เชื้อเพลิงแห่งอนาคต: ทางเลือก

เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการวิจัย แหล่งพลังงานนี้พัฒนาโดยเจเนอรัลมอเตอร์ยังมีราคาแพงเกินไปสำหรับผู้บริโภคทั่วไป มันจะเป็นปีก่อนที่เขาจะปรากฏในโรงรถของเรา

ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น BMW กำลังทดลองใช้ไฮโดรเจนในเครื่องยนต์แบบดั้งเดิม การจัดเก็บและเติมเชื้อเพลิงแก่มันเป็นปัญหาร้ายแรง

35 ปีที่ฉันใช้เวลากับการพัฒนายานยนต์ที่ไม่ธรรมดา ฉันได้อุทิศสิบคนสุดท้ายเพื่อให้ลูก ๆ และลูกหลานของพวกเขามีทางเลือกมากขึ้น แนวทางที่เป็นกลางต่อเทคโนโลยีเป็นสิ่งสำคัญมาก วันนี้ผู้คนมากกว่า 6 พันล้านคนอาศัยอยู่บนโลกและมีรถยนต์ประมาณ 12% เท่านั้น ลองคิดดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าแม้แต่ส่วนเล็ก ๆ ที่เหลือ 88% ของประชากรขับรถ เห็นได้ชัดว่าความต้องการพลังงานในอนาคตไม่สามารถตอบสนองได้ด้วยค่าใช้จ่ายของเชื้อเพลิงธรรมชาติเท่านั้น เป็นที่ชัดเจนว่าไม่ว่ารถยนต์ที่ผลิตในวันนี้จะเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างไรดาวเคราะห์ในบ้านจะไม่นำรถยนต์ออกมาเผาไหม้เชื้อเพลิงธรรมชาติอีก 400-500 ล้านคัน

เราต้องการแหล่งพลังงานทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเราต้องการมันในวันนี้ บริษัท อุปกรณ์แปลงพลังงาน (ECD) ของเราพร้อมกับ บริษัท พลังงานทดแทนอื่น ๆ กำลังทำงานอย่างหนักเพื่อนำเทคโนโลยีเหล่านี้มาใช้ให้เกิดประโยชน์ และฉันต้องบอกว่าความก้าวหน้าในทิศทางนี้น่าประทับใจ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาได้มีการพูดถึงแนวโน้มของแหล่งพลังงานใหม่เช่นเชื้อเพลิงไฮโดรเจนแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ยาวนานและดูเหมือนว่าจะเป็นนิยายจากอนาคตอันไกลโพ้น แต่วันนี้เทคโนโลยีเหล่านี้ไม่เพียงพิสูจน์คุณค่าของพวกเขาเท่านั้น แต่พวกเขาก็เริ่มหยั่งรากในชีวิตแล้ว

ยุคของเศรษฐกิจไฮโดรเจนมาถึงแล้ว

ฉันต้องการแบ่งปันความคิดของฉันเกี่ยวกับอนาคตของพลังงาน - ไม่เพียง แต่พลังงานเพื่อการขนส่ง แต่ยังสำหรับบ้านสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพานั่นคือพลังงานเกือบทุกชนิดที่เราพบเจอในชีวิตประจำวัน ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับเศรษฐกิจไฮโดรเจนที่เรียกว่า เธอจะมาเมื่อไหร่ มันจะมีลักษณะเป็นอย่างไร ยุคของเศรษฐกิจไฮโดรเจนมาถึงแล้วและคุณต้องเผชิญกับทุกวัน แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH) แบตเตอรี่ (ที่ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกโดย EDC) ถูกนำมาใช้ในทุกวันนี้ในผลิตภัณฑ์หลายพันล้านชิ้น คุณจะพบพวกมันในคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปและโทรศัพท์มือถือหลายสิบล้านเครื่องในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ นับไม่ถ้วน คงจะเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจหากผู้อ่านนิตยสารนี้ไม่มีอุปกรณ์เดียวที่ใช้แบตเตอรี่ NiMH ที่บ้าน เราใช้ไฮไดรด์ในนั้นเพื่อเก็บไฮโดรเจน แบตเตอรี่เหล่านี้มีความจุและอายุการใช้งานเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับสารตั้งต้นที่เป็นกรดพวกมันไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาและมีความปลอดภัยต่อสภาพแวดล้อมมาก จำได้ไหมว่าคุณต้องชาร์จแบตเตอรีนิกเกิลแคดเมียมในแล็ปท็อปหรือโทรศัพท์มือถือของคุณให้เต็มเพื่อคืนความจุได้อย่างไร? อย่างไรก็ตามกำลังการผลิตนี้เป็นครึ่งหนึ่งของ NiMH ทุกอย่างเปลี่ยนไปด้วยเทคโนโลยีนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ ยุคของเศรษฐกิจไฮโดรเจนได้เริ่มขึ้นแล้วและการใช้ไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญกำลังเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ

