Test fueren BMW an Wasserstoff: Deel eent

De Brüll vum virwëtzege Stuerm huet nach ëmmer am Himmel nogeklappt wéi de risege Fliger dem Landungsplaz bei New Jersey ukoum. De 6. Mee 1937 huet d'Hindenburg Loftschëff säin éischte Fluch vun der Saison gemaach an 97 Passagéier u Bord geholl.

An e puer Deeg soll e risege Ballon gefëllt mat Waasserstoff zréck op Frankfurt am Main fléien. All Sëtzer um Fluch si scho laang vun den amerikanesche Bierger reservéiert, déi gär d'Kréinung vum britesche Kinnek George VI waren, awer d'Schicksal huet decidéiert datt dës Passagéier ni an de Fligergigant wäerte klammen.

Kuerz no der Ofschloss vun de Virbereedunge fir d'Landung vum Loftschëff, huet säi Kommandant Rosendahl d'Flamen op hirem Gehäuse gemierkt, an no e puer Sekonnen huet de risege Ball an en ominöse fléiene Logbicher verwandelt, an nëmmen traureg Metallfragmenter um Buedem hannerlooss no enger weiderer Halschent. Minutt. Ee vun den iwwerraschendsten Saachen iwwer dës Geschicht ass déi häerzzerräissend Tatsaach datt vill vun de Passagéier u Bord vum brennende Loftschëff schlussendlech et fäerdeg bruecht hunn ze iwwerliewen.

De Grof Ferdinand von Zeppelin huet dovun gedreemt um Enn vum 1917. Joerhonnert an engem liicht-wéi-Loft-Gefier ze fléien, e graff Diagramm vun engem Liichtgas gefëllte Fliger ze skizzéieren a Projete fir seng praktesch Ëmsetzung ze starten. Den Zeppelin huet laang genuch gelieft fir seng Kreatioun no an no an d'Liewe vun de Leit ze gesinn, a gestuerwen am Joer 1923, kuerz ier säi Land den Éischte Weltkrich verluer hat, an d'Benotzung vu senge Schëffer war duerch den Traité vu Versailles verbueden. D'Zeppelins goufe ville Joere vergiess, awer alles ännert sech erëm mat schwindeleger Geschwindegkeet mam Komme vum Hitler. Den neie Chef vun Zeppelin, den Dr. Hugo Eckner, ass fest iwwerzeegt datt eng Rei bedeitend technologesch Ännerungen am Design vu Loftschëff erfuerderlech sinn, den Haaptdeel ass den Ersatz vu brennbarem a geféierleche Waasserstoff mat Helium. Leider awer konnten d'USA, déi zu där Zäit deen eenzege Produzent vun dësem strategesche Rohmaterial waren, net Helium un Däitschland verkafen ënner engem speziellen Gesetz vum Kongress am Joer 129. Dofir gëtt dat neit Schëff, bezeechent LZ XNUMX, eventuell mat Waasserstoff ugedriwwen.

De Bau vun engem riesegen neie Ballon aus liicht Aluminiumlegierungen erreecht eng Längt vu bal 300 Meter an huet en Duerchmiesser vu ronn 45 Meter. De Risefliger, gläichwäerteg dem Titanic, gëtt ugedriwwe vu véier 16-Zylinder Dieselmotoren, jidd mat 1300 PS. Natierlech huet den Hitler net d'Geleeënheet verpasst den "Hindenburg" zu engem liewege Propaganda Symbol vun Nazi Däitschland ze maachen an huet alles gemaach fir den Ufank vu senger Ausbeutung ze beschleunegen. Als Resultat, scho 1936 huet dat "spektakuläert" Loftschëff regelméisseg transatlantesch Flich gemaach.

