Вода - топливо будущего

Слайд 1

Работу выполнил: ученик 10 класса МБОУ « Сармановская СОШ» научный руководитель: Закирова Н.И. – учительница математики Сармановской СОШ Вода - топливо будущего Научно-исследовательский опытно-конструкторский проект Работа проводилась в рамках Международного проекта « IT эко-школа » по программе « IT проектирование эко-библиотеки » Казань, 201 3 г

Слайд 2

Цель: поиск путей разработки экологически чистого двигателя . Методы исследований . изучение литературы, данных в Интернете, наблюдение, обработка материалов. Актуальность : Я считаю, что экологическое воспитание – самое важное в наше время. От поведения каждого из нас зависит будущее нашей планеты.

Слайд 3

Вопросы альтернативной энергетики, давно и прочно заняли ведущее место в перечне проблем, влияющих на перспективу дальнейшего не только развития, но и существования всего человечества.

Слайд 4

Вода – самое загадочное вещество в природе, обладающее уникальными свойствами, которые не только ещё полностью не объяснены, но далеко не все известны. Чем дольше ее изучают, тем больше находят новых аномалий и загадок в ней. Только она может находиться в трёх агрегатных состояниях: жидком - вода, твёрдом - лёд, газообразном водяной пар. К настоящему времени больше изучены лед и водяной пар, чем вода, в отношении которой у исследователей до сих пор нет даже единого мнения о ее структуре, хотя кристаллическая структура льда давно хорошо изучена.

Слайд 5

В связи с загрязнением атмосферы ученые и многие производители автомобилей начали задумываться о создании экологически чистого двигателя и топлива. Были разработаны новые стандарты более экологичного топлива, такие как EURO 4 и E URO 5 . Был создан гибридный двигатель, работающий на половину от электрического, на половину от бензинового или дизельного мотора.

Слайд 6

Самый широко известный двигатель, разлагающий воду на водород и кислород, основанный на электролизе, сконструирован в 1995 году американским изобретателем Стэнли Мейером (Патент США № 5149507). Другой двигатель внутреннего сгорания, работающий на воде, был разработан ещё в 1994 году нашим изобретателем В.С. Кащеевым.

Слайд 7

В основу наших иследований путей разработки двигателя, работающего на воде, заложена реакция расщепления молекул воды Н2О на молекулы водорода Н2 и кислорода О2 с помощью солнечной энергии. На горизонтальных поверхностях автомобиля (крыше, капоте и др.) устанавливаются солнечные батареи (рис.1). Солнечные батареи Рис.1 Автомобиль с двигателем, работающим на солнечной энергии и воде

Слайд 8

Солнечные батареи преобразуют солнечную энергию в электрический ток. Вода поступает в расщеплитель. Затем под действием тока вода расщепляется на водород и кислород. 2Н2О 2Н2+О2. На рисунке 2 представлена схема расщепления воды на водород и кислород. Рис. 2 2Н2О 2Н2+О2 Н2 О2

Слайд 9

. Из расщеплителя уже разделённые водород и кислород в виде газообразной смеси поступают в камеру сгорания. В камеру сгорания впрыскивается смесь из водорода и кислорода. Поршень начинает подниматься и сжимать смесь. Свеча зажигания подаёт искру. Смесь воспламеняется и взрывается. Взрыв толкает поршень вниз. Клапан выпуска открывается и продукт горения водорода – вода - выходит из камеры сгорания. После чего её можно использовать заново, если продумать систему ее возвращения обратно в бак или расщеплитель. Получается своеобразный «круговорот воды в автомобиле».

Слайд 10

. Однако, следует помнить, что водород – чрезвычайно взрывоопасное соединение. Его детонационная составляющая в 1000 раз сильнее бензина. Поэтому главной проблемой для изобретателей встает вопрос: как хранить водород в автомобиле?

Слайд 11

. . Наиболее перспективный вариант, предлагаемый изобретателями – металл-гидриды - ёмкости со специальными сплавами, которые впитывают водород в свою кристаллическую решётку и отдают его при нагревании. Таким образом, достигается самая высокая безопасность хранения и самая высокая плотность упаковки топлива. Но в то же время они отмечают, что это и самый хлопотный, и дальний по срокам массовой реализации вариант.

Слайд 12

В нашем случае водород находится в баке в составе воды еще в не расщепленном виде, тем самым устраняется проблема хранения взрывоопасного водорода. Вода из бака в расщеплитель должна поступать отдельными порциями – так, чтобы после расщепления воды, водорода и кислорода было ровно столько, сколько требуется для одного впрыска в камеру сгорания двигателя. Поступление воды в расщеплитель должно периодически повторяться между 3 и 4 тактом работы двигателя. Специально разработанная компьютерная система контроля создаст возможность осуществления точности дозировки и периодически точно повторяющегося поступления воды в расщеплитель.

Слайд 13

Мы надеемся, что при доработке указанных направлений в работе, а именно: системы возврата воды в бак, системы компьютерного контроля, - наши предложения в данной исследовательской работе станут скромным вкладом в развитие водородной энергетики будущего.

Слайд 14

Спасибо за внимание!