เชื้อเพลิงแห่งอนาคต

บริษัท ยานยนต์รายใหญ่เกือบทั้งหมดกำลังพัฒนารถยนต์ที่มีเครื่องยนต์ไฮบริดและคุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับพวกเขามาก่อน พวกเขารวมเครื่องยนต์สันดาปภายในขนาดเล็ก (ICE) และไดรฟ์ไฟฟ้าพร้อมแบตเตอรี่ พลังงานจากเครื่องยนต์และระบบเบรกของรถใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ที่ขับเคลื่อนพลังงานไฟฟ้า

เครื่องยนต์ไฮบริดทั่วไปให้การใช้เชื้อเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น 20-30% เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบดั้งเดิมและปล่อยสารที่เป็นอันตรายน้อยลงสู่บรรยากาศ นี่คือความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่เนื่องจากจำนวนเงินหลายล้านดอลลาร์ต่อปีถูกใช้ไปกับการเพิ่มประสิทธิภาพของรถยนต์อย่างเห็นได้ชัดโดยการปรับปรุงหลักอากาศพลศาสตร์ของร่างกายและแต่ละหน่วย

แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ในไม่ช้ามันจะเป็นไปได้ที่จะใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับ ICE โดยเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องยนต์ไฮบริดเหล่านี้และภายในสิ้นทศวรรษนี้คุณอาจจะสามารถซื้อรถยนต์ที่มีเซลล์เชื้อเพลิงที่เรียกว่า ICE ซึ่งไม่มี ICE เลย มันจะใช้ไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานซึ่งมีราคาถูกปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างยิ่งการปล่อยมลพิษเพียงอย่างเดียวคือไอน้ำและท่อไอเสียของรถยนต์จะกลายเป็นท่อระบายน้ำ

ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่พบมากที่สุดในโลก: พบได้ในน้ำในน้ำมันในก๊าซธรรมชาติ แต่เราก็รู้ว่าไฮโดรเจนในสถานะก๊าซมีความผันผวนอย่างมากและเป็นเวลาหลายปีที่นี่เป็นอุปสรรคที่สำคัญที่สุดต่อเศรษฐกิจไฮโดรเจน

ครั้งหนึ่งมีคนบอกฉันเกี่ยวกับนักวิทยาศาสตร์ Stanford Ovshinsky ผู้พัฒนาวิธีการเก็บไฮโดรเจนของแข็งที่อุณหภูมิห้อง (โดยทั่วไปจะพูดที่อุณหภูมิใด ๆ ) ดังนั้นจึงเปลี่ยนเส้นทางไปสู่อนาคตจากเส้นทางที่คดเคี้ยวเป็นฟรีเวย์ ปัจจุบันสแตนดำรงตำแหน่งประธานและซีอีโอของ ECD เมื่อเร็ว ๆ นี้นิตยสารไทม์เรียกเขาว่า "วีรบุรุษแห่งโลก" มุมมองทางวิทยาศาสตร์ของเขาเป็นหนึ่งในเหตุผลที่ฉันมาที่ ECD

การเติมไฮโดรเจนในสถานะของแข็งให้กับรถยนต์ของคุณจะรวดเร็วและง่ายดายและใช้เวลานานเท่ากับการเติมน้ำมันเบนซินในปัจจุบัน การทดลองของเราแสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะทำลายภาชนะบรรจุด้วยไฮโดรเจนวางมันเจาะมันโยนมันลงไปในกองไฟและรับสารประกอบไฮไดรด์ที่อยู่ภายใน - ทั้งหมดโดยไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม

ไม่เพียง แต่สำหรับรถยนต์

หนึ่งในพื้นที่หลักของการประยุกต์ใช้เซลล์เชื้อเพลิงคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพกพา พวกเขาจะถูกนำมาใช้ในสถานที่ก่อสร้าง ในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงานหลักพวกมันสามารถใช้ในอาคารระยะไกลและโครงสร้างที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับเครือข่ายพลังงาน เหมาะสำหรับเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าสำรองในบ้านสำนักงานและโรงพยาบาลเพื่อจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องในช่วงที่ไฟฟ้าดับ พวกมันจะมีประโยชน์ในพื้นที่ที่มีกระแสไฟดับอย่างถาวรหรือหยดพลังงานทั่วไป