Um éischte Fluch am Joer 1937 war d'Landungsplaz vun New Jersey voll mat opgereegte Zuschauer, begeeschterte Begeeschterung, Familljememberen a Journalisten, vun deenen vill Stonnen op de Stuerm gewaart hunn. Och de Radio deckt en interessant Evenement. Irgendwann gëtt déi ängschtlech Erwaardung duerch d'Stille vum Spriecher ënnerbrach, deen no engem Moment hysteresch rifft: „Ee risege Feierkugel fält vum Himmel! Et gëtt keen lieweg ... D'Schëff leet op eemol op a gesäit direkt aus wéi eng rieseg brennend Fackel. E puer Passagéier a Panik hunn ugefaang vun der Gondel ze sprangen, fir aus dem schrecklechen Feier ze flüchten, awer et huet si wéinst der Héicht vun honnert Meter fatal erausgestallt. Um Enn iwwerliewen nëmmen e puer vun de Passagéier, déi op d'Loftschëff waarden fir op d'Land ze kommen, awer vill vun hinnen si schlecht verbrannt. Irgendwann konnt d'Schëff net de Schied vum rësele Feier widderstoen, an dausende Liter Ballastwaasser am Béi hunn ugefaang an de Buedem ze fléien. D'Hindenburg lëscht séier, de brennen hënneschten Enn fält an de Buedem an endet a komplett Zerstéierung an 34 Sekonnen. De Schock vum Spektakel rëselt d'Leit, déi um Buedem versammelt goufen. Deemools gouf déi offiziell Ursaach vum Crash als Donner ugesinn, deen d'Zündung vu Waasserstoff verursaacht huet, awer an de leschte Joeren argumentéiert en däitschen an amerikaneschen Expert kategoresch datt d'Tragedie mam Hindenburg Schëff, deen ouni Probleemer duerch vill Stuerm gaangen ass. , war d'Ursaach vun der Katastroph. No sëllechen Observatioune vun Archivmaterial sinn si zur Conclusioun komm, datt d'Feier ugefaang huet wéinst brennbare Faarwen, déi d'Haut vum Loftschëff ofdecken. D'Feier vun engem däitsche Loftschëff ass eng vun de sënnlechste Katastrophen an der Geschicht vun der Mënschheet, an d'Erënnerung un dëst schrecklechen Event ass fir vill nach ëmmer ganz schmerzhaf. Och haut, d'Ernimmung vun de Wierder "Loftschëff" an "Wasserstoff" erwähnt déi brennend Häll vun New Jersey, obwuel wann "domesticéiert" passend, de liichste a meescht reichend Gas an der Natur extrem nëtzlech ka sinn, trotz senge geféierleche Eegeschaften. Laut enger grousser Zuel vu modernen Wëssenschaftler ass déi richteg Ära vum Waasserstoff nach ëmmer amgaang, obwuel gläichzäiteg deen aneren groussen Deel vun der wëssenschaftlecher Gemeinschaft skeptesch ass iwwer sou extrem Manifestatiounen vum Optimismus. Ënnert den Optimisten, déi déi éischt Hypothes ënnerstëtzen an déi staark Unhänger vun der Wasserstoffidée, natierlech, mussen d'Bayerer vu BMW sinn. Déi däitsch Autosfirma ass wuel am beschten déi inévitabel Erausfuerderungen um Wee fir eng Waasserstoffwirtschaft bewosst a iwwerwannt virun allem d'Schwieregkeeten am Iwwergang vu Kuelewaasserstoffbrennstoffer op Waasserstoff.

Ambitioun

Déi ganz Iddi fir e Brennstoff ze benotzen deen esou ëmweltfrëndlech an onendlech ass wéi Brennstoffreserven kléngt wéi Magie fir eng Mënschheet am Grëff vun engem Energiekampf. Haut ginn et méi wéi eng oder zwou "Waasserstoffgesellschaften", deenen hir Missioun et ass, eng positiv Haltung vis-à-vis vum Liichtgas ze förderen an dauernd Reuniounen, Symposien an Ausstellungen ze organiséieren. Pneuenfirma Michelin, zum Beispill, investéiert vill an d'Organisatioun vun der ëmmer méi populärer Michelin Challenge Bibendum, e weltwäite Forum konzentréiert sech op Waasserstoff fir nohalteg Brennstoffer an Autoen.

Wéi och ëmmer, den Optimismus, deen aus Rieden op esou Foren entsteet, ass nach ëmmer net genuch fir d'praktesch Ëmsetzung vun enger wonnerbarer Wasserstoffidyll, an d'Waasserstoffwirtschaft anzegoen ass en onendlech komplex an onpraktesch Event an dëser technologescher Etapp an der Entwécklung vun der Zivilisatioun.

