Безумный БигБосс 6 (БР-22) - Кай Ханси
— Хорошо-хорошо! — Макс примирительно поднимает руки. — Даю слово! У Академии Наук будет высший приоритет в получении ресурсов и финансирования на Утопии.
— Благодарю, Босс! — старик радостно потирает руки. — Ах, да! Мне нужно еще кое о чем важном нужно сообщить. На самом деле, я пришел лично, чтоб обсудить этот вопрос.
Великан удивляется и делает приглашающий жест рукой.
— Я и некоторые мои коллеги предлагаем отказаться от массового использования водородных топливных элементов в автомобилях и прочем транспорте, — без лишних инсинуаций сообщает профессор. — Когда Республика массово переходила на водородную энергетику, было несколько ключевых моментов, способствующих этому.
Во-первых, сжиженный водород показал куда более высокую плотность энергии на килограмм массы, чем литий-воздушные аккумуляторы или даже бензин. Даже если мы когда-нибудь сможем добиться теоретического предела плотности энергии литий-воздушной батареи, она все еще будет в 2,5–3 раза меньше, чем уже получаемая нами на практике плотность на килограмм массы водорода. Про используемые двадцать лет назад литий-ионные аккумуляторы вообще можно не упоминать.
Во-вторых, тогда Республика находилась в экономической блокаде и под многочисленными санкциями со стороны иных государств. Даже с учетом имеющихся на нашей территории литиевых и кобальтовых рудников, нам серьезно не хватало технологий и оборудования для массового производства литиевых батарей. Но Вы, Босс, смогли раздобыть термоядерный реактор, энергии которого было достаточно для электролиза водорода.
Но! С тех пор наши технологии скакнули далеко вперёд, и промышленность Республики теперь находится на совершенно другом уровне. Сегодня использование водородных топливных элементов только тормозит развитие промышленности и транспортной инфраструктуры нашей страны.
— Вот как? — в этот момент Макс проявляет искренний интерес, немного наклонившись к собеседнику. — Чем аргументируете?
— Оставлю энергоэффективность и экономическую эффективность в стороне, пока что, — хитро улыбается старик. — Сначала поговорим о человеческом факторе. Многие мифы о взрывоопасности водорода надуманны. И некоторые «специалисты» в старую эпоху были проплачены компаниями, продвигающими автомобили на литиевых батареях. Водород — крайне текучий и крайне летучий газ. Он способен проникнуть в малейшую щель и быстро поднимается вверх. Поэтому даже в случае протечки опасность его скопления внутри машины стремится к нулю. Как во время езды, так и во время стоянки в гараже или в тоннельной пробке.
Наоборот, нижний предел концентрации пропана или пропан-бутана в воздухе для образования взрывоопасной смеси ниже, чем у водорода. И оба газа тяжелее воздуха, из-за чего имеют склонность к скапливанию в низинах: подвалах, погребах, смотровых ямах и тоннелях. Вместе с тем, пропан широко применялся в промышленности и транспортных средствах многих стран мира. И ко взрывам газовых заправочных станций все давно уже привыкли. В то время, как единичные случаи взрывов водородных заправок широко освещались в СМИ.
Мы в Республике тщательно относимся к эксплуатационным требованиям для транспортных средств и бытовых приборов. Не только на водороде. Поэтому за десятилетия использования сжиженного водорода в промышленности и быту нами зафиксированы единичные случаи взрывов и пожаров. Вместе с тем, водородная энергетика все еще сопряжена с большими рисками.
На Земле-10 и других Землях, даже на Земле-М в последнее время увеличилось число тоталитарных сект и общественно-опасных религиозных течений. За последние пять лет наши службы правопорядка предотвратили более десяти тысяч попыток подрыва транспортных средств, заправочных станций и бытовых систем рекуперации электроэнергии. Но более двух сотен религиозных фанатиков все еще смогли добиться своей цели. И число успешных подрывов продолжает расти со временем.
— Я уже знаю, кто занимается саботажем, — качает головой Босс. — Но уровень используемых им технологий все еще слишком высок для Цивилизации Земли. В ближайшее время мы не сможем его поймать. Однако, суть я уловил. Если мы сократим использование в транспорте и быту взрывоопасных веществ, правоохранительным органам станет проще работать. А как насчет экономической составляющей?
— На самом деле, мы практически достигли технологического предела использования сжиженного водорода не только в транспорте, но и в энергетике, — многозначительно поднимает палец старый профессор. — Двигательная система автомобиля на водородных топливных элементах состоит не только из жидкого водорода. Топливо, зачастую, имеет наименьший вес в такой системе. Помимо топлива в машине устанавливается толстостенный баллон из высокопрочного сплава, генератор и электродвигатель.
Современные сплавы позволяют уменьшить вес баллона, и новые электродвигатели меньше по размеру и массе, чем модели предыдущих лет. Но вот генератор, в котором из жидкого водорода из баллона и кислорода в воздухе получается вода и электроэнергия, — это, по сути, небольшая химическая лаборатория. И при всем желании, вес генератора невозможно уменьшить ниже текущего предела.
Более того, современные электродвигатели предъявляют высокие требования к плотности энергии. Для обеспечения большей выходной мощности водородного генератора, естественно, его размер и масса должны быть больше. В конечном итоге, общий КПД двигательной системы не так высок. Особенно в летательных аппаратах.
Сейчас двигательные системы, с учетом массы баллона и генератора, но без учета двигателя, большинства наземных транспортных средств гражданского назначения, выпускаемых в Республике в последние пять лет содержат от 25 до 35 МДж/кг. Летательные аппараты — от 30 до 50 мегаджоулей на килограмм. Но стоимость материалов в несколько раз больше.
Мы же с коллегами разработали новый тип батарей. При их массовом производстве можно получить 20–25 МДж/кг. Вместе с тем, у них высокая пиковая мощность разряда, что позволит сэкономить на конденсаторах и преобразователях энергии. Без генератора, которому нужна подача воздуха, и баллона исключительно круглой формы, дизайн ездящих и летающих транспортных средств можно будет улучшить, что позволит уменьшить расход энергии на километр пути.
А небольшие транспортные средства, типа мотоциклов и скутеров могут сменить литий-воздушные аккумуляторы на новые. На них ранее невозможно было установить водородную двигательную систему из-за неэффективности баллонов небольшого размера. Есть еще автономные строительные и промышленные роботы, логистические дроны, гаджеты и игрушки.
Новые аккумуляторы выдерживают до пяти тысяч циклов заряда/разряда. Нами также разработана технология сверхбыстрой зарядки, сопоставимой по скорости с заправкой жидким водородом. И унифицируя технологическую цепочку мы можем достичь большой экономии за счет эффекта масштаба.
Производство жидкого водорода затрачивает в полтора раза больше энергии его теоретической энергоемкости. Хотя термоядерные реакторы выдают практически бесконечное количество энергии, нагрузка на линии электропередач все еще присутствует. Особенно это заметно при массовом использовании бытовых систем рекуперации электроэнергии.
— Впечатляет! — Большой Босс одобрительно поднимает оба больших пальца. — И как вы этого добились?
— Недавно мы смогли синтезировать искусственный плазмодий, — широко и самодовольно улыбается старик. — Его промышленное производство все еще относительно дорогое, и энергетическая емкость значительно меньше, чем у натурального, но мы недавно переосмыслили компоновку батарей, используя графеновую пленку. Фактически, наши аккумуляторы теперь лучше, чем на планете Аквамарин, где добывается плазмодий.
Мы применили новую
