устройствах, называемых топливными элементами. Для того, чтобы понять, что такое топливный элемент и как он работает, вначале очень кратко рассмотрим преобразование энергии в обычном двигателе внутреннего сгорания.
При сгорании топлива (бензина, газа либо дизельного топлива) вначале его внутренняя энергия преобразуется в тепловую (как при любом горении). Газы, находящиеся в камере сгорания, под действием большого количества теплоты начинают резко расширяться, выполняя тем самым работу по перемещению поршня в цилиндре двигателя. Т.е. тепловая энергия здесь превращается в механическую. Которая затем при необходимости с помощью генератора может быть преобразована в электрическую энергию. Проблема здесь в том, что на «тепловой» стадии происходят самые большие потери энергии, в результате чего коэффициент полезного действия двигателей внутреннего сгорания, как правило, составляет менее 50%. Топливный элемент – это устройство, позволяющее внутреннюю энергию топлива преобразовывать непосредственно в электрическую, минуя «тепловую» стадию. Это чем-то похоже на привычные нам гальванические «батарейки» и аккумуляторы. Разница лишь в том, что батарейки необходимо периодически заменять, а аккумуляторы – заряжать. А топливные элементы могут работать как угодно долго при условии постоянного поступления в них топлива и окислителя (в идеальном варианте - воздуха). Несомненное преимущество топливных элементов состоит в очень высоком КПД – в некоторых успешных моделях этот коэффициент достигает 98%. Поэтому широкое распространение техники на топливных элементах позволило бы в разы снизить как энергозатраты в целом, так и энергоемкость производства, понизив его стоимость. Кроме того, это существенно снизило бы техногенную нагрузку на атмосферу, т.к., во-первых, заметно снизилось бы количество вредных веществ, выбрасываемое в атмосферу, а во-вторых, изменились бы сами эти вещества. В стандартных водородно-кислородных топливных элементах, например, в качестве «выхлопа» образуется… обыкновенная вода! Контраст по сравнению с угарным газом и «парниковым» углекислым газом от работы двигателей внутреннего сгорания, согласитесь, впечатляет. Нужно отметить, что в некоторых отраслях топливные элементы применяются уже сегодня. В первую очередь это касается космической техники, где они применялись еще во времена Советского Союза. Известны отдельные эксперименты по конструированию электромобилей на топливных элементах. Так, фирма Toyota 6 июня 2008 года объявила о создании топливоэлементного гибридного автомобиля. А еще раньше, в 2003 году, о создании подобного автомобиля объявила компания Mitsubishi Motors. Производители другой техники тоже любят похвастаться своими достижениями в области применения топливных элементов. Так, компания Samsung объявила о создании совмещенного с топливным элементом ноутбука, способного целый месяц работать без подзарядки. Однако эти отдельные случаи внедрения являются скорее данью высокотехнологичной «моде» и пиару, чем серийным перевооружением производства. Почему же топливные элементы и техника на их основе до сих пор не вошли в нашу повседневную жизнь? Все дело в том, что в этом пока не заинтересованы крупнейшие «игроки» мирового капитализма. Для того, чтобы эту технологию внедрить повсеместно, необходимо провести еще большую научно-изыскательную и инженерную работу, которая, естественно, будет стоить довольно больших денег. Совершенно очевидно, что бедные страны, которые в системе мирового капитализма считается «политкорректным» называть «развивающимися», не могут себе позволить таких исследований без привлечения огромных инвестиций извне. «Развитые» же страны, за исключением Японии и некоторых других, имеют месторождения нефти и газа. И пока нефть на Земле не исчерпана полностью, нефтяные магнаты никогда не допустят прихода на рынок мощных конкурентов с альтернативными источниками энергии, не допустят существенного снижения объемов продаваемой нефти и нефтепродуктов как за счет снижения их потребления в процессе эксплуатации товаров, так и за счет снижения энергоемкости их производства. Соответственно, крупнейшие капиталистические монополии не заинтересованы в быстром развитии и внедрении альтернативных, более эффективных источников энергии, пока в их руках находится нефть. Таким образом, до тех пор, пока все, что производит человечество, не перестанет быть товаром (т.е. объектом купли-продажи), пока прибыль не перестанет быть конечной и единственной целью общественного производства, другими словами, пока не будут уничтожены частная собственность и капиталистические отношения, интересы отдельных капиталистических монополий будут всегда доминировать над общественными интересами и тормозить не только научно-технический прогресс, но и общественный прогресс в целом. Опубликовано в газете «Новая волна плюс»
|