Viru kuerzem huet d'Mënschheet awer beméit méi a méi alternativ Energiequellen ze benotzen, nämlech Waasserstoff kann eng wichteg Bréck ginn fir d'Sonn-, Wand-, Waasser- a Biomassenergie ze späicheren, a se a chemesch Energie ëmzewandelen. ... An einfache Begrëffer bedeit dëst datt de Stroum deen duerch dës natierlech Quelle generéiert gëtt net a grousse Volumen gespäichert ka ginn, awer ka benotzt gi fir Waasserstoff ze produzéieren andeems Waasser a Sauerstoff a Waasserstoff ofgebaut gëtt.

Komesch wéi et kléngt, sinn e puer Uelegfirmen zu den Haaptvertrieder vun dësem Schema, dorënner dee konsequentste de briteschen Ueleggigant BP ass, deen eng spezifesch Investitiounsstrategie fir bedeitend Investitiounen an dësem Beräich huet. Natierlech kann Waasserstoff och aus net-erneierbaren Kuelewaasserstoffquellen extrahéiert ginn, awer an dësem Fall muss d'Mënschheet no enger Léisung fir de Problem vun der Lagerung vum Kuelendioxid, deen an dësem Prozess kritt gëtt, sichen. Et ass eng indisputable Tatsaach, datt d'technologesch Problemer vun Wasserstoff Produktioun, Stockage an Transport solvable sinn - an der Praxis, ass dëse Gas schonn a grousse Quantitéite produzéiert an als Matière première an der chemescher a petrochemical Industrien benotzt. An dëse Fäll sinn d'héich Käschte vum Waasserstoff awer net fatal, well et "schmëlzt" an d'héich Käschte vun de Produkter an der Synthese vun deenen se deelhëllt.

Wéi och ëmmer, d'Fro fir Liichtgas als Energiequell ze benotzen ass e bësse méi komplizéiert. D'Wëssenschaftler hunn hir Gehirer scho laang op der Sich no enger méiglecher strategescher Alternativ zum Brennstoff, a bis elo sinn se zu der eestëmmeg Meenung komm, datt Waasserstoff déi ëmweltfrëndlechst a genuch Energie ass. Nëmmen hien entsprécht all déi néideg Ufuerderunge fir e fléissenden Iwwergank zu enger Verännerung vum aktuelle Status Quo. Basis vun all dëse Virdeeler ass en einfachen awer ganz wichtege Fakt - d'Extraktioun an d'Benotzung vu Waasserstoff dréit ëm den natierlechen Zyklus vu Waasserverbindung an Zersetzung ... Wann d'Mënschheet d'Produktiounsmethoden verbessert mat natierleche Quelle wéi Solarenergie, Wand a Waasser, kann Waasserstoff produzéiert ginn a benotzt an onlimitéiert Quantitéiten ouni schiedlech Emissiounen ze emittéieren. Als erneierbar Energiequell ass Waasserstoff laang d'Resultat vu bedeitende Fuerschung a verschiddene Programmer an Nordamerika, Europa a Japan. Déi lescht, am Tour, sinn Deel vun der Aarbecht op eng breet Palette vu gemeinsame Projete fir eng komplett Waasserstoffinfrastruktur ze kreéieren, dorënner Produktioun, Lagerung, Transport a Verdeelung. Dacks ginn dës Entwécklunge vu bedeitende staatleche Subventiounen begleet a baséieren op internationalen Ofkommes. Am November 2003 gouf zum Beispill den International Hydrogen Economy Partnership Agreement ënnerschriwwen, deen déi gréissten industrialiséierte Länner vun der Welt wéi Australien, Brasilien, Kanada, China, Frankräich, Däitschland, Island, Indien, Italien a Japan enthält. , Norwegen, Korea, Russland, UK, US an Europäesch Kommissioun. Den Zweck vun dëser internationaler Kooperatioun ass "d'Efforte vu verschiddenen Organisatiounen op de Wee fir d'Waasserstoff Ära z'organiséieren, ze stimuléieren an ze verbannen, wéi och d'Schafung vun Technologien fir d'Produktioun, d'Lagerung an d'Verdeelung vu Waasserstoff z'ënnerstëtzen."

