Test drive BMW u idroġenu: l-ewwel parti

Il-ħsejjes tal-maltemp imminenti xorta ħarġu fis-sema hekk kif l-ajruplan enormi resaq lejn is-sit tal-inżul qrib New Jersey. Fis-6 ta ’Mejju, 1937, l-ajruplan ta’ Hindenburg għamel l-ewwel titjira tal-istaġun, u ħa 97 passiġġier abbord.

Fi ftit jiem, bużżieqa enormi mimlija bl-idroġenu għandha ttir lura lejn Frankfurt am Main. Is-siġġijiet kollha fit-titjira ilhom riservati minn ċittadini Amerikani ħerqana li jaraw l-inkurunazzjoni tar-Re Brittaniku Ġorġ VI, iżda d-destin iddeċieda li dawn il-passiġġieri qatt ma jitilgħu fuq il-ġgant tal-ajruplan.

Ftit wara t-tlestija tat-tħejjijiet għall-inżul tal-airship, il-kmandant tiegħu Rosendahl innota l-fjammi fuq il-buq tiegħu, u wara ftit sekondi l-ballun enormi nbidel f’ġurnal li jtir ta’ ħażina, u ħalla biss frammenti tal-metall ħżiena fuq l-art wara nofs ieħor. minuta. Waħda mill-aktar affarijiet sorprendenti dwar din l-istorja hija l-fatt li jqawwi l-qalb li ħafna mill-passiġġieri abbord il-diriġibbli ħruq eventwalment irnexxielhom jgħixu.

Il-Konti Ferdinand von Zeppelin ħolom li jtir f’vettura eħfef mill-arja fl-aħħar tas-seklu 1917, billi jfassal dijagramma approssimattiva ta ’ajruplan ħafif mimli bil-gass u jniedi proġetti għall-implimentazzjoni prattika tiegħu. Zeppelin għex twil biżżejjed biex jara l-ħolqien tiegħu jidħol gradwalment fil-ħajja tan-nies, u miet fl-1923, ftit qabel ma pajjiżu tilef l-Ewwel Gwerra Dinjija, u l-użu tal-bastimenti tiegħu kien ipprojbit mit-Trattat ta ’Versailles. Iż-Żepelini insew għal ħafna snin, iżda kollox jerġa 'jinbidel b'veloċità sturdut bil-wasla fil-poter ta' Hitler. Il-kap il-ġdid ta ’Zeppelin, Dr Hugo Eckner, jemmen bil-qawwa li hemm bżonn ta’ numru ta ’bidliet teknoloġiċi sinifikanti fid-disinn ta’ diriġibbli, li l-ewlieni tagħhom huwa s-sostituzzjoni ta ’idroġenu li jaqbad u perikoluż bl-elju. Sfortunatament, madankollu, l-Istati Uniti, li dak iż-żmien kienet l-unika produttur ta 'din il-materja prima strateġika, ma setgħux ibiegħu l-elju lill-Ġermanja taħt liġi speċjali mgħoddija mill-Kungress fl-129. Din hija r-raġuni għaliex il-vapur il-ġdid, nominat LZ XNUMX, eventwalment jiġi mħaddem bl-idroġenu.

Il-kostruzzjoni ta 'bużżieqa ġdida enormi magħmula minn liegi ħfief ta' aluminju tilħaq tul ta 'kważi 300 metru u għandha dijametru ta' madwar 45 metru. L-ajruplan ġgant, ekwivalenti għat-Titanic, huwa mħaddem minn erba ’magni diesel ta’ 16-il ċilindru, kull waħda b’1300 hp. Naturalment, Hitler ma tilefx l-opportunità biex ibiddel l- "Hindenburg" f'simbolu ta 'propaganda stramb tal-Ġermanja Nażista u għamel dak kollu possibbli biex jaċċellera l-bidu tal-isfruttament tagħha. Bħala riżultat, diġà fl-1936 l-airship "spettakolari" għamel titjiriet transatlantiċi regolari.

