Почистване на небето и пространството 

Каква е причината за стремежа ни към скорост? Откакто свят светува, винаги сме имали желание да стигаме по-бързо и по-далеч, като по пътя сме развивали средствата за това. От състезанията с колесници в Древен Рим до наименуването на анимационните ни герои “Спийди Гонзалес” – ние сме обсебени. 

Поглеждайки назад, предполагам, че истинският прелом е настъпил с индустриалната революция. Изобретяването на парната машина и ракетата на Стивънсън проправя пътя към истинско нагорещяване на нещата. Не след дълго се появява двигателят с вътрешно горене, който води до използването на изкопаеми горива за производство на нефтохимически продукти и... бинго! Добре дошли в света на автомобилите, самолетите, камионите и влаковете. 

Спряхме ли дотук? Не, дори не си поехме дъх. Вместо това се устремихме към разработването на дизелово, реактивно и ракетно гориво, за да можем наистина да вдигнем залозите и да рискуваме скорости от поне 17 800 мили в час, за да ни изтласкат извън земната атмосфера! 

Какво ни струваше това? 

Всички тези нововъведения са доказателство за нашия инженерен ум и възможности, но в дългосрочен план какво всъщност ни струва този напредък? (и не говоря за паричната стойност, която би била огромна). 

Е, на първо място, ограбихме земните запаси от изкопаеми горива. Предлагането не е неограничено и скоро, в близко бъдеще, ще се изчерпи. 

После идват емисиите, които получаваме от изгарянето на изкопаеми горива. Знаете ли, че той не само е основен фактор за глобалното затопляне и изменението на климата, но и сам по себе си транспортът е отговорен за около една пета от всички емисии на CO² в света? Знам, че е трудно да се проумее, нали? Но когато се качваме в колите си, допринасяме за 39% от тези емисии. 

Ако към това добавим и вредните замърсители, изпускани в околната среда, като бензен, смъртоносен живак, киселинни дъждове и въглероден оксид, които могат да повлияят на здравето на хората, ще видим, че реалните разходи нарастват. Така че със сигурност с всички съвременни технологии трябва да има друг, по-устойчив начин за захранване на нашия транспорт и нужда от скорост, нали? 

Нека включим очевидното 

Един от най-очевидните и все по-популярни избори е възходът на електромобилите (EV). Само в Обединеното кралство има ангажимент на правителството от 2020 г. за постепенно отказване от новите бензинови и дизелови автомобили до 2030 г., като новите автомобили и микробуси ще имат нулеви емисии до 2035 г.[4]. 

Знам, че си мислите, че вече е решено, ...но все още има предизвикателства, с които трябва да се справим, преди всички да можем да дишаме лесно (буквално). Например, дали всеки има лесен достъп за зареждане на своя електромобил? Необходимо е да се изгради огромна инфраструктура за зареждане, която да отговаря на нуждите на страната. Над 2 милиарда паунда вече са изразходвани от Обединеното кралство за подкрепа на превозните средства с нулеви емисии, като до 2030 г. е очертана стратегия за мрежа за зареждане на електрически превозни средства, включваща 300 000 обществени зарядни станции. 

Преди всички да се втурнете да търсите нов електромобил, задайте си следните въпроси: Може ли електроенергийната мрежа на Обединеното кралство да поддържа инфраструктура за електромобили? И по-важното, кой е източникът на електричество, който ще захранва тези зарядни точки – колко устойчив е той? 

Е, добрата новина е, че електрическата мрежа в Обединеното кралство е проектирана да се справя с пиковете и спадовете на търсенето на енергия през целия ден и година с достатъчен свободен капацитет, за да поеме комфортно увеличението, което идва с електромобилите – особено след като повечето ще бъдат зареждани през нощта, когато търсенето е най-ниско. 

Що се отнася до устойчивостта, все още има какво да се направи. Ако разгледаме Енергията на Обединеното кралство накратко 2022 г., се вижда, че 45% от електроенергията на Обединеното кралство през 2021 г. все още се генерира чрез традиционните, неустойчиви източници на газ, петрол и въглища, като 39% от по-устойчивата водна, вятърна и слънчева енергия. Така че, ако основният източник на енергия за генериране на електроенергия все още е изгарянето на изкопаеми горива, дали електромобилите са толкова устойчиви, колкото си мислехме?...и това е без да навлизаме в материалната страна на нещата, като добива на литий за батерии! 

Въпреки това, като оставим всичко настрана, електромобилите могат да бъдат до 70% по-енергийно ефективни от своите дизелови и бензинови аналози. Всъщност дизеловите автомобили трудно постигат 40% горивна ефективност, докато двигателите с вътрешно горене губят или разхищават 50% от енергията, съдържаща се в горивото. Не само това, електромобилите са много по-добри за околната среда, като отделят по-малко токсични замърсители на въздуха и парникови газове. Изследване на Европейската агенция по енергетика установи, че дори след като се вземе предвид начинът на производство на електроенергия, въглеродните емисии от електромобилите са с до 30% по-малко от тези на бензиновите или дизеловите автомобили. 

