«Спри да се самозалъгваш. Нито бензинови автомобили, нито дизелови автомобили, нито бензин, нито биогорива ... не. И не ми давайте нито електрическата, нито водородната кола. Преди десетилетия можехме да имаме автомобили с водно задвижване, източник на безплатна, безплатна, безкрайна енергия, която не замърсява, а те не искат да ги имаме«.

«Да, казвам ви, не съм учил машиностроене, физика или химия, но съм го чел в интернет и съм виждал видеоклипове в YouTube, които ви казват цялата истина. Какво има световна конспирация „Еврейско-масонско-корпоративно-извънземно - на големите петролни танкери - на силата в сянка“, което не им позволяват да продават.»

Чували ли сте някога или четете това? Е, нека видим какво е вярно или невярно в такива твърдения, които роят в мрежата.

вода

Тези два абзаца са обобщение на това, което обикновено се разказва в интернет, или иначе „зет ви на бара“ ви разказва за така наречения воден двигател. Обикновено човекът, който го разказва, е напълно убеден в това, което казва, дори и да не разбира много добре какво е или как работи и няма референции за надеждност на източника на такава информация. "Воден двигател" би бил двигател с вътрешно горене, способен просто да зарежда вода.

Целият този бизнес на автомобили, които могат да се движат само по вода Стига се дотам, че не само се говори за световна конспирация, но дори и за изобретателите на убитите водни двигатели (например, както бихме могли да кажем всеки друг). И те също са склонни в крайна сметка да смесват чури с меринос, поставяйки в една и съща торба други видове разработки, изследвания или изобретения, дори ако те имат много малко общо, в глобален totum revolutum, за да проверят дали ще получат повече достоверност.

Какво е "воден двигател"

Вода: чиста, кристална, освежаваща, източник на живот ... Снимка: Juanedc (Wikimedia)

Както изглежда името му, това е двигател с вътрешно горене, пригоден да работи на вода. Защитниците на воден двигател Те обикновено казват, че работи само с вода, точка. Вода, която е „безплатна“ (всъщност не е), която можете лесно да вземете от всеки кран и с която пълните резервоара на автомобила. Истината е, че не е така.

Наред с други примери, и този ни докосва много отблизо, защото е испански, двигател на Артуро Естевес Варела, Екстремадура промишлен експерт и изобретател, който през 1971 г. публично представи воден мотор, който направи мотопед. И внимавай какво изобретението беше гениално и наистина работи. В двигател с вътрешно горене горивото изгаря в присъствието на кислород, окислява се и се отделя енергия. Тази енергия е това, което се трансформира в движение.

Артуро Естевес Варела, като свидетел по телевизията, „даде патента, лиценза на изобретението, на испанската държава в полза на всички испанци“. Този жест го почита, без съмнение. Този патент обаче никога не е бил търговски разработен от държавата. И тук някои говорят за конспирации.

По онова време най-много, което телевизията дойде да обясни за споменатия двигател, е това работеше с вода, прясна, чиста и чиста от кана че можете да пиете и някои малки камъчета. Просто така. Камъни, сякаш могат да се използват всякакви камъни, които се събират по пътя.

Водата не съдържа химическа енергия

Физиката и химията налагат своите закони, И има факт, срещу който не може да се направи нищо: водата не съдържа енергия. Водата, каквато е, без други вещества, смесени с нея в разтвор, е просто H₂O, и като такъв не съдържа химическа енергия. Нито можете да изгорите в двигателя с вътрешно горене в присъствието на кислород във въздуха. Водата е основно водород, който е напълно окислен при взаимодействие с кислород и в този процес се отделя цялата енергия. Водата вече няма.

Внимавайте, не се бъркайте, друго нещо е, че говорихме за извличане на ядрена енергия чрез топене на вода, което е много сложно, защото ядрен синтез Все още е нещо в изследователско и експериментално състояние и освен че е сложно, в момента не е изгодно, но възможно е и се разследва. Това, което се случва, е, че водата (само водата, която е H₂O) вече е резултат от окисление, това на водорода и в тази химическа реакция цялата енергия вече е освободена.