Fl-ewwel titjira fl-1937, is-sit tal-inżul ta’ New Jersey kien miżgħud bi spettaturi eċċitati, laqgħat entużjasti, qraba u ġurnalisti, li ħafna minnhom stennew għal sigħat biex il-maltemp jonqos. Anke r-radju jkopri avveniment interessanti. F’xi ħin, l-istennija anzjuża tiġi interrotta mis-skiet tal-kelliem, li wara mument, b’mod isteriku jgħajjat: “Qed nieżel ballun tan-nar enormi mis-sema! M'hemm ħadd ħaj ... Il-vapur f'daqqa jixgħel u istantanjament jidher qisu torċa ġgant taħraq. Xi passiġġieri f’paniku bdew jaqbżu mill-gondola biex jaħarbu min-nar tal-biża’, iżda rriżulta li kien fatali għalihom minħabba l-għoli ta’ mitt metru. Fl-aħħar, ftit biss mill-passiġġieri li jistennew li l-airship jersaq lejn l-art jibqgħu ħajjin, iżda ħafna minnhom huma maħruqa ħażin. F'xi punt, il-bastiment ma setax jiflaħ il-ħsara tan-nar qalila, u eluf ta 'litri ta' ilma tas-saborra fil-pruwa bdew jitferrgħu fl-art. Il-Hindenburg jelenka malajr, it-tarf ta 'wara li jaħraq jaħbat mal-art u jispiċċa f'qerda sħiħa f'34 sekonda. Ix-xokk tal-ispettaklu jħawwad lill-folla miġbura mal-art. Dak iż-żmien, il-kawża uffiċjali tal-ħabta kienet ikkunsidrata bħala r-ragħad, li kkawża t-tqabbid tal-idroġenu, iżda fl-aħħar snin, espert Ġermaniż u Amerikan jargumenta kategorikament li t-traġedja mal-vapur Hindenburg, li għadda minn ħafna maltempati mingħajr problemi , kienet il-kawża tad-diżastru. Wara bosta osservazzjonijiet ta’ filmati tal-arkivji, waslu għall-konklużjoni li n-nar beda minħabba żebgħa kombustibbli li tkopri l-ġilda tal-airship. In-nar ta 'diriġibbli Ġermaniż huwa wieħed mill-aktar diżastri sinister fl-istorja tal-umanità, u l-memorja ta' dan l-avveniment terribbli għadha ta 'uġigħ ħafna għal ħafna. Anke llum, l-aċċenn tal-kliem "airship" u "idroġenu" tevoka l-infern tan-nar ta 'New Jersey, għalkemm jekk "domestikata" kif xieraq, l-eħfef u l-aktar abbundanti gass fin-natura jista' jkun estremament utli, minkejja l-proprjetajiet perikolużi tiegħu. Skont numru kbir ta 'xjentisti moderni, l-era reali tal-idroġenu għadha għaddejja, għalkemm fl-istess ħin, il-parti l-kbira l-oħra tal-komunità xjentifika hija xettika dwar manifestazzjonijiet estremi ta' ottimiżmu bħal dawn. Fost l-ottimisti li jsostnu l-ewwel ipoteżi u l-aktar sostenituri ħerqana tal-idea tal-idroġenu, ovvjament, iridu jkun hemm il-Bavarjani minn BMW. Il-kumpanija tal-karozzi Ġermaniża probabbilment hija l-aktar konxja tal-isfidi inevitabbli fit-triq lejn ekonomija tal-idroġenu u, fuq kollox, tegħleb id-diffikultajiet fit-tranżizzjoni mill-fjuwils tal-idrokarburi għall-idroġenu.

