после того, как Наполеон умер на острове Святой Елены.
В 1838 году в Англии Робертом Дэвидсоном был создан первый электромобиль. И к концу XIX века, когда возникли первые электростанции, в городах начало появляться электрическое освещение и телефоны, на заводах уже вовсю работали электромоторы, а в Одессе на Канатной улице была построена монорельсовая электрическая железная дорога для перевозки грузов по территории предприятия. в общем, когда уже всем стало ясно, что грядущее столетие будет веком электричества, основные усилия человечества были направлены на создание именно электроавтомобилей. На тот момент производством электроавтомобилей во всем мире занималось уже 150 фирм. В 1899 году было продано 1875 электромобилей, 1680 паровых автомашин и всего 936 бензиновых, которые на тот момент были явными аутсайдерами прогресса. Как млекопитающие в эпоху динозавров.
Никто не сомневался, что будущее за электрическим автомобилем. Газеты публиковали сообщения типа: «Русскому электротехнику А. Р-ху удалось изобрести двухместную электрическую карету. Вес кареты равен 22 пудам. Карета приводится в движение и освещается исключительно электричеством. В такой карете очень удобно совершать путешествия по проселочным дорогам».
Другой русский изобретатель по фамилии Романов в 1899 году презентовал двухместный электромобиль массой в 750 кг, причем половину этой массы составлял вес аккумуляторов. Заряда хватало на 65 километров при скорости около 50 км/час. Вскоре был построен городской рейсовый электробус с тем же запасом хода. В Петербурге планировалось даже открыть пассажирский маршрут электробусов, для чего даже организовали акционерное общество.
А потом пришла нефть.
И пыхтящие двигатели внутреннего сгорания властно оттеснили электромобили в сторону. Иначе и быть не могло: такое огромное количество автомобилей, которое сейчас обеспечивает жизнь цивилизации, просто не может быть электрифицировано. Дело здесь не в том, что самый хороший аккумулятор по энергоемкости уступает стакану бензина, а, стало быть, пробег электромобиля без подзарядки слишком короток. и не в том, что заряжаются аккумуляторы часами, а заливка жидкости в бак занимает минуты. Дело в ином: все автомобили мира пожирают много больше энергии, чем вырабатывают все электростанции мира. Поэтому, несмотря на болезненную любовь развитого человечества к экологии, разговоры о спасительных электромобилях давно затихли. Сменившись разговорами о водородной энергетике…
Водородная энергетика – писк двух последних десятилетий. Водород – идеальное с точки зрения экологии топливо. При сгорании водород образует только воду, и больше ничего. Переделка бензинового мотора в водородный не сложнее, чем установка на него обычного газового оборудования. А можно и не переделывать ДВС, а использовать так называемые топливные элементы, о которых сейчас столько говорят. Многие полагают, что эти самые топливные элементы – детище современных научных достижений, но фактически их изобрели еще при Жюле Верне, а использовать начали только через сто лет. Что такое топливный элемент?
Представьте себе бак, разделенный пополам полупроницаемой электролитической мембраной. В одной половине бака у нас кислород, в другой водород. Встречаясь на мембране, молекулы того и другого начинают реагировать, образуя воду. Только энергия при этом медленном горении выделяется не в виде тепла, а сразу в виде разности электропотенциалов, которые можно снимать с мембраны. Эту электроэнергию мы потом сможем использовать, как захотим. Например, ее можно подать на колесный электродвигатель автомобиля. А также на компрессор кондиционера, чтобы водитель мог охлаждать салон машины, не включая двигатель. Опытные образцы таких машин колесят по испытательным полигонам, давая журналистам повод писать о наступлении новой эры в энергетике – водородной. Одна только фирма «Дженерал Моторс» истратила на экспериментальные работы в области водородного автомобиля более 50 миллионов долларов. И, кстати, добилась больших успехов. Их водородные машины могут на одной заправке проехать до 800 километров. Отличный результат, не идущий ни в какое сравнение с аккумуляторным электромобилем!
Столько шума вокруг водородной энергетики потому, что у нее сплошные плюсы. Если КПД бензинового мотора 40 %, то КПД топливных элементов 85 %. И при этом ни свинцовых тебе выбросов, ни угарного газа, ни прочих загрязнений окружающей среды, столь свойственных бензиновым и дизельным моторам. Да и от злых арабов с их нефтью и шахидскими поясами уже можно не зависеть. Кругом красота! Что же мешает массовому переходу на водород?
Отсутствие водорода.
До тех пор, пока мы живем на планете с железным ядром и силикатной мантией, водорода у нас не будет: здесь ему просто неоткуда ему взяться, поскольку по ортодоксальной теории почти весь водород на нашей планете присутствует в виде воды. В чистом же виде его практически нет. Ну а если вдруг где-то он и возникает, как, например, в Большом пламени над гавайскими вулканами, так это, наверное, из-за разложения воды при высокой температуре в вулкане – разлагается она на водород и кислород, а потом водород тут же в этом кислороде и сгорает.
