Скрытые связи
Шрифт:
Многочисленные достоинства волоконных композитов проявляются наиболее полно, если разработкой заняты небольшие конструкторские коллективы, если автомобили выпускаются малыми, едва покрывающими затраты партиями, на предприятиях полного производственного цикла. Все это характерно и для экодизайна в целом. По сравнению с обычными стальными автомобилями существенно упрощается и обслуживание, поскольку гиперавтомобили не содержат многих из традиционно недолговечных механических узлов. Нержавеющие, не подверженные усталости и практически недеформируемые композитные кузова служат десятилетиями, после чего могут быть переработаны.
Еще одним ключевым новшеством является гибридно-электрический двигатель. Как и другие электромобили, гиперавтомобили оснащены эффективным электромотором, который вращает их колеса. Они также способны преобразовывать энергию торможения
В гибридных автомобилях применяется бензин или какой-либо из множества более чистых его заменителей — например, топлива, производимые из биомассы. Самым чистым, эффективным и элегантным способом энергопитания гибридного автомобиля было бы использование водородных топливных элементов. Такая машина оказалась бы не только бесшумной и не загрязняющей атмосферу, но и представляла бы собой, по существу, мини-электростанцию на колесах. Это, пожалуй, наиболее замечательный и далеко идущий аспект концепции гиперавтомобиля. Пока автомобиль находится на стоянке у дома или места работы владельца — иными словами, большую часть времени, — вырабатываемое им электричество могло бы поступать в общую сеть, автоматически принося хозяину дополнительный доход. По оценкам Эймори Лавинза, такое массовое производство электричества вскоре могло бы сделать невыгодными все угольные и ядерные электростанции. Действительно, если бы все автомобили США работали на водороде, совокупная мощность их генераторов превысила бы мощность национальной энергосистемы в 5-10 раз. Это позволило бы отказаться от всей той нефти, которую продают сегодня страны ОПЕК, и снизить выбросы углекислого газа в США примерно на две трети [89].
Разработав в начале 90-х концепцию гиперавтомобиля, Лавинз собрал в Институте Скалистых гор коллектив инженеров для ее осуществления. В последующие годы эта группа опубликовала множество специальных статей, за которыми в 1996 году последовал объемистый доклад «Гиперавтомобили: материалы, производство и стратегии» [90]. Чтобы способствовать конкуренции производителей автомобилей, авторы доклада опубликовали его открыто и публично ознакомили с его идеями пару десятков ведущих автомобильных компаний. Такая необычная стратегия спровоцировала яростную конкуренцию по всему миру. Первыми гибридные бензиново-электрические автомобили предложили «Тойота» и «Хонда» — пятиместную «тойоту-приус» и двухместную «хонду-инсайт». Аналогичные модели, достигающие топливной эффективности в 72-S0 миль на галлоне [45] , прошли испытания и запускаются в производство концернами «Дженерал Моторс», «Форд» и «Даймлер-Крайслер». В Европе уже продается модель «фольксвагена», делающая на галлоне 78 миль, а к 2003 году компания планирует выйти на американский рынок с автомобилем, у которого этот показатель равен 235 [46] (!). Восемь ведущих компаний также планируют начать в 2003— 2005 году производство автомобилей на топливных элементах [91].
45
Около 3 л топлива на 100 км пути.
46
1 литр на 100 км.
