Когда появятся летающие автомобили?

1416
0

11 февраля Политехнический музей совместно с Объединением имени Гельмгольца открывает выставку «Идеи 2020. Путешествие в мир будущего». Выставка ставит и пытается ответить на вопросы, связанные с нашим общим завтрашним днем: что сможет придумать и реализовать человечество в области альтернативной энергетики, как изменится жизнь городов, что ждет интернет, медицину, технологии, транспорт. «Идеи 2020» — это диалог.

У центральной стойки посетители выставки смогут задать вопросы экспертам и прочитать ответы на уже заданные вопросы. Спросить о том, что интересует вас в контексте грядущего, вы можете прямо на этой странице, в комментариях.

Сегодня мы начинаем публиковать самые интересные из размещенных на сайте проекта вопросов и ответов. Первая подборка посвящена тому, как в будущем изменятся привычные нам автомобили и транспорт вообще. Правда ли, что электромобиль потребляет больше энергии, нежели бензиновый, и что для самого их производства ее, энергии, требуется очень много? Доживем ли мы до того дня, когда электромобили поднимутся в воздух над городскими районами, да и каждый ли водитель способен стать пилотом? Станут ли электросамолеты частью нашей повседневной жизни через одно или два десятилетия?

Появятся ли в будущем летающие автомобили?

Отвечает профессор доктор Генрих Г. Бюлтхоф, Институт биологической кибернетики им. Макса Планка в Тюбингене

ideen2020.de

Человечество начало мечтать о летающем автомобиле почти сразу после того, как появился обыкновенный. Какие преимущества они дали бы нам? Получилось бы сэкономить на строительстве дорог, передвижение сделалось бы быстрее, а воздух смог бы вместить гораздо больше транспорта, чем улицы; жилые зоны можно было бы облетать, не беспокоя обитателей. Чтобы воплотить мечту в реальность, необходимо решить ряд проблем. Летающие автомобили должны быть достаточно дешевыми в производстве, доступными каждому и наносить минимальный вред окружающей среде.

Другой важный аспект — безопасность. Сбой в работе машины в воздухе привел бы к последствиям куда более страшным, чем такая же авария на земле. А ведь надо еще будет управлять воздушными коридорами — тоже непростая задача! Так что когда летающие автомобили появятся, это отразится на каждом из нас.

Ученые из Германии, Англии и Швейцарии в совместном проекте “myCopter” изучают, при каких условиях летающие автомобили были бы так же просты в обращении, как обычные, и принимались бы обществом. Исследователи сходятся во мнении, что одними техническими основами здесь не обойдешься. Поэтому, например, рабочая группа профессора Бюлтхофа при Институте биологической кибернетики им. Макса Планка в Тюбингене исследует точки соприкосновения и взаимодействие машины и человека. Насколько управление и навигация должны быть автоматизированы и, напротив, насколько человек должен сохранять контроль над транспортным средством? Что необходимо для того, чтобы любой водитель смог стать пилотом?

Сейчас в исследованиях этих вопросов — настоящий бум. Ученые оптимистичны: летающие автомобили могли бы появиться уже через 10 лет, при условии что люди вдохновятся полетами.

А что насчет электросамолетов?

Отвечает Доротее Бюкле из Германского авиационно-космического центра

ideen2020.de

Небольшие самолеты на батареях и планеры с вспомогательным электромотором уже существуют. Проблема в том, что батареи обладают небольшой плотностью энергии и большим весом, поэтому по мощности электромоторы уступают двигателям внутреннего сгорания и для использования в больших самолетах не подходят. Если говорить о чистоте атмосферы, то тут полеты на электросамолетах были бы очень полезны, поскольку такие самолеты не оставляли бы продуктов сгорания в ее чувствительных верхних слоях. А если при этом использовать возобновляемую энергию, можно было бы избежать и выбросов углекислого газа.