Как добыть водород на планете, на которой он присутствует в виде воды? Только извлечь из воды, конечно, другого выхода нет. Значит, опять повторяется та же история, что с легкими металлами, когда человечество, затрачивая бездну энергии, добывает нужные ему чистые материалы из оксидов (вода – это оксид водорода). И отсюда вытекает главный парадокс водородной энергетики: чтобы добыть из водорода энергию, окисляя его кислородом в моторе машины, нужно сначала затратить энергию, чтобы этот самый водород раскислить, то есть разложить воду на кислород и водород. А чтобы разорвать молекулу воды, нужно затратить столько же энергии, сколько потом получится при ее образовании. Это в теории. А на практике придется затратить много больше.
Тупик.
Но, по счастью, мы живем на совсем-совсем другой планете – металлогидридной. В которой полно не только легких металлов в чистом виде, но и водорода. Причем добывать его можно двумя способами. Способ номер один я описывал в книге «Апгрейд обезьяны». На суше в зонах рифтогенеза (например, в нашем Забайкалье) бурим несколько скважин, чтобы добраться до силицидов, и, подавая через одну из скважин воду, искусственно создаем то, что происходит в естественных условиях на морском дне в рифтовой зоне – экзотермические реакции между водой и силицидами. И через соседние скважины начинаем отбирать горячий водород. Какова экономичность этого процесса? Она великолепна! Один килограмм силицидов, обильно политых водой, дает 1200 литров водорода и халявного тепла столько же, сколько можно получить, сжигая 1 кг бурого угля. Халявное тепло используем для местных нужд, а сам водород трубопроводом гоним из Забайкалья в Европу и Китай. Обратным трубопроводом качаем валюту…
Как же изменится наша планета в условиях «водородной энергетики»?.. Можно попробовать самыми общими мазками нарисовать это не такое уж далекое будущее.
Итак, в мире начался новый технологический цикл. Старые экономические «обиды» и потрясения забыты – старые долги реструктурированы под новые блистательные перспективы. Америка вновь на коне. Инвесторы стаями слетаются на новые жилы – добычу водорода и легких металлов. Несколько стран, где это можно делать наиболее простым и дешевым способом, – Израиль, Россия, Канада, Исландия и Америка – приобретают солидный политический вес и привлекают всеобщее внимание. Есть, правда, еще теоретическая возможность добывать водород в Африке – там проходит так называемый Восточный рифт, но соваться в дикую Африку, не отработав технологии в Первом мире, никто не станет. Да и неспокойно в этой Африке, постреливают, что ни день. Разве что к концу века…
В Европе теряют актуальность ограничения на выбросы – все эти «Евро-3», «Евро-4», «Евро-5». Какой смысл продолжать их вводить и придумывать, если скоро все равно все будем ездить на водороде? По миру вовсю катится новая технологическая революция – на старые машины с двигателями внутреннего сгорания мелкие фирмы ставят газобаллонное оборудование, а крупные корпорации спешно строят заводы по производству топливных элементов. Приятный сюрприз: оказывается, по пожаро– и взрыво-безопасности водородный автомобиль дает бензиновому сто очков вперед!
Предприятия по производству ДВС терпят крах. Какое-то время еще держатся заводы крупных судовых двигателей внутреннего сгорания – в надежде, что не удастся решить проблему запасания на кораблях нужного количества водорода, и какое-то время корабли еще будут ходить на солярке. Хранить водород, этот горючий и взрывоопасный газ действительно страшно и неудобно в сжатом состоянии, то есть в газовых баллонах. Для океанских лайнеров это малоприемлемый вариант. Но водород можно хранить в металлах! Закачиваем в дешевый магний водород и потом, путем постепенного прогрева, извлекаем его из металла. Напомню, что один объем металла может поглотить тысячи объемов водорода. В металлах водорода помещается даже больше, чем в пустом газовом баллоне под давлением!
Однако вскоре начинает преобладать иное решение. Оказывается, гораздо дешевле вместо топлива брать на борт лайнеров магниевый порошок или тонкие перфорированные листы. И уже на корабле, окисляя магний забортной водой, получать водород и тепло для бортовой электростанции. Получается целый мини-заводик, но ведь судно не автомобиль, места в трюмах много, его хватает и на окислительный заводик, и на ДВС либо турбину, где полученный водород сгорает. Но вскоре массовое производство топливных элементов делает их настолько дешевыми, что элементы вытесняют тепловые двигатели с морских судов.
Один за другим разоряются машиностроительные заводы по производству коробок передач – автоматических и механических: новым автомобилям редукторы нужны в меньше степени, чем старым, потому что колеса у них вращают электромоторы – как у троллейбуса. А троллейбус прекрасно обходится без коробки передач.