Ambizzjonijiet

L-idea stess li tuża fjuwil li ma jagħmilx ħsara lill-ambjent u li ma jistax jintemm daqs ir-riżervi tal-fjuwil tinstema 'bħal maġija għal umanità fil-ħakma ta' ġlieda għall-enerġija. Illum, hemm aktar minn waħda jew tnejn "soċjetajiet tal-idroġenu" li l-missjoni tagħhom hija li jippromwovu attitudni pożittiva lejn il-gass ħafif u jorganizzaw kontinwament laqgħat, simpożji u wirjiet. Il-kumpanija tat-tajers Michelin, pereżempju, qed tinvesti bil-kbir fl-organizzazzjoni ta’ Michelin Challenge Bibendum, li qed issir dejjem aktar popolari, forum globali ffukat fuq l-idroġenu għal fjuwils u karozzi sostenibbli.

Madankollu, l-ottimiżmu li joħroġ minn diskorsi f'fora bħal dawn għadu mhux biżżejjed għall-implimentazzjoni prattika ta 'idill tal-idroġenu mill-isbaħ, u d-dħul fl-ekonomija tal-idroġenu huwa avveniment infinitament kumpless u imprattikabbli f'dan l-istadju teknoloġiku fl-iżvilupp taċ-ċiviltà.

Riċentement, madankollu, l-umanità kienet qed tagħmel ħilitha biex tuża aktar u aktar sorsi ta 'enerġija alternattivi, jiġifieri, l-idroġenu jista' jsir pont importanti għall-ħażna ta 'enerġija mix-xemx, mir-riħ, mill-ilma u mill-bijomassa, billi jibdlu f'enerġija kimika. ... F'termini sempliċi, dan ifisser li l-elettriku ġġenerat minn dawn is-sorsi naturali ma jistax jinħażen f'volumi kbar, iżda jista 'jintuża biex jipproduċi idroġenu billi jiddekomponi l-ilma f'ossiġenu u idroġenu.

Kemm tidher stramba, xi kumpaniji taż-żejt huma fost il-proponenti ewlenin ta 'din l-iskema, fosthom l-aktar konsistenti huwa l-ġgant taż-żejt Ingliż BP, li għandu strateġija speċifika ta' investiment għal investimenti sinifikanti f'dan il-qasam. Naturalment, l-idroġenu jista 'jiġi estratt ukoll minn sorsi ta' idrokarburi mhux rinnovabbli, iżda f'dan il-każ, l-umanità trid tfittex soluzzjoni għall-problema tal-ħażna tad-dijossidu tal-karbonju miksub f'dan il-proċess. Huwa fatt indiskutibbli li l-problemi teknoloġiċi tal-produzzjoni, il-ħażna u t-trasport tal-idroġenu jistgħu jsolvu - fil-prattika, dan il-gass huwa diġà prodott fi kwantitajiet kbar u użat bħala materja prima fl-industriji kimiċi u petrokimiċi. F'dawn il-każijiet, madankollu, l-ispiża għolja ta 'l-idroġenu mhix fatali, peress li "idub" fl-ispiża għolja tal-prodotti li fis-sintesi tagħhom tipparteċipa.