De méigleche Wee fir de Gebrauch vun dësem ëmweltfrëndleche Brennstoff am Autosektor kann zweefach sinn. Ee vun hinnen ass Geräter bekannt als "Brennstoffzellen", an deenen d'chemesch Kombinatioun vu Waasserstoff mat Sauerstoff aus der Loft Elektrizitéit verëffentlecht, an déi zweet ass d'Entwécklung vun Technologien fir flësseg Waasserstoff als Brennstoff an den Zylinder vun engem klassesche Verbrennungsmotor ze benotzen. . Déi zweet Richtung ass psychologesch méi no bei Konsumenten an Autofirmen, a BMW ass säin hellste Supporter.

Produktioun

De Moment gi weltwäit méi wéi 600 Milliarde Kubikmeter pure Waasserstoff produzéiert. D'Haaptrei Matière première fir seng Produktioun ass Äerdgas, deen an engem Prozess bekannt als "Reforme" veraarbecht gëtt. Méi kleng Quantitéiten u Waasserstoff ginn duerch aner Prozesser wéi Elektrolyse vu Chlorverbindungen, deelweis Oxidatioun vu schwéierem Ueleg, Kuelvergasung, Kuelpyrolyse fir Kock ze produzéieren, a Benzinreforméierung erholl. Ongeféier d'Halschent vun der Weltwasserstoffproduktioun gëtt fir d'Synthese vun Ammoniak benotzt (déi als Fudder bei der Produktioun vun Dünger benotzt gëtt), an der Uelegraffinéierung an der Synthese vu Methanol. Dës Produktiounsschemaen belaaschten d'Ëmwelt a verschiddene Grad, a leider bitt keng vun hinnen eng sënnvoll Alternativ zum aktuellen Energiestatus Quo - éischtens, well se net erneierbar Quelle benotzen, an zweetens well dës Produktioun ongewollte Substanzen wéi Kuelestoff fräiginn Dioxid, deen den Haaptschëlleg ass. Treibhauseffekt. Eng interessant Propositioun fir dëse Problem ze léisen gouf viru kuerzem vu Fuerscher gemaach, finanzéiert vun der Europäescher Unioun an der däitscher Regierung, déi eng sougenannte "Sequestratiounstechnologie" erstallt hunn, an där Kuelendioxid, deen während der Produktioun vu Waasserstoff aus Äerdgas produzéiert gëtt, an d'Pompel gepompelt gëtt. al ausgeräiften Felder. Ueleg, Äerdgas oder Kuel. Allerdéngs ass dëse Prozess net einfach ze realiséieren, well weder Ueleg- nach Gasfelder richteg Huelraim an der Äerdkrust sinn, awer meeschtens poröse Sandstrukturen.

Déi villverspriechend zukünfteg Method fir Waasserstoff ze produzéieren bleift d'Zersetzung vum Waasser duerch Elektrizitéit, bekannt zënter der Grondschoul. De Prinzip ass extrem einfach - eng elektresch Spannung gëtt op zwou Elektroden applizéiert, déi an engem Waasserbad ënnerdaucht sinn, während positiv gelueden Waasserstoffionen op déi negativ Elektrode goen, an negativ gelueden Sauerstoffionen op déi positiv. An der Praxis gi verschidde Haaptmethoden fir dës elektrochemesch Zersetzung vum Waasser benotzt - "alkalesch Elektrolyse", "Membranelektrolyse", "Héichdruckelektrolyse" an "Héichtemperaturelektrolyse".

Alles wier perfekt wann déi einfach Arithmetik vun der Divisioun net den extrem wichtege Problem vun der Hierkonft vun der Elektrizitéit, déi fir dësen Zweck gebraucht gëtt, stéiert. D'Tatsaach ass, datt de Moment seng Produktioun zwangsleefeg schiedlech Nebenprodukter emittéiert, de Betrag an den Typ vun deem variéiert jee no wéi et gemaach gëtt, a virun allem d'Produktioun vu Stroum ass en ineffizienten a ganz deiere Prozess.

Dee béisen ze briechen an den Zyklus vu propper Energie zouzemaachen ass de Moment nëmme méiglech wann Dir natierlech a besonnesch Solarenergie benotzt fir Stroum ze generéieren déi néideg ass fir Waasser ofzerappen. Dëse Problem ze léisen wäert ouni Zweiwel vill Zäit, Suen an Ustrengung brauchen, awer a villen Deeler vun der Welt ass d'Stroumproduktioun op dës Manéier schonn e Fakt ginn.

