По дороге с солнцем: автомобиль, работающий на природных ресурсах
Человечество подошло к порогу, в котором стал ощутимым кризис углеводородных ресурсов. В частности, это касается рынка автомобилей, рост которого провоцирует все большее истощение нефтяных запасов и выбросов в атмосферу выхлопных газов, чем наносится непоправимый вред экологии. Уже давно ученые для решения этих проблем предложили миру множество перспективных идей. Весьма многообещающим направлением исследований есть развитие альтернативных источников питания для автомобильной отрасли. Автомобиль на солнечной энергии является одним из самых интересных и полезных проектов, представленных в этой области. И это уже давно перестало быть мифом и воплощается в реальность с каждым новым днем на протяжении многих лет.
Первый в мире прототип солнцемобиля был представлен еще осенью 1955 года на Чикагской автомобильной выставке, организованной компанией General Motors . Для питания электрического двигателя экспериментальной модели использовались селеновые фотоэлементы. Потрясенный успехом автомобиля его создатель Уильям Кооб заявил, что всего через пару лет эти машины появятся во всех уголках земного шара и решат многие экологические и социальные проблемы.
После первого прорыва в этой области началось стремительное развитие технологий, получающих энергию от альтернативных источников, разрабатывались новые устройства, ученые бились над повышением мощностей и снижением затрат на производимые материалы. Но амбициозным планам Кооба так и не суждено было осуществиться по причине низкого КПД, не превышающего 12%, и высокой стоимости фотоэлементов, являющихся основой солнцемобиля, а также из-за политического давления производителей бензиновых двигателей и нефтяных магнатов. В результате этого было прекращено финансирование, и многие перспективные проекты были свернуты на долгие годы.
Лишь спустя 30 лет благодаря действиям одиноких энтузиастов был совершен прорыв, в результате которого сумели достигнуть КПД солнечных батарей в 15%, что стало причиной нового бума исследований и изобретений, впоследствии вынудившие подключиться к этому процессу и крупные компании производители автомобилей. И вот компания Spektrolab, которая является частью концерна Boeing, сделала огромный шаг вперед и выпустила панель с энергоэффективностью более 36%, что стало настоящей революцией в области использования солнечной энергии.
На сегодняшний день в производстве солнечных электрокаров для компенсации невысокой эффективности панелей используются новейшие технические изобретения и исследования в сфере материаловедения. Так, прежде всего, специально для солнечных авто были разработаны легкие электродвигатели постоянного тока из редкоземельных материалов. Для уменьшения потери энергии при трансмиссии стали применять встроенные непосредственно в колеса низкооборотные двигатели. Также улучшения коснулись и колес. В настоящее время были разработаны шины с минимальным сопротивлением качению. Чтобы достичь наибольшего поглощения световой энергии, были сконструированы очень тонкие батареи, которыми можно теперь оборудовать не только крышу, но и всю поверхность автомобиля. Это не только позволяет увеличить мощность автомобиля, но и сказывается на его внешнем виде. Теперь машины получили по-настоящему футуристический дизайн, став настоящей техникой будущего из научно-фантастических фильмов.
В каком направлении ни пошло бы развитие этого автотранспорта, солнцекары безусловно обладают множеством положительных характеристик, которые со временем позволят им вытеснить автомобили с двигателем внутреннего сгорания:
- неограниченный запас дешевой энергии;
- нет вреда для экологии;
- отсутствие привязанности к заправочным станциям;
- долгая эксплуатация солнечных панелей.
Но все эти преимущества одновременно являются и недостатками солнцемобилей, особенно для крупных автомобильных концернов, не заинтересованных в распространении транспорта, привязанного к бесплатному и неограниченному источнику энергии.
Несмотря на все вышеперечисленное, солнечные автомобили представляют огромный интерес для крупных автомобильных компаний, которые вкладывают уже сейчас большие средства в исследования и разработки этой области. Хотя по оценкам специалистов переход в серийное производство такой машины станет возможен только после пересечения порога КПД в 50%.
Уже сейчас возможность преодолеть расстояние в три тысячи километров с примерной скоростью в 120 км/ч, не используя какое-либо топливо, перестало быть мифом, а стало воплощением реальности. Именно с такими показателями проехал новый экспериментальный солнечный болид. Но заполнят ли подобные автомобили в ближайшее время улицы городов, остается под очень большим вопросом.