Заряджаємо боліди Формули Е гліцерин, водорості та нуль забруднень
Найголовніша мета та причина існування Формули Е – пропаганда використання електромобілів. Творці чемпіонату переконані: збільшення частки електромобілів у повсякденному застосуванні істотно покращить якість повітря у містах. А чисте повітря, у свою чергу, покращить якість міського життя.
«Брудна» електрика
Але є й інші думки, які не настільки впевнені у необхідності електромобілів. Одна з ідей говорить - не настільки важливі для чистого повітря самі електромобілі, як важливий спосіб отримання електроенергії для них. І справді - що користь у найчистішому електродвигуні, коли електрика для нього виробляється «брудним» способом - скажімо, при згорянні нафти, сланців чи вугілля.
Взагалі у країнах, де основна частка електрики виробляється на вугільних та інших електростанціях схожого принципу дії, такий контраргумент проти електромобілів дійсно має місце. Хоча кількість вуглецевих викидів від автомобілів у будь-якому разі серйозно перевищує шкідливі вихлопи вугільних електростанцій. Електромобілі здатні очистити повітря в містах, але джерело їхньої щоденної підзарядки може бути дуже «брудним». Видобуток електроенергії з чистіших джерел - не менш важливе завдання.
Гліцерин як джерело електрики
Для цього британська компанія Aquafuel Research Ltd створила пару мобільних генераторів електроенергії, які можна запакувати у звичайний транспортний контейнер. Ці контейнери з генераторами супроводжують Формулу Е на кожний етап. Вся електрика, якою заряджаються 40 болідів чемпіонату перед кожною гонкою, кваліфікацією та практиками, виробляється саме цими генераторами.
Атепер найголовніше. Генератори Aquafuel унікальні тим, що для вироблення електроенергії вони використовують паливо, що практично не забруднює навколишнє середовище – гліцерин.
Пол Дей (Paul Day), СЕО компанії Aquafuel: «Ми виробляємо електричну енергію для болідів Формули Е. Завдяки системі розподілу електрики, ми точно знаємо, коли, як і скільки електрики «заправлено» в кожну машину. Для повної підзарядки потрібна лише година, а процедура зарядки – безпечний та надійний процес, повністю зрозумілий та прозорий для кожної команди.
Зарядка електромобілів відбувається завдяки нашим генераторам, що працює на відновлюваному і дійсно чистому джерелі енергії. «Чистий» означає, що вуглецевих вихлопів повітря навколо генераторів немає взагалі, вихлопи оксидів азоту вкрай низькі, а димовий вихлоп відсутній повністю».
Як працюють гліцеринові генератори електрики
Генератори жодного разу не чарівні. Їхня основа – стандартні дизельні двигуни серійного виробництва. Двигуни Cummins KTA50, якщо бути точним. В Aquafuel адаптували їх під фірмову ліцензовану технологію. Так, щоб вони могли працювати за гліцериною. Цей вид палива - побічний продукт вироблення біодизелів. Зазвичай застосування гліцерину обмежувалося, переважно, косметикою і промисловістю. Але 6-7 років тому, завдяки кардинальному підвищенню попиту на біодизельне паливо, Пол Дей та його команда вирішили підшукати інше застосування солодкої, безбарвної та в'язкої рідини під назвою гліцерин.
Пол Дей: “Якщо в основу поставити безвідходність, то це означає, що використовувати потрібно все, що тільки можна. Тому ми спільно з фірмою Greenergy започаткували проект, присвячений найбільш ефективному використанню гліцерину вякість палива для двигунів. Перед нами стояло серйозне завдання. Перед тим, як зібрати готовий прототип двигуна внутрішнього згоряння, що працює на гліцерині, ми виконали величезну кількість дослідницької роботи. Але результат виявився гідним: тепер ми можемо спалювати гліцерин у дизельному двигуні.
Пол Дей, керівник Aquafuel Research Ltd
Дивно, наскільки позитивним виявився результат. Маслянистість гліцерину набагато краща, ніж у дизеля. Тому всі частини системи впорскування, що рухаються, змащуються краще і залишаються чистими. Так як двигун не виробляє ніякої сажі, то каталізатори не витрачаються протягом усього циклу роботи. Але перш за все: в тому самому двигуні гліцерин виявляється більш ефективним паливом, ніж дизель”.
Для зарядки електромобілів Формули Е генератори Aquafuel виробляють 42 кВт електроенергії кожної машини. Ця кількість енергії при одночасному підключенні 20 болідів становить приблизно 850 кВт. А така величина приблизно відповідає енергії, яка споживається 2000 британських квартир за такий самий проміжок часу. Зменшення забруднень атмосфери вражає: всього за одну годину в атмосферу викидається майже на півтонни менше вуглеців і на півкіло менше оксидів азоту.
Розробивши технологію використання гліцерину як паливо, наступним кроком фірми Aquafuel став пошук комерційного застосування свого винаходу. Завдяки подібним цілям таким застосуванням стала вироблення електрики для Формули Е.
Критики відразу заявлять, що звичайне паливо, необхідне для доставки генераторів на кожен етап Формули Е перекриє всю вигоду від їх використання. Але, по-перше, транспортний партнер чемпіонату компанія DHL використовує всі свої величезні можливості.для мінімізації авіаперельотів вантажу, використовуючи де можливо морські та дорожні перевезення. А ще, як зазначає Дей, коли потрібно поширити в усьому світі можливості безвідходного вироблення електрики, необхідно наочно показати ці технології людям.
Звідки брати гліцерин
Інша проблема гліцеринового палива – у джерелі гліцерину. Нині він виробляється завдяки біодизелю. Біодизель, своєю чергою, виробляється із зернових культур. У деяких випадках підвищення вирощування зернових культур призводить до негативних наслідків сільського господарства. Зокрема, орні родючі землі дедалі частіше використовуються під вирощування культур, необхідних вироблення біодизельного палива (і, відповідно, гліцерину). Проблема в тому, що збільшення зернових посівів негативно відбивається на харчових культурах і потребує перерозподілу водних ресурсів на користь їжі. Але в найближчі 3-4 роки буде представлено комерційно вигідну технологію виробництва гліцерину зі звичайних морських водоростей. Ця технологія замкне безвідходний цикл виробництва електричної енергії: морська вода – водорості – гліцерин – згоряння у генераторах – електрика.
«Ми говоримо про звичайні морські водорості - дуналієллю солоноводну. Вона виростає у вкрай засолених умовах, зокрема – у тій морській воді, яка використовується для одержання кухонної солі. В Університеті Грінвіча працює наукова група, чиї зусилля зосереджені на комерціалізації вирощування цієї водорості. Коли вчені створять технологію, виробництво гліцерину стане можливим повсюдно. Особлива краса в тому, що «урожайнішими» будуть найбільш засолені води, а не ті, які використовуються для отримання питної води. Більше не буде негативного заміщення харчовихрослинних культур злаками для біодизелю Більше того, виробництво водоростей можна легко інтегрувати до існуючих екосистем сільського господарства. Цю водорість покладаються величезні надії”.
Виробництво електромобілів зростає з кожним роком. Їх треба чимось заряджати. Тому колись гліцеринові електрогенератори Aquafuel будуть використовуватися повсюдно, до того ж навіть у невеликих масштабах: в університетах, в супермаркетах і в подібних організаціях.