ทั่วโลกการใช้เซลล์เชื้อเพลิงมีความสำคัญมากกว่าในสหรัฐอเมริกา ในสหรัฐอเมริกาวันนี้ส่วนใหญ่ของอาคารที่อยู่อาศัยและสำนักงานเชื่อมต่อกับเครือข่ายพลังงานส่วนกลางในขณะที่ในประเทศกำลังพัฒนาจำนวนการเชื่อมต่อดังกล่าวมีขนาดเล็กมาก ฉันไม่ได้อยู่คนเดียวในการคาดการณ์: ประเทศเหล่านี้โดยทั่วไปจะผ่านขั้นตอนของการพัฒนาเครือข่ายสายไฟฟ้าและจะเปลี่ยนไปใช้เซลล์เชื้อเพลิงและเทคโนโลยีการผลิตพลังงานอื่น ๆ ทันที นี่เป็นโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพรวดเร็วและราคาถูกกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการก่อสร้างสายไฟหลายพันกิโลเมตรผ่านภูมิประเทศที่ขรุขระ

ในที่สุดฉันคาดว่าเซลล์เชื้อเพลิงจะปรากฏขึ้นเมื่อมีการใช้แบตเตอรี่ในปัจจุบัน เซลล์เชื้อเพลิงอาจปรากฏขึ้นบนโทรศัพท์มือถือของคุณในอนาคตอันใกล้ - เหตุผลทางทฤษฎีและการปฏิบัติสำหรับสิ่งนี้มีอยู่แล้ว

ซันนี่เก็บเกี่ยว

ที่จุดเริ่มต้นของบทความฉันกล่าวถึงเทคโนโลยีใหม่อื่น ๆ สำหรับการสร้างพลังงาน ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ (หรือแผงโซลาร์เซลล์) เป็นอีก "เทคโนโลยีแห่งอนาคต" ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน

หลายเมืองใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหลักหรือสำรองสำหรับบ้านและอาคารสำนักงาน หากคุณเพิ่งเคยไปทะเลคุณอาจสังเกตเห็นว่าพลังงานแสงอาทิตย์ยังถูกใช้ในทุ่นนำทางด้วย เป็นเวลานานที่พวกเขาถูก "รับใช้" โดยกองทัพ: ระหว่างปฏิบัติการพายุทะเลทรายสถานีวิทยุภาคสนามมีแผงโซลาร์เซลล์ ECD ที่มีน้ำหนักเบา

เช่นเดียวกับเซลล์เชื้อเพลิงการใช้เซลล์แสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อเร็ว ๆ นี้ ECD ร่วมกับเท็กซาโกได้เสนอโครงการผลิตพลังงานจากบ่อน้ำมันสองร้อยเฮกเตอร์ในเมืองเบเกอร์สฟีลด์รัฐแคลิฟอร์เนีย ก่อนหน้านี้เพื่อผลิตน้ำมันสามบาร์เรลหนึ่งถูกเผาในเครื่องกำเนิดไอน้ำ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียง แต่จะช่วยลดการใช้ทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน แต่ยังช่วยลดการปล่อยมลพิษและเสียงรบกวนอีกด้วย

ก้าวย่างที่ยิ่งใหญ่

สี่สิบห้าปีที่แล้วผู้คนสามารถฝันถึงรถยนต์ที่ไม่มีไอเสียและบ้านเรือนและเมืองทั้งเมืองที่ให้พลังงานจากดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ มันจะเป็นเรื่องสนุกที่จะอ่านคำแนะนำเกี่ยวกับกลไกยอดนิยมและอ่านคำทำนายต่าง ๆ เกี่ยวกับเวลาและวิธีที่สังคมจะบรรลุสิ่งมหัศจรรย์เหล่านี้

วันนี้ความฝันเป็นจริง ปัญหาที่เกิดจากการใช้เทคโนโลยีแก้ไขโดยเทคโนโลยี ปล่องควันไม่ได้หมายถึงการสิ้นเปลืองพลังงานอีกต่อไป ควันไอเสียรถยนต์จะไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม และทั้งหมดนี้สังคมของเราประสบความสำเร็จโดยการก้าวไปสู่อนาคตและไม่ถอยกลับไปสู่อดีต

บทความนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Popular Mechanics (ฉบับที่ 11 พฤศจิกายน 2545)

แนะนำ

วาฬเพชฌฆาตหายากถ่ายทำในวิดีโอ
2019
ใครเป็นผู้คิดค้นหูฟังที่ทำจากขนสัตว์?
2019
MPEG-2: โปรแกรมการศึกษา: วิดีโอ
2019