Исследователи двигаются вперед и наряду с электроаккумуляторами изучают возможности использования других батарей. В Германском авиационно-космическом центре разработали мотопланер “Antares DLR-H2”, который может пролететь много часов на водородных топливных элементах. Самолет модели “Solar Impulse” демонстрирует, что при помощи фотовольтаических батарей можно совершить кругосветное путешествие.

Сколько электромобилей будет к 2020 году?

Отвечает Доротея Бюркле из Германского авиационно-космического центра. В ответе она опирается на интервью с профессором Ульрихом Вагнером, председателем того же центра по энергии и транспорту

ideen2020.de

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи транспорта в Германском авиационно-космическом центре (DLR) рассматривают разные сценарии развития событий. Если исходить из того, что условия продолжат меняться очень медленно, то и электромобили будут завоевывать рынок довольно долго. Если не случится резкого роста цен на топливо, сенсационных технологических прорывов, связанных с аккумуляторами, а ситуация у потенциальных владельцев электромобилей не изменится кардинально, плюс производители не захотят ощутимо ускорять процесс, вводя новые технологии, и рисковать, к 2020 году у нас будет приблизительно 150 000 электромобилей.

Другие исследования ученых из Германского авиационно-космического центра показывают, что при благоприятных условиях число электромобилей к 2020 году может быть во много раз больше. Здесь решающими факторами окажутся объемы углекислого газа и растущие издержки, связанные с ископаемым топливом, а также издержки и динамика мощности аккумуляторов. Политики могут создавать стимулы, к примеру, через снижение налогов на электромобили или финансирование исследований в области мощных аккумуляторов. Также свою роль может сыграть изменение поведения покупателей в свете демографического перехода.

Появятся ли электромобили в больших количествах на наших улицах и насколько быстро это произойдет, зависит от очень многих факторов, и предсказания здесь делать сложно.

Когда электромобили начнут окупаться? Получится ли этого добиться?

Отвечает доктор Олаф Воллерсхайм, проект “Compenetce E” при Техническом институте Карлсруэ (KIT)

Это непременно случится. Самая дорогая часть в электромобиле — это тяговый аккумулятор. Эксперты рассчитывают, что цена на аккумуляторы в течение нескольких лет упадет ниже отметки 300 евро/киловатт-час. Когда электромобили станут выгоднее, чем автомобили с бензиновым двигателем, только вопрос времени, ведь цены на газ, бензин и дизель постоянно растут. А, например, городские электроавтобусы окупятся уже в ближайшее время.

Потребляет ли электромобиль больше энергии, чем автомобиль с бензиновым двигателем?

Отвечает доктор Олаф Воллерсхайм, проект “Compenetce E” при Техническом институте Карлсруэ (KIT)

ideen2020.de

Нет! У электромоторов очень высокий КПД (более 90%), поэтому они используют сохраненную в тяговом аккумуляторе энергию экономичнее, чем традиционные автомобили — энергию бензина (всего 30%). Кроме того, в отличие от автомобилей с бензиновым двигателем, электромобили не теряют энергию, высвобождающуюся при торможении, а возвращают ее в батарею (этот процесс называется рекуперация). Наконец, в пользу электромобилей говорит и то, что в них используется возобновляемая энергия солнца или ветра, в то время как доля биотоплива в Германии уже в течение некоторого времени не поднимается выше отметки в 5%.

Почему электромобили так расхваливают, если для их производства требуется много первичной энергии? Ведь эти ресурсы надо экономить!

Отвечает доктор Олаф Воллерсхайм, проект “Compenetce E” при Техническом институте Карлсруэ (KIT)

Потому что электромобили — это один из немногих имеющихся на сегодня способов значительно снизить выбросы парниковых газов в транспортном секторе. Точное количество первичной энергии, необходимое для производства и эксплуатации обычных автомобилей и электромобилей, рассчитывается в крупных институтах разных стран мира при помощи сложных компьютерных программ. С учетом полного срока службы все сравнительные расчеты говорят об однозначном преимуществе электромобиля в отношении выделения углеводорода и потребления ресурсов, если электромобиль заряжается током из возобновляемых источников энергии.