Pull to refresh

Голландские студенты запустили автобус на муравьиной кислоте

Energy and batteries Transport Chemistry Ecology Urbanism
После полутора лет работы группа Team FAST из 35 студентов Технического университета Эйндховена (Нидерланды) готова показать результат своего труда — проект электроавтобуса с увеличенным запасом хода за счёт модуля Range-Extender (REX) на муравьиной (метановой) кислоте. Демонстрация автобуса состоится 6 июля 2017 года (ещё можно зарегистрироваться для участия, если вы будете в Эйндховене).

На иллюстрации показано компьютерное изображение автобуса с прицепом. Это первый в мире автобус, способный работать на жидкой муравьиной кислоте. Хотя муравьиную кислоту сегодня синтезируют искусственным способом, но теоретически её можно получать из возобновляемых источников. Например, из крапивы, муравьёв и медуз. Достаточно просто вскипятить муравьёв в сосуде с водой и пропустить пар через жидкость — получится слабый раствор муравьиной кислоты, именно таким способом это вещество открыл в 17 веке английский химик Джон Рей. Как вариант, можно настоять муравьёв на спирту. То есть это экологически чистое топливо из возобновляемого источника — муравьёв.

Официальное название нового энергоносителя — гидрозин (Hydrozine). Оно на 99% состоит из муравьиной кислоты с добавлением присадки для улучшения эффективности.

Студенты разработали гидрозин за год с нуля — первая модель REX в уменьшенном масштабе была показана в начале 2016 года. Фактически, это совершенно новый вид топлива, который раньше не применялся в автомобильной промышленности. Концентрированная муравьиная кислота полностью обеспечивает энергией электродвигатели, выдавая мощность 25 кВт.

В процессе окисления муравьиная кислота расщепляется на водород и углекислый газ. Именно водород используется в двигателе для получения электричества: при сжигании водорода в качестве побочного продукта образуется вода. Углекислый газ не выбрасывается в атмосферу, а собирается для дальнейшего гидрирования или гомогенного катализа — и получения той же муравьиной кислоты. Поэтому в системе вообще нулевой выхлоп CO2.

Преимущество нового топлива в том, что оно не требует переоборудования современного гибридного транспорта, который работает на водороде. В частности, сейчас модулем Range-Extender на муравьиной кислоте оборудовали гибридный городской электроавтобус голландской компании VDL, и он уже вполне работоспособен. В отсутствие модуля REX автобус работает как обычно на электричестве от водорода, но с REX можно увеличить запас хода и сэкономить на водороде. Теоретически, если у автобуса закончилось топливо где-нибудь в глухой местности далеко от заправок и розеток, то водитель может сходить в лес и добыть топливо в ближайшем муравейнике (правда, ему придётся затем осуществить ряд химических реакций).

Сейчас группа разработчиков заканчивает тесты, и после завтрашней презентации будет ещё несколько месяцев доводить до ума модуль увеличения запаса хода. Студенты надеются, что автобус VDL с кислотой выйдет на городские улицы в конце 2017 года. Правда, этим летом многие участники Team FAST заканчивают учёбу, но их место в команде займут учащиеся младших курсов.

C химической формулой HCOOH муравьиная кислота применяется в пищевой промышленности в качестве консерванта, в медицине как обезболивающее средство и антисептик (муравьиный спирт концентрацией 1,25%), в сельском хозяйстве для заготовки кормов, в химической промышленности как растворитель, в текстильной промышленности для окрашивания шерсти, в парфюмерии (растворители, душистые вещества), в кожевенном деле, а также пчеловодстве для борьбы с клещами. Муравьиная кислота зарегистрирована в качестве пищевой добавки с индексом E236 (консервант), но главное её применение — в сельском хозяйстве.

Муравьиная кислота содержится в крапиве, фруктах, а также в жгучих выделениях муравьёв, медуз и пчёл. Эффект от контакта с муравьиной кислотой зависит от её концентрации. Безопасной считается концентрация менее 10%, тогда раствор оказывает раздражающее действие и работает как антисептик. Если концентрация более 10%, то проявляется разъедающий эффект: на коже могут появиться ожоги, и будет больно.

Впервые вещество обнаружили у рыжих муравьёв, отсюда и пошло название. В 19 веке её научились искусственно синтезировать. Объём мирового производства — около 250 тыс. тонн в год (1980).

На презентации 6 июля покажут не только автобус, но и первую заправочную станцию с гидрозином. Голландские разработчики и их партнёры из автомобильной промышленности надеются, что в будущем муравьиная кислота станет стандартным автомобильным топливом.

Гидрозин позиционируют как более дешёвую и безопасную альтернативу водороду. Хотя насчёт безопасности вопрос спорный. Нужно заметить, что безводная муравьиная кислота называется метановой кислотой и считается самой сильной карбоновой кислотой. Это на самом деле чрезвычайно опасное соединение, так что при заправке автобуса REX нужно сохранять бдительность, чтобы не получить ожоги. С другой стороны, ёмкость с муравьиной кислотой вряд ли взорвётся, как баллон с водородом. Кислоту не надо хранить под давлением, что тоже снижает риски. Достаточно следить, чтобы она не попала на кожу — и этим меры безопасности ограничиваются.
Tags:
Hubs:
Total votes 14: ↑10 and ↓4 +6
Views 9.5K
Comments Comments 55