Madankollu, il-kwistjoni tal-użu tal-gass ħafif bħala sors ta 'enerġija hija kemmxejn aktar ikkumplikata. Ix-xjentisti ilhom ikabbru moħħhom għal żmien twil ifittxu alternattiva strateġika possibbli għaż-żejt tal-fjuwil, u s'issa waslu għall-opinjoni unanimu li l-idroġenu huwa l-aktar favur l-ambjent u disponibbli f'enerġija suffiċjenti. Huwa biss jissodisfa r-rekwiżiti kollha meħtieġa għal transizzjoni bla xkiel għal bidla fl-istatus quo attwali. Fil-bażi ta’ dawn il-benefiċċji kollha hemm fatt sempliċi iżda importanti ħafna – l-estrazzjoni u l-użu tal-idroġenu jduru madwar iċ-ċiklu naturali tat-taħlit u d-dekompożizzjoni tal-ilma... Jekk l-umanità ttejjeb il-metodi ta’ produzzjoni billi tuża sorsi naturali bħall-enerġija solari, ir-riħ u l-ilma, jista’ jiġi prodott l-idroġenu. u uża fi kwantitajiet illimitati mingħajr ma toħroġ ebda emissjonijiet ta 'ħsara. Bħala sors ta 'enerġija rinnovabbli, l-idroġenu ilu żmien twil ir-riżultat ta' riċerka sinifikanti f'diversi programmi fl-Amerika ta 'Fuq, l-Ewropa u l-Ġappun. Dawn tal-aħħar, min-naħa tagħhom, huma parti mill-ħidma fuq firxa wiesgħa ta 'proġetti konġunti mmirati lejn il-ħolqien ta' infrastruttura tal-idroġenu kompluta, inklużi l-produzzjoni, il-ħażna, it-trasport u d-distribuzzjoni. Ħafna drabi dawn l-iżviluppi jkunu akkumpanjati minn sussidji sinifikanti tal-gvern u huma bbażati fuq ftehimiet internazzjonali. F'Novembru 2003, pereżempju, ġie ffirmat il-Ftehim ta' Sħubija Internazzjonali dwar l-Ekonomija tal-Idroġenu, li jinkludi l-akbar pajjiżi industrijalizzati tad-dinja bħall-Awstralja, il-Brażil, il-Kanada, iċ-Ċina, Franza, il-Ġermanja, l-Islanda, l-Indja, l-Italja u l-Ġappun. , in-Norveġja, il-Korea, ir-Russja, ir-Renju Unit, l-Istati Uniti u l-Kummissjoni Ewropea. L-għan ta 'din il-kooperazzjoni internazzjonali huwa "li torganizza, tistimula u tgħaqqad l-isforzi ta' diversi organizzazzjonijiet fit-triq għall-era tal-idroġenu, kif ukoll biex tappoġġja l-ħolqien ta 'teknoloġiji għall-produzzjoni, il-ħażna u d-distribuzzjoni tal-idroġenu."

It-triq possibbli għall-użu ta 'dan il-fjuwil li ma jagħmilx ħsara lill-ambjent fis-settur tal-karozzi tista' tkun doppja. Wieħed minnhom huwa apparat magħruf bħala "ċelluli tal-fjuwil", li fih il-kombinazzjoni kimika ta 'idroġenu ma' ossiġnu mill-arja tirrilaxxa l-elettriku, u t-tieni huwa l-iżvilupp ta 'teknoloġiji għall-użu ta' idroġenu likwidu bħala karburant fiċ-ċilindri ta 'magna klassika ta' kombustjoni interna. . It-tieni direzzjoni hija psikoloġikament eqreb kemm għall-konsumaturi kif ukoll għall-kumpaniji tal-karozzi, u BMW hija l-aktar sostenitur brillanti tagħha.

PROIZVODSTVO

Bħalissa, aktar minn 600 biljun metru kubu ta 'idroġenu pur huma prodotti madwar id-dinja. Il-materja prima ewlenija għall-produzzjoni tagħha hija l-gass naturali, li jiġi pproċessat fi proċess magħruf bħala "riforma". Ammonti iżgħar ta 'idroġenu huma rkuprati minn proċessi oħra bħall-elettroliżi ta' komposti tal-kloru, ossidazzjoni parzjali ta 'żejt tqil, gassifikazzjoni tal-faħam, piroliżi tal-faħam biex tipproduċi kokk, u riforma tal-gażolina. Madwar nofs il-produzzjoni tal-idroġenu fid-dinja tintuża għas-sintesi tal-ammonja (li tintuża bħala materja prima fil-produzzjoni tal-fertilizzanti), fir-raffinar taż-żejt u fis-sintesi tal-metanol. Dawn l-iskemi ta’ produzzjoni jgħabbu l-ambjent fi gradi differenti, u, sfortunatament, l-ebda waħda minnhom ma toffri alternattiva sinifikanti għall-istatus quo attwali tal-enerġija - l-ewwelnett, għaliex jużaw sorsi mhux rinnovabbli, u t-tieni, għaliex dik il-produzzjoni tirrilaxxa sustanzi mhux mixtieqa bħall-karbonju. dijossidu, li huwa l-ħati prinċipali. Effett ta' serra. Proposta interessanti biex tissolva din il-problema reċentement saret minn riċerkaturi ffinanzjati mill-Unjoni Ewropea u l-gvern Ġermaniż, li ħolqu teknoloġija hekk imsejħa "sekwestrazzjoni", li fiha d-dijossidu tal-karbonju prodott waqt il-produzzjoni tal-idroġenu mill-gass naturali jiġi ppumpjat ġo għelieqi qodma eżawriti. żejt, gass naturali jew faħam. Madankollu, dan il-proċess mhuwiex faċli biex jiġi implimentat, peress li la l-oqsma taż-żejt u lanqas tal-gass ma huma kavitajiet veri fil-qoxra tad-dinja, iżda ħafna drabi huma strutturi ramliji porużi.