Чтобы еще больше подстегнуть конкуренцию в этой области, Институт Скалистых гор образовал дочернюю компанию «Гиперкар Ин-корпорейтед» для проектирования первого в мире полноценного сверхэффективного и технологичного гиперавтомобиля [92]. Разработка его прототипа была закончена к ноябрю 2000 года; спустя два месяца газета «Уолл-стрит джорнэл» посвятила ему передовую статью [93]. Это будет просторный, практически бесшумный и экологически чистый спортивно-универсальный автомобиль средних размеров с топливной эффективностью в 99 миль на галлоне (около 2,4 литра на 100 км) и радиусом действия в 330 миль. Он будет работать на электричестве, вырабатываемом в топливном элементе из 7,5 фунтов (около 3,4 кг) водорода, помещенных
Автомобильная революция уже не за горами. Как только находящиеся сейчас в производстве модели появятся в выставочных залах ведущих компаний, люди станут покупать их не столько из-за желания сэкономить энергию и избежать ущерба природе, сколько по той простой причине, что эти сверхлегкие, безопасные, чистые, бесшумные и высокоэффективные машины будут лучше других автомобилей. Люди предпочтут их точно так же, как предпочли компьютеры пишущим машинкам и компакт-диски виниловым пластинкам. В конце концов из стальных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания на наших дорогах останутся только немногочисленные почтенные «ягуары», «порше», «альфа-ромео» и тому подобные классические спортивные автомобили.
Поскольку автомобильная и связанная с ней нефтяная отрасли являются крупнейшими в мире, вызванная гиперавтомобилем революция окажет глубочайшее воздействие на промышленное производство в целом. Гиперавтомобили — это идеальный движитель пропагандируемой экодизайнерами экономики услуг и потоков. С появлением необходимой водородной инфраструктуры эти машины, вполне возможно, будут не продаваться, а сдаваться в аренду, а их поддающиеся переработке компоненты станут циркулировать в замкнутом цикле с тщательным контролем и постоянным снижением вредных выбросов. Фундаментальный переход от стали к углепластикам и от бензина к водороду в конце концов приведет к тому, что место нынешних сталелитейной, бензиновой и связанных с ними отраслей займут кардинально иные экологически мягкие и устойчивые производственные процессы.
В большинстве производимых ныне гибридных автомобилей пока что не используются топливные элементы — они все еще слишком дороги, а водород недостаточно доступен. К увеличению объемов производства топливных элементов до уровней, необходимых для снижения их стоимости, возможно, приведет использование этих устройств в архитектуре. Как уже было сказано, сегодня в мире идет яростная конкуренция за создание домашних систем на топливных элементах. До тех пор пока не будет возможности доставлять водород в каждый дом, такие системы будут включать в себя топливные элементы — устройства, извлекающие водород из природного газа. Таким образом, существующие газопроводы будут использоваться для поставки не только газа, но и электричества. По оценкам Эймори Лавинза, вырабатываемая такими топливными элементами электроэнергия вполне способна конкурировать с получаемой от тепловых и ядерных электростанций, так как она не только дешевле в производстве, но и позволяет сэкономить на дальних передающих линиях [95].
Пол Хоукен и Эймори и Хантер Лавинзы разработали схему перехода к водородной экономике, согласно которой первые автомобили на топливных элементах будут сдаваться в аренду тем, кто работает неподалеку от зданий с топливоэлементными системами, извлекающими водород из природного газа [96]. Избыток водорода, производимый этими системами в непиковые часы, будет поступать на специальные станции заправки гиперавтомобилей. По мере же расширения водородного рынка за счет использования топливных элементов в зданиях, промышленных сооружениях и средствах передвижения станут выгодны более централизованные производство и поставка водорода по специальным трубопроводам.
Поначалу этот водород также будет производиться из природного газа — по специальной методике, при которой образующийся в результате выделения водорода углекислый газ возвращается обратно в подземные газонаполненные полости. Это позволит использовать обильные запасы природного газа для производства чистого водородного топлива без ущерба для климата Земли. Но в будущем водород будут выделять из воды при помощи возобновляемой энергии солнечных батарей и ветровых электростанций.
По мере перехода к водородной экономике эффективность энергопользования станет настолько быстро опережать нефтедобычу, что использование даже дешевой нефти станет невыгодным. Как замечает Эймори Лавинз, каменный век закончился не потому, что у людей кончились камни [97]. Так же и нефтяной век закончится не потому, что у нас иссякнут запасы нефти. Он закончится, когда мы разработаем новейшие технологии.