Новий водневий двигун має нульові викиди: конкурент дизельного двигуна за потужністю

Дослідники Університету Отто фон Геріке в Магдебурзі (Німеччина) представили новий водневий двигун, який може скласти конкуренцію дизельному двигуну. Він має нульові викиди вихлопних газів і досягає ефективності вище 60%. Водневий двигун працює в замкнутому циклі і повторно використовує більшу частину своїх робочих газів після кожного циклу, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Науковці кажуть, що новий водневий двигун замкнутого циклу може стати особливо корисним там, де двигуни повинні працювати під високими навантаженнями протягом тривалих періодів часу. Цей двигун може забезпечити високу надійність і значну потужність.

Водневий двигун використовує збалансовану суміш водню, кисню та аргону. Водень служить джерелом енергії, кисень забезпечує реакцію, а аргон виступає як стабільний носій. Оскільки аргон не згорає і не вступає в реакцію в робочих умовах, він допомагає створити більш контрольовані термодинамічні умови всередині двигуна. У результаті підвищується ефективність і стабільність системи.

На відміну від традиційної системи згоряння, більша частина газової суміші в цьому двигуні залишається всередині системи і використовується повторно. Вона охолоджується, обробляється і повертається в роботу. Система видаляє тільки певні побічні продукти, одночасно відокремлюючи водень, що бере участь у реакції. Ця конструкція дає змогу двигуну працювати без утворення звичайних вихлопних газів.

Дослідники протестувала кілька варіантів свого водневого двигуна і підтвердили його продуктивність. Результати засвідчили, що двигун може поєднувати високу потужність із винятковою ефективністю, що становить понад 60%. Таким чином цей двигун може забезпечити такий самий рівень потужності, як і дизельний двигун.

Вчені кажуть, що його можна використовувати там, де критично важливі як продуктивність, так і довговічність. Наприклад, у дуже великих вантажних автомобілях, сільськогосподарській та будівельній техніці.

Новий двигун, як кажуть розробники, також має економічні переваги. Замкнута система може бути більш вигідною протягом тривалих періодів експлуатації, ніж відкритий водневий двигун внутрішнього згоряння. Частково це пов'язано з виключенням дорогих систем очищення вихлопних газів і високою ефективністю процесу.

Проте новий двигун поки що має свої обмеження щодо питомої потужності, оскільки за кожен цикл може бути впорснуто лише певну кількість водню. Також учені зазначили, що вуглекислий газ може накопичуватися в системі, наприклад, унаслідок згоряння мастильних матеріалів.

Обидва ці чинники можуть вплинути на ефективність і продуктивність водневого двигуна, і їх необхідно враховувати під час подальших розробок, кажуть дослідники.

Як уже писав Фокус, у NASA пройшло успішне випробування нового електромагнітного двигуна, який допоможе швидше й ефективніше дістатися до Марса.

Також Фокус писав про те, де розташоване найнебезпечніше місце в Сонячній системі.

Під час написання цього матеріалу використано джерела: Interesting Engineering.