Зареждане на болиди от Формула Е с глицерин, водорасли и нулево замърсяване
Основната цел и причина за съществуването на Formula E е да насърчава използването на електрически превозни средства. Създателите на шампионата са убедени, че увеличаването на дела на електрическите превозни средства в ежедневието ще подобри значително качеството на въздуха в градовете. А чистият въздух от своя страна ще подобри качеството на градския живот.
"Мръсен" ток
Но има и други мнения, които не са толкова убедени в необходимостта от електрически превозни средства. Една от идеите гласи, че самите електрически превозни средства не са толкова важни за чистия въздух, колкото е важен начинът, по който получават електричество. И наистина - какъв е смисълът от най-чистия електродвигател, когато електричеството за него се генерира по "мръсен" начин - да речем чрез изгаряне на нефт, шисти или въглища.
Като цяло, в онези страни, където по-голямата част от електроенергията се генерира от въглищни и други електроцентрали с подобен принцип на работа, такъв контрааргумент срещу електрическите превозни средства има място. Въпреки че количеството въглеродни емисии от автомобилите във всеки случай значително надвишава вредните емисии на въглищните електроцентрали. Електрическите автомобили могат да почистват въздуха в градовете, но източникът на ежедневното им зареждане може да бъде доста „мръсен“. Извличането на електроенергия от по-чисти източници е също толкова важна задача.
Глицеринът като източник на електричество
За целта британската компания Aquafuel Research Ltd създаде чифт мобилни генератори на електроенергия, които могат да бъдат опаковани в обикновен транспортен контейнер. Тези генераторни контейнери придружават Formula E на всеки етап. Цялото електричество, което захранва 40-те шампионатни автомобила преди всяко състезание, квалификация и тренировка, се генерира от тези генератори.
Асега най-важното. Генераторите Aquafuel са уникални с това, че използват гориво, което практически не замърсява околната среда - глицерин - за генериране на електроенергия.
Пол Дей, главен изпълнителен директор на Aquafuel: „Ние произвеждаме електрическа енергия за болиди от Формула E. Благодарение на системата за електрическо разпределение, ние знаем точно кога, как и колко електричество се „зарежда“ във всяка кола. Пълното презареждане отнема само час, а процедурата по зареждане е безопасен и надежден процес, който е напълно разбираем и прозрачен за всеки екип.
Електрическите превозни средства се зареждат благодарение на нашите генератори, захранвани от възобновяем и наистина чист източник на енергия. „Чист“ означава, че изобщо няма въглеродни емисии във въздуха около генераторите, емисиите на азотен оксид са изключително ниски и изобщо няма изпускане на дим.“
Как работят глицериновите генератори на електричество
Генераторите никога не са магия. Те са базирани на стандартни серийни дизелови двигатели. Cummins KTA50 двигатели, за да бъдем точни. Aquafuel ги адаптира към нашата собствена лицензирана технология. За да могат да работят за глицерина. Този вид гориво е страничен продукт от производството на биодизел. Традиционно употребата на глицерин е била ограничена главно в козметиката и промишлеността. Но преди 6-7 години, благодарение на драматичното увеличение на търсенето на биодизелово гориво, Пол Дей и неговият екип решават да намерят друго приложение на сладката, безцветна и вискозна течност, наречена глицерин.
Пол Дей: „Ако поставите нулевия отпадък на преден план, това означава, че трябва да използвате всичко, което можете. Ето защо, заедно с Greenergy, създадохме проект, посветен на най-ефективното използване на глицерин вкато гориво за двигатели. Предстоеше ни сериозна задача. Преди да сглобим завършен прототип на двигател с вътрешно горене, работещ с глицерин, направихме огромно количество изследователска работа. Но резултатът беше достоен: сега можем да изгаряме глицерин в дизелов двигател.
Пол Дей, ръководител на Aquafuel Research Ltd
Удивително е колко положителен беше резултатът. Смазващата способност на глицерина е много по-добра от дизела. Поради това всички движещи се части на инжекционната система са по-добре смазани и остават чисти. Тъй като двигателят не произвежда сажди, катализаторите изобщо не се изразходват по време на целия цикъл на работа. Но преди всичко: в същия двигател глицеринът е по-ефективно гориво от дизела.
За зареждане на електрическите болиди на Formula E, генераторите на Aquafuel произвеждат 42kW електричество за всяка кола. Това количество енергия с едновременното свързване на 20 огнени топки е приблизително 850 kW. И тази стойност приблизително съответства на енергията, консумирана от 2000 британски апартамента за същия период от време. Намаляването на атмосферното замърсяване е впечатляващо: само за един час почти половин тон по-малко въглерод се отделя в атмосферата и половин килограм по-малко азотни оксиди.
След като разработиха технологията за използване на глицерин като гориво, следващата стъпка за Aquafuel беше да намерят търговско приложение за тяхното изобретение. Поради подобни цели, генерирането на електричество за Формула Е стана такова приложение.
Критиците бързо ще отбележат, че конвенционалното гориво, необходимо за осигуряване на генераторите на всеки етап от Формула Е, ще надхвърли ползите от използването им. Но, първо, транспортният партньор на шампионата DHL използва целия си голям потенциалда се сведе до минимум пътуването на товари по въздуха, като се използва, където е възможно, морски и автомобилен транспорт. И както Дей отбелязва, когато искате да разпространите възможностите за производство на електроенергия без отпадъци по целия свят, трябва да демонстрирате тези технологии на хората.
Къде да вземем глицерин
Друг проблем с глицериновото гориво е източникът на глицерин. Сега се произвежда благодарение на биодизел. Биодизелът от своя страна се произвежда от зърнени култури. В някои случаи увеличеното производство на култури има отрицателни последици за селското стопанство. По-специално, обработваемата плодородна земя все повече се използва за отглеждане на култури, необходими за производството на биодизел (и, като разширение, глицерин). Проблемът е, че увеличаването на зърнените култури има отрицателно въздействие върху хранителните култури и изисква преразпределение на водните ресурси не в полза на храната. Но в следващите 3-4 години ще бъде представена комерсиално изгодна технология за производство на глицерин от обикновени водорасли. Тази технология ще затвори безотпадния цикъл на производство на електроенергия: морска вода - водорасли - глицерин - изгаряне в генератори - електричество.
„Говорим за обикновени морски водорасли - Dunaliella brackish. Той расте в изключително солени условия, по-специално - в морската вода, която се използва за производство на готварска сол. В Университета на Гринуич има научна група, чиито усилия са насочени към комерсиализацията на отглеждането на това водорасло. Когато учените създадат технологията, производството на глицерин ще стане възможно навсякъде. Особената красота е, че най-„добивни” ще бъдат най-солените води, а не тези, които се използват за получаване на питейна вода. Край на отрицателното заместване на храназасаждане на култури със зърнени култури за биодизел. Освен това производството на водорасли може лесно да се интегрира в съществуващите земеделски екосистеми. Има огромни надежди за това водорасло.“
Производството на електрически превозни средства нараства всяка година. Трябва да се заредят с нещо. Следователно, някой ден глицериновите генератори на Aquafuel ще се използват навсякъде, дори в малък мащаб: в университети, супермаркети и подобни организации.