А скоростта? Не подценявайте нашата електрическа алтернатива, има много такива, които могат да дадат добър резултат на бензиновите и дизеловите двигатели - от Porsche Taycan, който достига 60 мили в час за 2,4 секунди и максимална скорост 162 мили в час, до Rimac Nevera, който достига 60 мили в час за 1,74 секунди и максимална скорост 258 мили в час. Екстремно, но точката е поставена! 

Нагоре, нагоре и надалеч! 

Не можем да говорим за човешката мания за движение, без да погледнем към небето и да изследваме авиацията. Как да почистим небето? 

Авиационната индустрия си е поставила за цел до 2050 г. да постигне нулеви нетни въглеродни емисии. За да направят това, те трябва да обърнат внимание на устойчивите авиационни горива (SAF). Според Международната асоциация за въздушен транспорт чрез използването на SAF, като например отпадъчни масла и мазнини, емисиите от полетите могат да бъдат намалени с до 80%. Знам! Кой би си помислил за полет със стара мазнина от чипс? Но SAF може да бъде създаден от цяла гама екологични източници, включително селскостопански отпадъци и въглерод, уловен директно от въздуха - единственото нещо, което спира неговото внедряване, са високите производствени разходи и ниската достъпност на SAF. Какви други възможности можем да разгледаме? В нашия подкаст DesignSpark разговаряме с компанията Cranfield Aerospace Solutions, която преобразува съществуващ самолет, използващ изкопаеми горива в самолет, използващ технология с водородни горивни клетки. 

Тази технология произвежда нулеви емисии на CO², има 1/10-та енергийна плътност в батериите си в сравнение с конвенционалното авиационно гориво и е по-евтина. По същество те изграждат първия напълно сертифициран самолет с нулеви емисии на CO², задвижван с водородно гориво. 

Докато слушате подкаста, ще чуете за проекта „Fresson“ и за това как са завършили етапа на проектиране на летящия демонстрационен самолет и сега са на етап продължителни тестове и производство. 

Научете за предизвикателствата, пред които са изправени, като опаковат системата така, че да пасне на самолета – защото работата с водород изисква много място. По ирония на съдбата, въпреки че е най-лекият елемент, познат на човека, той изисква много тежки материали, за да бъде задържан, тъй като има склонност да изтича през всичко, подобно на газ. Така че това, което са постигнали с опаковането на системата, е невероятно – всъщност е уникално, като са монтирали система за водородни горивни клетки (HFC) с размери, позволяващи производството на 110% от двигателя, който заменя, което я прави най-плътната по обем HFC система на планетата в момента – нещо, с което всички се гордеят. 

Те говорят за бъдещето, за мащабируемостта на техния модел, за предизвикателствата, които той носи, и за вълнението от първата сертифицирана услуга, която носи приходи, с пътници, които плащат за билети, и с товарни услуги на хоризонта – всички те задвижвани с водород. Няма да искате да го пропуснете, това наистина е третата революция на авиацията. Слушайте подкаста сега! 

Разбира се, не всички замърсители са невидими емисии. Човекът също е виновен за изхвърлянето на отпадъци на гърба на технологиите и създава нови предизвикателства, когато става въпрос за почистване. 

Това става още по-очевидно в случаите на космически боклук или отломки. Как се почистват 8000 тона боклук в нашата орбита? Какво е това? Може да е всичко, което произлиза от човека и което вече не можем да контролираме. Размерите могат да варират от част от излязъл от експлоатация спътник с тегло 4,5 тона, през отвертка, изпусната по време на ремонт на космическа станция, до замразена урина! И е опасно... движи се със скорост от 7 км в секунда (това е същото като да изминеш 800 км от Марсилия до Париж за по-малко от минута), като предизвиква експлозии при удар. 

Питате се дали това наистина е проблем? В крайна сметка е там горе, а не на пътя ни? 

Грешка, важно е да поддържаме орбитата си чиста, за да опазим техническия си живот и да останем свързани. От навигацията в автомобила до гледането на телевизия и използването на мобилните ни телефони зависим от сателитите. Ето защо Европейската космическа агенция организира инициативата “Чисто пространство”, за да помогне за почистването му, както и за разработването на инженерни идеи за космоса. 

Можете да чуете всичко за техните предизвикателства, когато говорим с ръководителя на инициативата „Чисто пространство“ в нашия подкаст – това е завладяващо! Когато се стигне до това, никога няма да загубим страстта си да се движим по-бързо и по-далеч – въпросът за бъдещето е дали можем да го направим по-екологично?