L-iktar metodu futur promettenti ta’ produzzjoni ta’ idroġenu jibqa’ d-dekompożizzjoni tal-ilma bl-elettriku, magħruf mill-iskola elementari. Il-prinċipju huwa estremament sempliċi - vultaġġ elettriku jiġi applikat għal żewġ elettrodi mgħaddsa f'banju ta 'l-ilma, filwaqt li joni ta' l-idroġenu ċċarġjati b'mod pożittiv imorru għall-elettrodu negattiv, u joni ta 'ossiġnu ċċarġjati b'mod negattiv imorru għal dak pożittiv. Fil-prattika, jintużaw diversi metodi ewlenin għal din id-dekompożizzjoni elettrokimika tal-ilma - "elettroliżi alkalina", "elettroliżi tal-membrana", "elettroliżi bi pressjoni għolja" u "elettroliżi b'temperatura għolja".

Kollox ikun perfett jekk l-aritmetika sempliċi tad-diviżjoni ma tfixkilx il-problema estremament importanti tal-oriġini tal-elettriku meħtieġ għal dan il-għan. Il-fatt hu li fil-preżent, il-produzzjoni tagħha inevitabbilment temetti prodotti sekondarji li jagħmlu l-ħsara, li l-ammont u t-tip tagħhom ivarjaw skont kif isir, u, fuq kollox, il-produzzjoni tal-elettriku hija proċess ineffiċjenti u għali ħafna.

It-tkissir tal-vizzjuż u l-għeluq taċ-ċiklu ta 'enerġija nadifa bħalissa huwa possibbli biss meta tuża l-enerġija naturali u speċjalment ix-xemx biex tiġġenera l-elettriku meħtieġa biex tiddekomponi l-ilma. Is-soluzzjoni ta ’dan il-kompitu bla dubju teħtieġ ħafna ħin, flus u sforz, iżda f’ħafna partijiet tad-dinja, il-ġenerazzjoni tal-elettriku b’dan il-mod diġà saret fatt.

BMW, pereżempju, għandha rwol attiv fil-ħolqien u l-iżvilupp ta 'impjanti tal-enerġija solari. L-impjant tal-enerġija, mibni fil-belt żgħira tal-Bavarja ta’ Neuburg, juża ċelloli fotovoltajċi biex jipproduċi enerġija li tipproduċi l-idroġenu. Is-sistemi li jużaw l-enerġija solari biex isaħħnu l-ilma huma partikolarment interessanti, jgħidu l-inġiniera tal-kumpanija, u l-fwar li jirriżulta jħaddem ġeneraturi tal-elettriku - impjanti solari bħal dawn diġà qed joperaw fid-deżert ta 'Mojave f'Kalifornja, li jiġġenera 354 MW ta' elettriku. L-enerġija mir-riħ qed issir dejjem aktar importanti, bil-farms tar-riħ fil-kosti ta’ pajjiżi bħall-Istati Uniti, il-Ġermanja, l-Olanda, il-Belġju u l-Irlanda għandhom rwol ekonomiku dejjem aktar importanti. Hemm ukoll kumpaniji li jestraw l-idroġenu mill-bijomassa f'partijiet differenti tad-dinja.

