О создании двигателя функционирующего на воде

Перспективы разработки двигателя, функционирующего на воде (Тех.анализ)

Идея создания двигателя для автомобиля, использующего воду в качестве источника энергии, является предметом многочисленных исследований и инженерных разработок. Фундаментальный подход к реализации подобной концепции заключается в использовании электролиза воды (H;O) для разделения её на водород (H;) и кислород (O;). Полученный водород может быть использован в качестве топлива в двигателе внутреннего сгорания (ДВС) или в топливных элементах.
Электролиз представляет собой электрохимический процесс, требующий подвода энергии для разрыва молекулярных связей воды. Существуют различные типы электролизеров, включая щелочные электролизеры и электролизеры с протонообменной мембраной (PEM), каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Эффективность электролиза напрямую влияет на общую энергоэффективность системы. Современные электролизеры достигают КПД в диапазоне 60-80%.
Альтернативным подходом является использование воды в качестве рабочего тела в тепловых двигателях, например, в двигателях Стирлинга. Однако, для достижения приемлемых показателей мощности и эффективности требуется обеспечение высоких температур, что сопряжено с инженерными сложностями и ограничениями, обусловленными свойствами воды.
Ключевым аспектом, который следует учитывать, является необходимость внешнего источника энергии для осуществления электролиза или нагрева воды. Без этого, система нарушает закон сохранения энергии – один из фундаментальных принципов физики.
Таким образом, разработка двигателя, работающего исключительно на воде, представляет собой сложную инженерную задачу, требующую значительных научных прорывов в области электрохимии, термодинамики и материаловедения.


О перспективах и ограничениях двигателей, функционирующих на воде.

Использование воды в качестве потенциального источника энергии для автомобильных двигателей привлекает внимание благодаря экологической чистоте и теоретической доступности ресурса. Двигатель, функционирующий на воде, гипотетически может предложить следующие преимущества:
Нулевые выбросы парниковых газов: В процессе работы двигателя, использующего водород, полученный из воды, единственным побочным продуктом является водяной пар (H;O), что способствует снижению выбросов CO; и других парниковых газов, связанных с ископаемым топливом.
Потенциальная возобновляемость ресурса: Вода является возобновляемым ресурсом, доступным в различных формах на Земле. Использование воды в качестве источника энергии способствует устойчивому развитию и снижает зависимость от ископаемого топлива.
Диверсификация энергетических ресурсов: Разработка двигателей, работающих на воде, способствует диверсификации энергетических ресурсов и снижению зависимости от ограниченных запасов нефти и газа.
Однако, необходимо учитывать существенные технические и экономические ограничения, связанные с практической реализацией таких двигателей. Электролиз воды требует значительных затрат энергии, и эффективность этого процесса напрямую влияет на общую эффективность системы. Кроме того, для обеспечения электролиза необходим внешний источник энергии, что требует разработки эффективных и экологически чистых систем генерации электроэнергии.

Препятствия на пути к реализации двигателей, функционирующих на воде, и стратегии их преодоления.

Создание двигателя, функционирующего на воде, сталкивается с рядом существенных технических и экономических препятствий, которые необходимо преодолеть для достижения практической реализации.
Энергоэффективность электролиза: Ключевым вызовом является высокая энергоемкость электролиза воды (H;O) для получения водорода (H;) и кислорода (O;). Современные электролизеры, включая щелочные и PEM (Proton Exchange Membrane) электролизеры, имеют КПД в диапазоне 60-80% . Преодоление этого барьера требует разработки новых электрокатализаторов и электролитических ячеек с повышенной эффективностью и сниженным энергопотреблением.
Инфраструктура хранения и транспортировки водорода: Водород обладает низкой объемной плотностью энергии, что создает сложности в его хранении и транспортировке. Разработка безопасных и эффективных методов хранения водорода, таких как сжатый водород, сжиженный водород или хранение в металлогидридах, является критическим фактором .
Стоимость производства водорода: Экономическая целесообразность производства водорода из воды является важным фактором для коммерциализации двигателей, функционирующих на воде. Снижение стоимости электролиза требует внедрения новых материалов, технологий и масштабирования производства электролизеров.
Общественное восприятие и безопасность: Необходимо формирование позитивного общественного мнения относительно безопасности использования водорода в качестве топлива. Разработка строгих стандартов безопасности и проведение информационных кампаний для повышения осведомленности населения являются важными шагами.
Преодоление этих препятствий требует комплексного подхода, включающего научные исследования, инженерные разработки, экономическое стимулирование и формирование нормативно-правовой базы, способствующей развитию водородной энергетики.

Трансформация энергетического сектора: Адаптация топливных компаний к технологиям альтернативной энергетики.

Реализация двигателей, функционирующих на воде, потенциально способна радикально изменить энергетический сектор, представляя существенные вызовы для компаний, специализирующихся на добыче, переработке и дистрибуции ископаемого топлива. Избежание краха данных компаний требует стратегической адаптации и диверсификации бизнес-моделей.
Адаптация может включать в себя инвестиции в разработку и производство электролизеров, систем хранения и транспортировки водорода, а также в развитие инфраструктуры водородных заправочных станций. Компании, обладающие экспертизой в области энергетики, могут трансформироваться в поставщиков комплексных решений для водородной экономики.
Кроме того, перспективным направлением является интеграция с производителями возобновляемой энергии для обеспечения "зеленого" водорода, полученного электролизом с использованием энергии солнца, ветра или гидроэнергии. Партнерство с автопроизводителями и другими заинтересованными сторонами также может способствовать успешной трансформации.
Однако, успех адаптации зависит от ряда факторов, включая технологический прогресс, государственную политику, экономическую целесообразность и общественное восприятие. ( Как мною упоминалось ранее, нужно просвещать человечество сообщая о преимуществах данной разработки, формируя положительная мнение касательно неё)
Компании, не сумевшие своевременно адаптироваться к новым технологиям, могут столкнуться с существенными финансовыми трудностями и риском банкротства .
(Автор научной статьи- Давид Касич)