И друго е, че говорим за получаване на електричество от солена вода. Въпросът е, че ако имаме вода със соли в разтвор (тоест това вече не е само вода), намираме йони с определен електрически заряд и ако изградим батерия със солена вода и прясна вода, разделени от мембрана, йони могат да преминават от едната страна към другата и тогава ще възникне електрически ток, тоест електричество.

Но нито едно от тези две предположения не е дадено в така наречения воден двигател, за да е ясно.

Когато казват „воден двигател“, това наистина е „водороден двигател“

Джак Никълсън притежаваше Chevrolet Impala като този, с двигател с вътрешно горене, пригоден да работи на водород в края на 70-те години

Днес знаем, че този «воден двигател» на Естевес Варела не е проработи с вода, но с водород, и това вече не е същото. Двигателят с вътрешно горене, т.е. бензинов двигател със свещи, може да бъде адаптиран да работи чрез изгаряне на други видове горива, като алкохоли като етанол, а също и газове.

По този начин бензинов двигател с a адаптирана инжекционна система Може да работи с LPG (втечнени петролни газове), с природен газ (CNG, компресиран или LNG, течност) или с водород, течност или газ, който в крайна сметка ще изгори вътре в горивната камера на цилиндрите с искрата на искрата щепсела и ще освободи енергията, необходима за преместване на буталата и съответно на двигателя и колелата.

През 1971 г., и особено в Испания, тя беше нова. Това обаче не беше единствената кола с двигател с вътрешно горене, която работеше чрез изгаряне на водород (нито е първата). За да цитираме друг доста медиен пример, в този случай в САЩ няколко години по-късно, можем да си спомним как Джак Никълсън гордо показа своя Chevrolet Impala, адаптиран да консумира водород (момент във видеото на новината, когато Никълсън изсмуква водната пара от изпускателната тръба на автомобила, казвайки, че никой не може да се самоубие с газовете на автомобил).

BMW Hydrogen 7. Внимание към огромния заден резервоар за натрупване на водород, който даде само за изминаване 201 км

Съвсем наскоро можем да си спомним и как BMW представи през 2006 г. BMW 7 Series с V12 двигател, работещ чрез изгаряне на водород. Проблемът е в това консумацията на водород в двигателя с вътрешно горене е много висока, предвид ниската енергийна ефективност на този тип двигатели. Вземете това BMW, което посочихме за пример: средният му разход на бензин е 13,9 л/100 км, а разходът на течен водород е 50 л/100 км.

Водородният резервоар може да носи около 8 кг водород, но обхватът му с водород е само 201 км (и още 480 км с бензин). Другият недостатък е, че мощността на 6-литровия V12 двигател е била по-малка, така че той е развивал само 260 к.с. Двигателят с вътрешно горене може да бъде пригоден за изгаряне на горива, различни от бензин, като газ от бутан или природен газ, а също и водород.

Днес също така знаем, че изобретението на Артуро Естевес Варела включва a вграден водороден генератор, при което водородният газ се отделя от химическата реакция между бор, онези малки камъни, които са добавени, и вода. Това беше основната особеност на изобретението.

Следователно, Дали изобретението на Естевес Варела беше измама? Не, системата работи. Този двигател работеше ли на вода? Не, не с вода, с водород. Следователно може ли да се нарече воден двигател? Не, това е водороден двигател. Беше ли безплатно да се генерира водород на борда? Ами не, нито.

След това какво стана? Защо нямаме всички автомобили с водно задвижване, извинете, този стил водороден двигател?

Водата е „почти безплатна“, но борът не

Не бъркайте автомобил с двигател с вътрешно горене с водород с електрическа кола с водородни горивни клетки

Отдавна са разработени различни начини за извличане на водород от вода, или други начини, които са по-ефективни, все още се разследват: може да бъде чрез реформиране на въглеводороди (най-често използваният метод в момента), от биомаса (като водорасли или органични катализатори), чрез електролиза на вода, чрез химична редукция (например с бор или други вещества) или чрез термолиза, за да назовем основното.