Post tal-ħżin

L-idroġenu jista 'jinħażen fi kwantitajiet kbar kemm f'fażijiet ta' gass kif ukoll ta 'likwidu. L-ikbar minn dawn il-ġibjuni, li fihom l-idroġenu huwa fi pressjoni relattivament baxxa, jissejħu "miters tal-gass". Tankijiet medji u iżgħar huma adattati għall-ħażna tal-idroġenu fi pressjoni ta ’30 bar, filwaqt li l-iżgħar tankijiet speċjali (apparat għali minn azzar speċjali jew materjali komposti rinfurzati b’fibra tal-karbonju) iżommu pressjoni kostanti ta’ 400 bar.

L-idroġenu jista 'jinħażen ukoll f'fażi likwida f'-253 ° C għal kull unità ta' volum, li jkun fih 0 darbiet aktar enerġija milli meta maħżuna f'1,78 bar - biex jinkiseb l-ammont ekwivalenti ta 'enerġija f'idroġenu likwifikat għal kull unità ta' volum, il-gass għandu jiġi kkompressat. sa 700 bar. Huwa preċiżament minħabba l-effiċjenza enerġetika ogħla tal-idroġenu mkessaħ li BMW qed tikkollabora mat-tħassib Ġermaniż dwar it-tkessiħ Linde, li żviluppat apparat krijoġeniku modern għal-likwifikazzjoni u l-ħażna tal-idroġenu. Ix-xjentisti joffru wkoll alternattivi oħra, iżda inqas applikabbli, għall-ħażna tal-idroġenu, pereżempju, ħażna taħt pressjoni f'dqiq tal-metall speċjali fil-forma ta 'idruri tal-metall, eċċ.

Trasport

Fiż-żoni b'konċentrazzjoni għolja ta 'impjanti kimiċi u raffineriji taż-żejt, diġà ġie stabbilit netwerk ta' trasmissjoni ta 'l-idroġenu. B'mod ġenerali, it-teknoloġija hija simili għat-trasport tal-gass naturali, iżda l-użu ta 'dan tal-aħħar għall-bżonnijiet tal-idroġenu mhux dejjem huwa possibbli. Madankollu, anke fis-seklu li għadda, ħafna djar fil-bliet Ewropej kienu mdawla b'pipeline ħafif tal-gass, li kien fih sa 50% idroġenu u kien użat bħala karburant għall-ewwel magni stazzjonarji ta 'kombustjoni interna. Il-livell ta 'teknoloġija tal-lum jippermetti wkoll it-trasport transkontinentali ta' idroġenu likwifikat permezz ta 'tankers krijoġeniċi eżistenti simili għal dawk użati għall-gass naturali. Fil-preżent, ix-xjentisti u l-inġiniera qed jagħmlu l-akbar tamiet u sforzi fil-qasam tal-ħolqien ta 'teknoloġiji adegwati għal-likwefazzjoni u t-trasport ta' idroġenu likwidu. F’dan is-sens, huma dawn il-vapuri, tankijiet tal-ferroviji krijoġeniċi u trakkijiet li jistgħu jsiru l-bażi għat-trasport futur tal-idroġenu. F'April 2004, l-ewwel stazzjon tal-mili ta 'l-idroġenu likwifikat tax-xorta tiegħu, żviluppat b'mod konġunt mill-BMW u Steyr, infetaħ fil-viċinanza immedjata ta' l-Ajruport ta 'Munich. Bl-għajnuna tiegħu, il-mili tat-tankijiet bl-idroġenu likwifikat jitwettaq kompletament awtomatikament, mingħajr parteċipazzjoni u mingħajr riskju għas-sewwieq tal-karozza.