BMW, zum Beispill, spillt eng aktiv Roll bei der Schafung an der Entwécklung vu Solarenergieanlagen. D'Kraaftwierk, gebaut an der klenger bayerescher Stad Neuburg, benotzt Photovoltaikzellen fir Energie ze produzéieren déi Waasserstoff produzéiert. Systemer déi d'Solarenergie benotze fir Waasser z'erhëtzen sinn besonnesch interessant, soen d'Ingenieuren vun der Firma, an déi resultéierend Dampkraft Elektrizitéitsgeneratoren - esou Solaranlagen funktionnéieren schonn an der Mojave Wüst a Kalifornien, déi 354 MW Stroum generéiert. Wandkraaft gëtt och ëmmer méi wichteg, woubäi Wandparken un de Küste vu Länner wéi den USA, Däitschland, Holland, der Belsch an Irland eng ëmmer méi wichteg wirtschaftlech Roll spillen. Et ginn och Firmen, déi Waasserstoff aus Biomass a verschiddenen Deeler vun der Welt extrahéieren.

Lagerhalplaz

Waasserstoff kann a grousse Quantitéiten a béid Gas- a Flëssegphase gespäichert ginn. Déi gréisst vun dëse Reservoiren, an deenen de Waasserstoff bei engem relativ niddregen Drock ass, ginn "Gasmeter" genannt. Mëttel- a méi kleng Tanks si passend fir Waasserstoff bei engem Drock vun 30 bar ze stockéieren, wärend déi klengst Spezialtanks (deier Geräter aus spezialem Stol oder Kompositmaterial mat Kuelestoffverstäerkung verstäerkt) e konstante Drock vu 400 Bar behalen.

Waasserstoff kann och an enger flësseger Phase bei -253°C pro Eenheetsvolumen gespäichert ginn, mat 0 Mol méi Energie wéi wann se bei 1,78 Bar gespäichert sinn - fir déi gläichwäerteg Quantitéit un Energie am flëssege Waasserstoff pro Eenheet Volumen z'erreechen, muss de Gas kompriméiert ginn bis 700 bar. Genau wéinst der méi héijer Energieeffizienz vu gekillte Waasserstoff schafft BMW mat der däitscher Kältekonzern Linde zesummen, déi modern kryogen Geräter entwéckelt huet fir Waasserstoff ze flëssegen an ze späicheren. Wëssenschaftler bidden och aner, awer manner applicabel, Alternativen zum Waasserstofflagerung, zum Beispill Lagerung ënner Drock a speziell Metallmiel a Form vun Metallhydriden, asw.

Transport

A Gebidder mat enger héijer Konzentratioun vu chemesche Planzen an Uelegraffinerien, gouf e Waasserstofftransmissionsnetzwierk scho gegrënnt. Am Allgemengen ass d'Technologie ähnlech wéi den Transport vun Äerdgas, awer d'Benotzung vun der leschter fir d'Besoine vu Waasserstoff ass net ëmmer méiglech. Awer och am leschte Joerhonnert ware vill Haiser an europäesche Stied vun enger Liichtgasleitung beliicht, déi bis zu 50% Waasserstoff enthale war an als Brennstoff fir déi éischt stationär Verbrennungsmotore benotzt goufen. Den haitegen Niveau vun der Technologie erlaabt och den transkontinentale Transport vu flëssege Waasserstoff iwwer existent kryogene Tanker ähnlech wéi déi fir Äerdgas benotzt. Momentan ginn déi gréissten Hoffnungen a gréissten Efforte vu Wëssenschaftler an Ingenieuren am Feld gemaach fir adäquat Technologien ze schafen fir flëssegt Waasserstoff ze transportéieren an ze transportéieren. An dësem Sënn sinn et dës Schëffer, kryogenesch Eisebunnstanks a Camionen, déi d'Basis fir den zukünftege Waasserstofftransport kënne ginn. Am Abrëll 2004 gouf déi éischt vu senger Aart flëssege Waasserstoff-Tankstell, zesumme vu BMW a Steyr entwéckelt, an der direkter Ëmgéigend vum Münchener Fluchhafen opgemaach. Mat senger Hëllef gëtt d'Tanke mat flëssege Waasserstoff voll automatesch ausgeführt, ouni Participatioun an ouni Risiko fir den Autofuerer.