Анализ: Чем плохи электропривод и биотопливо для Ф1?

Пару лет назад Формула 1 объявила о том, что с 2030 года чемпионат намерен полностью отказаться от использования ископаемых источников энергии, сжигание которых увеличивает количество парникового углекислого газа в атмосфере. Это касается всех аспектов, включая даже топливо для грузовиков, которые перевозят между этапами команды.

И хотя сжигание горючего собственно болидами наносит только 1,7% от всего урона атмосфере, генерируемого деятельностью Формулы 1, начать решено именно с этого направления.

Сейчас уже существует как минимум два способа проведения гонок без ущерба окружающей среде. Первый способ – это использование аккумуляторных электромобилей, которые для подзарядки используют энергию, полученную «чистым» способом. Этот путь выбрала в частности Формула Е.

Второй способ – применение биотоплива в стандартных двигателях внутреннего сгорания, что как правило подразумевает вырабатываемый из растений спирт. При сжигании биотоплива в атмосферу выбрасывается то же количество углекислого газа, что поглощается при выращивании сырья, так что общая доля углерода в атмосфере не меняется и такое топливо считается экологичным.

Однако в чемпионате выбрали третий путь, которым до сих пор никто не пользовался. А именно – использование синтетического топлива.

Что это такое проще всего объяснить на примере все тех же растений. Из школьного курса биологии мы знаем о фотосинтезе. Это процесс, при котором растения, используя солнечную энергию, расщепляют углекислый газ на углерод и кислород. Кислород выпускается в атмосферу, а углерод служит растениям строительным материалом.

При сжигании растения в виде дров или полученного из него биотоплива, углерод и кислород из атмосферы соединяются обратно, образуя энергию и углекислый газ. Таким образом, при сжигании растений количество углекислого газа в атмосфере не меняется.

За синтетическим топливом стоит та же идея. Энергия, получаемая от солнца, ветра или любого иного экологичного источника используется для того, чтобы на специальном заводе расщепить углекислый газ из атмосферы на кислород и углерод и синтезировать углеводное топливо. При его сгорании в атмосферу будет выделяться то же количество углекислого газа, что поглощается и при его производстве, так что баланс не будет нарушен.

Проблема заключается только в том, что синтетическое топливо пока существует только в виде результата лабораторных экспериментов. При том, что Формула 1 намерена полностью перейти на него уже с 2025 года, пока такое горючее попросту не существует в промышленных объемах, а технология его массового производства не изобретена.

Потому официальный сайт чемпионата Формулы 1 опубликовал интервью с главным техническим специалистом FIA Пэтом Симмондсом, задав ему среди прочего два главных вопроса: чем плохо биотопливо и почему нельзя перейти на электромобили? И вот что он ответил:

«Спирт к сожалению не подходит на роль высокопроизводительного топлива, – объясняет Симмондс. – А более совершенное экологичное синтетическое топливо очень сложно в производстве и в то же время его очень трудно произвести в требуемом количестве. Так что это очень амбициозный проект.

В килограмме используемого сейчас бензина содержится около 44 мегаджоулей энергии. В том же количестве спирта энергии гораздо меньше. Так что для достижения того же уровня мощности пришлось бы значительно увеличивать расход топлива.

Мы не хотим гоняться на больших и тяжелых машинах. Так что нам нужно топливо, которое бы позволило развивать высокую мощность и скорость без увеличения топливных баков. Его мы и планируем синтезировать».

На вопрос об электрических болидах Симмондс ответил так:

«Очень важно понять, что мы не против электромобилей. Однако при существующих технологгиях электропривод с батареей более подходит компактным городским машинам, нежели гоночным болидам.

Технология, над которой мы работаем, позволит в будущем выпускать экологичное топливо для грузовиков, поездов, самолетов. Это очень разных транспорт, но на одном заводе можно будет делать синтетическое топливо разных видов».

Также, по оценке Формулы 1 к 2030 году только 8% автомобилей на дорогах из общего объема мирового автопарка в 1,8 миллиардов машин будут аккумуляторными электромобилями. Это значит, что 1,6 миллиарда машин продолжат использовать двигатели внутреннего сгорания.

По словам Симмондса, главная цель его работы заключается в том, чтобы создать синтетическое топливо, которое можно будет выпускать в нужных объемах и которое подойдет современным гоночным двигателям внутреннего сгорания Формулы 1 без потери их мощности.