Общото между всички тези методи за производство на водород е, че трябва да консумирате енергия директно в процеса или в противен случай трябва да консумирате някакво друго вещество и косвено, за да получите това вещество, което трябва да консумирате енергия (тъй като енергията не излиза от нищото, първи принцип на термодинамиката). Изгарянето на водород в двигателя с вътрешно горене е един от енергийно най-неефективните (и скъпи) начини за придвижване на автомобил.

Въпреки че водородът е най-разпространеният химичен елемент във Вселената, реалността е, че не можете да получите водород директно от природата и няма друг начин освен консумират енергия по един или друг начин да го получите.

Проблемът с изобретението на Естевес Варела е, че за да се генерира водород трябва да се консумира вода, която със сигурност е почти „безплатна“, но трябва да се консумира и бор, което не е така. Всъщност е много скъпо. Това беше причината, поради която изобретението така и не беше разработено, и то не поради някаква конспирация или прищявка на властта: когато инженерите и химиците на испанската държава, на която е бил възложен патентът, те просто видяха, че беше икономически нежизнеспособно.

2B + 3H₂O → B₂O₃ + 3H₂ - 433 kJ

Отделя се водороден газ което води до изгаряне на инжекционната система на двигателя в камерата и като страничен продукт борът се окислява, отделяйки топлина. Борният оксид вече не може да се използва, т.е. борният метал, който въвеждаме в системата, в крайна сметка свършва, трябва да го премахнем и да въведем нов борен метал, за да продължи да работи. Тоест в тази система трябва да зареждате с гориво две вещества: вода и бор.

Разбира се, борният оксид може да бъде възстановен и рециклиран, за да се превърне обратно в необходимия ни борен метал. Това, което се случва, е, че в този процес трябва да се изразходва много енергия, така че освен че е икономически неосъществимо, енергийно нежизнеспособен. При изгарянето на водород можем да получим 284,5 kJ/mol, за да рециклираме борния оксид и да се върнем, за да имаме метален бор, с който да се зарежда отново, се изразходват 1264,47 kJ/mol. С други думи, използвали сме 4,4 пъти енергията, която получаваме в колата: тоест глупости. Производството на водород на борда чрез химическа реакция с бор работи, но е много, много скъпо и не е изгодно.

За генериране на 1 кг водород по този метод са необходими около 9 литра вода и около 3,8 кг бор. Помните ли BMW, за което говорихме по-рано? Добре помнете също така, че при двигател с вътрешно горене за изминаване на 100 км се изразходват около 4 кг водород. С по-малък, по-лек и по-малко мощен автомобил могат да се изразходват около 3 кг/100 км. В електрически автомобил с водородни горивни клетки той ще консумира 1 кг/100 км. Ето защо казваме, че изгарянето на водород е много неефективно, енергийно погледнато.

Така че, ако колата консумира 3 кг/100 км, ще ни трябват 11,4 кг бор. Цената на металния бор, най-скъпият, е около 4,2 евро на грам, тоест килограм е около 4200 евро. Ако използваме аморфен бор, по-евтин, но и по-малко ефективен, грамът струва около 1,6 евро, тоест килограм би бил около 1600 евро.

Нека бъдем доброжелателни и вземете най-ниската цена: да да изминат 100 км имаме нужда от 3 кг, това означава бихме похарчили около 4800 евро. С бензин можем да направим 100 км за около 7 или 8 евро ... Бор ще трябва да намали цената много, за да стане печеливш.

Виждате ли сега по-ясно защо нямаме автомобили с вода и бор?

Вземете водород на борда чрез електролиза

Когато говориш за водни двигатели Други примери за автомобили, които за пореден път не се движат по вода, а по водород който се генерира на борда. Само в този случай производството не се извършва чрез химично редуциране на водата, когато се комбинира с друго вещество, като бор, който видяхме преди, а чрез електролиза на водата. За електролиза консумира се електричество, тоест консумира се енергия.

Един от примерите за фалшив „воден двигател“, който често се помни, е този на Стенли Майер. Този американец построи прототип на автомобил с двигател с вътрешно горене, който изгаряше водород, генериран на борда от електролиза, въпреки че го наричаше електрическа резонансна водна горивна клетка. При производството на водород на борда се изразходва повече енергия, отколкото енергията, която водородът дава при изгаряне в двигателя.

