Ловушки для углерода, грузовики-поезда и водородная революция – новые экотехнологии в автопроме

Летом 2021 года Европейская комиссия обнародовала подробности плана по сокращению вредных выбросов в атмосферу. Программа European Green Deal, в частности, содержит и показатели по выбросам CO₂ от автомобилей: к 2025 году их планируется сократить на 15% к уровню 90-х годов, к 2030-м — на 55%, а к 2035-м — и вовсе ликвидировать автомобильные выбросы, то есть с дорог должны исчезнуть бензиновые и дизельные двигатели.

План предусматривает сокращение выбросов во всех отраслях жизни, но мы остановимся на тех, которые напрямую влияют на автопром.

1. Улавливание и хранение углерода

На крупных производствах ловить углерод, а вернее, углекислый газ, который выступает теплоизоляцией всей планеты, можно сотней разных способов. Но если объяснять на пальцах, то на трубу, из которой вылетают отходы, нужно надеть фильтр, который бы абсорбировал углерод. Весь отфильтрованный углерод в виде CO₂ хранят под землей.

Рекомендуем

Что будет с ДВС: 3 сценария и особый путь России

Такие системы уже используются на теплоэлектростанциях и нефтяных объектах. Например, BP, одна из самых крупных нефтегазовых компаний в мире, стремится прийти к нулевым выбросам к 2050 году, к этому же времени она хочет снизить углеродоемкость продаваемой продукции на 50%.

Казалось бы, при чем тут автопром? Нужно помнить, что автомобили — все еще «железяки», при этом в ходе производство одной тонны стали выделяется две тонны углекислого газа. А когда мы говорим про нефтяников, то держим в голове и бензин, и шины, и масла, да еще энергетику и логистику в придачу. Поэтому сокращение выбросов двуокиси углерода сильно изменит не только автопром, но и все сферы жизни.

2. Водород вместо угля на производстве

Вернемся к сталелитейщикам. Чтобы получить чистое железо из руды, нужно восстановить его с помощью углерода из коксующегося угля. При этом процессе неизбежно возникает огромное количество углекислого газа: на сталеплавильное производство приходится около 7% мировых выбросов — примерно столько же, сколько на всю Индию в 2018 году.

Экологичной заменой коксу может стать водород, который будет служить восстановителем железа вместо углерода. Сейчас идут эксперименты по вдуванию водорода в домны. Так, крупнейший немецкий производитель стали ThyssenKrupp благодаря замене угля на водород, улавливанию выбросов и другим мерам планирует стать климатически нейтральным к 2050 году.

3. Водородные двигатели с нулевым выхлопом

Рекомендуем

5 причин, почему электричество и водород не заменят ДВС

Первые наработки в области водородных технологий появились еще в начале XIX века. Первый двигатель, работающий на водороде, придумал в 1806 году французский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз. Он получал водород при помощи электролиза воды. Первый автомобиль, который работает на водороде, был представлен в 1966 году, и он мог проезжать до 193 км на одном заряде.

Технологии тех лет не позволяли раскрыть потенциал водорода, но работа над ним не прекращалась. Основными плюсами технологии можно назвать нулевой выброс CO₂ при работе двигателя, а также более высокий КПД в сравнении с ДВС.

Сейчас многие компании активно вкладываются в разработку водородных двигателей. Например, автоконцерн Hyundai представил потребительскую модель NEXO на водородных топливных элементах, которые заряжаются за пять минут и обеспечивают 600 км хода.

4. Переработка всего автомобиля

Еще одним пунктом к достижению дзена в виде нулевого выброса является принцип утилизации и повторного использования материалов, из которых сделан автомобиль.

Рекомендуем

В топ-5 чистых авто попал лишь один электромобиль

Сначала авто обесточивают, извлекают аккумулятор, сливают все технические жидкости. Далее начинают разбирать салон, двигатель, коробку, электрику и колеса. Колеса и металл идут на повторную переработку, а часть агрегатов отправляется на полигон ТБО. Затем кузов крошат гидравлическими ножницами, двигатель и коробку дробят на кусочки, и все это отправляется на переплавку.

С одного среднего автомобиля можно получить до 750 кг железа и 3-5 кг меди из генераторов и проводов. Старые покрышки используют при укладке асфальта и детских площадок, а переработанный пластик идет на новые приборные панели.

Такая процедура позволяет существенно снизить нагрузку на экологию: рециклинг стали требует на 70% меньше ресурсов, чем добыча руды и ее переплавка, рециклинг алюминия — на 90%, меди — на 80%.

5. Электрификация грузовиков

Говоря о нулевом выхлопе, обычно имеют в виду легковушки. Но гораздо больший ущерб экологии наносят большие грузовики, работающие на дизельном топливе.

Поэтому автопроизводители переводят тягачи на электротягу. Пока что электрогрузовики далеки от дизельных собратьев — максимальный пробег до 500 км, но есть возможность улучшить этот результат, если включить режим рекуперации, который при торможении будет заряжать батареи.

В гонке за экологичностью конкуренцию им могут составить грузовики на водородных двигателях. Например, Hyundai представила модель под названием Xcient (не путать с Accent) — первый тягач на водородной тяге. Запас хода автомобиля составляет порядка 400 км, а на дозаправку потребуется от 8 до 20 минут. Сейчас эти грузовики поставлены в Швейцарию, где активно развивается инфраструктура водородных заправок.

Вот лишь три новости, которые подтверждают, что будущее электрогрузовиков не за горами:

• в Калифорнии с 2024 года начинается переход к электрическим грузовикам — за 20 лет на дорогах этого штата не должно остаться ни одного тягача на ДВС.
• в Германии уже два года работает участок автомагистрали с контактной линией для зарядки электрогрузовиков.
• в Швеции электрические и гибридные грузовики будут похожи на поезда: аккумуляторы будут подзаряжаться благодаря контактному рельсу.

Рекомендуем

Почему все переходят на электромобили? Одна простая причина!

Грузовики на дизеле, впрочем, тоже учатся выбрасывать меньше выхлопных газов. Растворы мочевины помогают превращать оксиды азота в безвредные азот и воду. Мочевинная нейтрализация окислов азота (или SCR, селективное каталитическое восстановление) — один из примеров, когда технология очень быстро нашла свое место в жизни, ведь еще лет 10 назад дальнобойщики от новостей в духе «в грузовики зальют мочевину» по-мальчишески хихикали.

***

Кто бы что ни говорил, но за подходом zero emission («нулевые выбросы») будущее, и все перечисленные технологии будут встраиваться в нашу жизнь и влиять на состояние экологии в целом. Электромобилей с каждым годом становится все больше, прогресс необратим, а природу хочется сохранить в ее максимально естественном состоянии.

Фото: Depositphotos и Hyundai