Главная » Авто » 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

Можно ли отполировать лобовое стекло автомобиля?

В каких случаях и как делать полировку лобового стекла? Лобовое стекло автомобиля – эффективный инструмент для защиты водителя от погодных и дорожных условий, обеспечивающий хороший обзор и контроль за дорожной ситуацией.

Полировка лобового стекла своими руками или в автосервисе профессиональными и народными средствами

Полировка лобового стекла автомобиля от царапин - выбор средства и порядок действий Со временем на лобовом стекле неизбежно появляются небольшие царапины.

Модификации

6. Модификационная изменчивость Мы знаем, что модификационная изменчивость – частный случай ненаследственной изменчивости. Модификационная изменчивость– способность организмовс одинаковым генотипомразвиваться по-разному в разных условиях окружающей среды.

Слово МОДИФИКАЦИЯ – Что такое МОДИФИКАЦИЯ? Значения слова, примеры употребления

Слово модификация Слово модификация английскими буквами(транслитом) - modifikatsiya Слово модификация состоит из 11 букв: а д и и и к м о ф ц я Модификация (позднелатинское modificatio — изменение, от латинского modus — мера, вид, образ и facio — делаю) летательного аппарата — видоизменение, преобразование, придание новых свойств исходному (базовому) варианту летательного аппарата.

Что значит модификация – Значения слов

Значение слова модификация Вопросы к слову модификация в словаре кроссвордиста Экономический словарь терминов внесение прогрессивных изменений, преобразование производства, технологии, производимой продукции, создание улучшенного варианта, новой модели; видоизмененная модель изделия, машины.

Можно ли ездить на всесезонной резине зимой

Лучшая всесезонная шина — на что обращать внимание при покупке Алоха всем читателям. В этой статье решил изложить свою точку зрения по всесезонным шинам, стоит ли их брать, в каком случае да, а в каком нет.

Можно ли ездить на всесезонных шинах зимой

Можно ли ездить на всесезонных шинах зимой Тема нашей статьи будет многогранна и неоднозначна, так как в своем наименовании и при своем раскрытии содержит целый ряд комплексной информации.

Всесезонная резина: можно ли ездить зимой по закону 2016-2017 года?

Можно ли зимой 2016-2017 года ездить на всесезонной резине В 2015 году зимой вступил в действие новый регламент, который касается стран Таможенного союза. В законопроекте идет речь о том, что на территории указанных государств в 2016-2017 году начали действовать ограничения относительно минимально возможной глубины протектора шин для автомобилей.

Каким лаком покрыть акриловую краску – пошаговая инструкция

Каким лаком покрыть акриловую краску – глянцевая «оборона» блестящей красоты Чтобы узнать, каким лаком покрыть акриловую краску, рассмотрим разновидности лаковых составов, доступных для ремонта, выберем оптимальные и опишем процедуру его нанесения.

Нужно ли покрывать лаком акриловую краску

Можно ли покрывать акриловую краску лаком? Многие задаются вопросом, нужно ли покрывать лаком акриловую краску, ответ на который прост – не нужно. Конечно же, покрыть краску лаком можно, но в этом нет смысла, так как лаком покрывается поверхность, не защищенная от воздействия внешней среды.

Можно ли покрывать акриловую краску лаком?

Можно ли акриловую краску покрыть лаком? Акриловая краска активно используется для окрашивания практически любых поверхностей, отличается высокой износостойкостью, не содержит токсических веществ, и быстро высыхает.

Меловая аэрозольная краска – состав и применение

Идеи использования смываемой меловой аэрозольной краски Сейчас стало модно с размахом встречать маму и малыша из роддома, отмечать девичник/мальчишник, кататься по городу на лимузине в честь свадьбы или дня рождения.

Меловая аэрозольная краска: сфера применения и достоинства

Меловая аэрозольная краска: сфера применения и достоинства Иногда у автовладельца может возникнуть желание дополнительно украсить снаружи свое транспортное средство.

Краска меловая: виды, область применения

Краска меловая: виды, область применения Всем, кто умеет и любит рисовать, известно, как при помощи красок удается воплотить дизайнерские идеи. Например, краска меловая способна дать новую жизнь предметам интерьера или помочь нарисовать яркое поздравление, которое потом можно будет смыть водой, практически на любой поверхности.