Стенли Майер Той твърди, че неговата система работи, като консумира по-малко енергия от конвенционалните системи за електролиза, но това, което той предлага, нарушава както първия, така и втория принцип на термодинамиката (каза, че системата му може да произвежда повече енергия, отколкото консумира).

Майер беше съден за измама от няколко инвеститори и беше извършен съдебен процес, включително експертни становища, които той най-накрая загуби, осъден за измама през 1996 г.

Днес можете да намерите други системи които прибягват до електролиза на вода, за да произвеждат водород, като системата Genepax (за която се предполага, че има две системи, едната чрез самата електролиза, а другата чрез химична редукция), или за производство на HHO, оксихидроген (или кафяв газ), като като системата HHO plus, която дори се продава в Испания.

Недостатъкът на бордовите системи за електролиза не е, че те не работят, а това глобалният енергиен баланс е отрицателен. За да се отдели водата, която се зарежда с водород и кислород посредством електричество, също генерирано на борда, се изразходва повече енергия, отколкото се връща от водорода, когато изгори вътре в двигателя. Бордовата електролиза не е, че не работи, а че губите повече, отколкото печелите.

В системи тип HHO бензинът не се освобождава напълно от двигателя, а по-скоро тип система бифул, при което смес от оксиводород и бензин се изгаря вътре в камерата и се твърди, че това намалява консумацията на бензин.

Проблемът е същият, водородът се произвежда на борда чрез електролиза, консумирайки повече енергия, отколкото връща по-късно. Електричеството, генерирано на борда на автомобила, не идва от нищото (отново първи принцип на термодинамиката): ако се консумира повече електричество, алтернаторът също е натоварен с повече работа, която работи благодарение на двигателя с вътрешно горене, който се зарежда при обърнете се с повече работа (и ако трябва да свършите повече работа ... познайте).

Освен това Испанската асоциация за водород и Испанската технологична платформа за водород и горивни клетки предупреждават, че системата не само не изпълнява обещаното, за да намали потреблението, но е и опасна.

Разреждащият бензин също не е воден двигател

Двигател Pantone във Volkswagen Beetle. Снимка: Майк Холер

Друг погрешно наречен „воден двигател“ е двигателят Pantone, който също често се нарича бензиново-хибриден двигател с вода. В обобщение, той се състои от модифициран двигател с вътрешно горене със система за възстановяване на топлината на отработените газове и от система за разреждане на бензин във вода, като тази смес се инжектира под формата на пара в горивната камера. Ако разреждаме бензин във вода, на практика ще използваме по-малко бензин, но двигателят ще развива по-малка мощност

Този двигател работи работи, но не благодарение на водата, а на бензина. Това, което се случва, е, че разреждането на бензин във вода намалява донякъде консумацията на бензин, вярно, но също така намалява мощността, развивана от двигателя, тъй като енергията, отделяна при изгарянето на сместа, е по-малка. Няма друг, законите на термодинамиката са такива, каквито са.

Впръскването на вода съществува, но е нещо друго

Впръскване с впръскване на вода в прием за намаляване на температурата

И накрая, не искаме да спрем да си спомняме още една система, която използва вода, но това не бива да се бърка с тези, към които се занимавахме в тази статия. Става въпрос за инжекция с воден спрей в прием с цел понижаване на температурата и донякъде подобряване на ефективността на изгаряне на горивото. Можем да посочим като пример случая с BMW.

С тази система е възможно леко да се намали консумацията на бензин, но от порядъка на приблизително 8 до 10% и това също не е "воден двигател", тъй като бензинът все още се консумира и не водата прави двигателя движения и следователно колелата.

Е, това, що се отнася до предполагаемия воден двигател, няма чудеса, без магия, без спечелена Нобелова награда техническа революция. Просто не можете да смесвате научна фантастика с наука или да забравите, че нейните закони са такива, каквито са (въпреки че някои не ги познават).