Определяем, какой пленкой лучше тонировать авто: виды и производители

Пленочные светофильтры: какая тонировка лучше для авто и почему? Определенная часть автовладельцев считает, что затемненные окна на автомобиле – это круто и существенно повышает статус его владельца.

Какая тонировка лучше для стекол авто, какую выбрать

Какая тонировка лучше? Практически у каждого автовладельца возникает желание затонировать свой автомобиль. В связи с этим возникает вопрос о том, какая тонировка лучше для стекол.

Рейтинг тонировочных пленок для авто 2017, лучшая тонировка, Топ Рейтинги Мира

Рейтинг тонировочных пленок для авто 2017, лучшая тонировка Многие автовладельцы сразу же после приобретения машины задумываются о том, какую тонировочную пленку для нее купить.

Что нужно для покраски авто

Что необходимо для покраски автомобиля Не бывает так, что машина эксплуатируется долго и на ней не появляются царапины или вмятины. К тому же не у каждого есть гараж и автомобиль, стоящий на улице со временем начинает подгнивать и выцветать, краска выгорает на летнем солнце.

Покраска авто своими руками: инструкция, инструмент, материалы

Как качественно покрасить авто своими руками Причиной неудовлетворительного состояния ЛКП может стать множество факторов: ДТП, пескоструйка и попадание камешков при движении на большой скорости, ветки, оставляющие царапины на корпусе авто, либо природное старение ЛКП.

Инструмент для покраски автомобиля: что нужно?

Составляем список инструментов, необходимых для покраски машины Одной из проблем, с которой могут столкнуться владельцы авто, является нарушение целостности лакокрасочного покрытия.

Что нужно для наращивания ногтей: списки необходимых материалов, инструментов и средств

Базовый набор для начинающего мастера по наращиванию ногтей: какие материалы и инструменты нужны Как хорошо, что технологии в индустрии красоты не стоят на месте, а , которые лет 5–6 назад были доступны лишь посетительницам маникюрных салонов, нынче может позволить себе чуть ли не любая женщина, причём не выходя из дома! Самые предприимчивые используют этот факт для дополнительного заработка, экономные — чтобы не бежать к мастеру с каждым сломанным ногтем, а склонные к творчеству — для души.

Материалы и инструмент

8.1. Материалы, инструменты 8.1. Материалы, инструменты Существует два типа гравюры: глубокая и высокая. При глубокой краска задерживается в углублениях, а с выпуклых частей доски ее удаляют.

Что нужно для наращивания ресниц: список материалов и инструментов

Материалы и инструменты для наращивания ресниц Увеличение длины и объема ресниц – весьма распространенная косметическая процедура. Однако выполнить ее можно не только в салоне красоты, но и в домашних условиях.

Маркировка фар

dgidaj57 › Блог › Маркировка фар Из-за изменений технического регламента в 2017 году многие люди стали интересоваться маркировкой фар. В настоящее время на автотранспортные средства устанавливаются фары следующих официально утвержденных типов: С — ближнего, R — дальнего, СR — двухрежимного (ближнего и дальнего) света с лампами накаливания (Правила ЕЭК ООН № 112, ГОСТ Р 41.112-2005); HС — ближнего, HR — дальнего, HСR — двухрежимного света с галогенными лампами накаливания (Правила ЕЭК ООН № 112, ГОСТ Р 41.112-2005); DС — ближнего, DR — дальнего, DСR — двухрежимного света с газоразрядными источниками света (Правила ЕЭК ООН № 98, ГОСТ Р 41.98-99). Международное обозначение маркировки фар C – ближний свет R – дальний свет H – только с галогенной фарой HCR – ближний и дальний с галогенной лампочкой DC – ближний ксенон DCR – дальний и ближний ксенон PL – пластмассовый рассеиватель S – лампа-фара (цельностеклянная) B – противотуманная фара A – габаритный огонь 02 – код официального утверждения Давайте рассмотрим пример расшифровки маркировки нанесенной на корпус или стекло фары головного света.

Рейтинг@Mail.ru