Полное решение проблемы попутного нефтяного газа

Другим преимуществом ВГТС является возможность полного решения проблемы попутного газа при добыче нефти. [Потери попутного газа в России от 25 до 50 миллиардов в год], то есть, больше мощности газопровода «Северный поток». Сложность проблемы заключается в малом объёме газа на одном месте (нефтяной скважине). Поэтому тянуть отдельную газовую трубу нерентабельно, строить миниэлектростанцию, перерабатывать газ в электричество и тянуть электрические провода тоже нерентабельно.

 

Поэтому, газ надо долгое время собирать в большие аэростаты, а потом одним дирижаблем-буксиром, собирая в один поезд аэростаты из разных мест, буксировать их до газового хранилища.

 

Технические характеристики ВГТС.

Технически воздушный шар – это огромный пластиковый пакет. То есть, сделать его можно практически любого размера, при этом стоить он будет недорого.

Для примера рассмотрим газопровод «Северный поток» 27.5 миллиардов кубометров газа в год длина около 2000 километров, примерно такой же объём и у отходящих газов Магнитогорского металлургического комбината (ММК). Только официальная стоимость этого газопровода 10 миллиардов долларов.

В качестве одиночного аэростата рассмотрим пластиковую оболочку размерами с аэродинамически проверенный дирижабль Гинденбург 1937 года постройки (245 метров в длину и максимальным диаметром 41.2 метра, 200 000 кубометров газа. Средняя скорость около 100 кмч). В обратном направлении оболочку будем перевозить по железной дороге со скоростью 50 кмч.

Рассчитаем количество аэростатов для транспортировки газа в объёме 30 миллиардов кубометров в год. Для этого надо совершить 150 тысяч рейсов.

На путь в 2000 км затрачивается 20 часов по воздуху и 40 часов обратно по железной дороге. Итого 60 часов полный рейс. За год 365*24/60=146 рейсов. Значит для мощности газопровода «Северный поток» надо примерно тысячу аэростатов размером с Гинденибург.

На путь в 50 км за пределы города Магнитогорск затрачивается 0.5 часов по воздуху и 1 час обратно по железной дороге. Итого 1.5 часа полный рейс. За год 365*24/1.5=5840 рейсов. Значит для транспортировки всех отходящих газов ММК надо всего 25 аэростатов размером с Гинденбург.

В нашем случае нужен не дирижабль, и даже не аэростат, а простой тепловой шар. Таких больших шаров не выпускают, поэтому рассчитаем максимальную цену. Для этого используем несколько серийно выпускаемых [Тепловой аэростат АХ-9 объём 3950 куб.м от 774 400 руб]. Вычитаем стоимость гондолы аэростата от 51 100 руб, 4 газовые баллоны 24 400 руб, блок горелок аэростата от 142 000 рублей, огнетушители и так далее. Получаем стоимость оболочки около 450 000 руб (15 000$). Для получения объёма в 200 000м3 «склеим» вместе оболочки 50 тепловых шаров АХ-9, объёмом 4 000м3. Цена такой конструкции будет 50*15 000$=750 000$. То есть, оболочка из 50 газонепроницаемых отсеков с двойными стенками, в чём нет никакой необходимости, стоит меньше миллиона $.

Таким образом, максимальная цена технического оборудования, включая десяток дирижаблей-буксиров, для транспортировки газа в объёме газопровода «Северный поток» составляет менее миллиарда $. То есть, в 10 раз меньше официальной стоимости газопровода «Северный поток». Реальная же стоимость, специально спроектированных шаров и дирижаблей, будет порядка 100 миллионов $, то есть, в 100 раз меньше существующего варианта.

Для полного решения экологических проблем ММК требуется максимум 25 миллионов $, что почти втрое меньше расходов ММК на экологию в год (66 миллионов$).

 

 

По сути, единственной проблемой ВГТС является взрывобезопасность. Для промышленных отходящих газов эта проблема должна быть решена ещё до попадания газов в аэростаты, иначе газ взорвётся ещё в подводящей трубе. То есть эта проблема более чем решаема. Для транспортировки природного газа большой объём принципиально ничего не меняет, так как в трубе примерно тот же объём, но при существенно большем давлении (около 100 атмосфер). Более того, природный газ не так просто взорвать, даже повредив оболочку (на более взрывоопасных водородных дирижаблях много лет успешно перевозили людей, а памятная катастрофа «Гинденбурга» связана с нарушениями техники безопасности и горючим материалом обшивки). Если организовать движение аэропоезда на высоте в несколько километров, то с земли повредить обшивку даже крупнокалиберным пулемётом будет невозможно. То есть, сбить такой аэростат можно либо серьёзной зенитной пушкой, либо ракетой. И то и другое значительно дороже стоимости аэростата. Учитывая, что вся система беспилотная, а маршрут пролегает вдали от населённых пунктов, то есть, даже при катастрофе ущерб будет минимальным, нет никакого резона сбивать эти аэростаты.

 

 

Контактный электромобиль.

 

Главным источником загрязнений в современном городе является транспорт, а именно двигатель внутреннего сгорания (ДВС) [в Москве от грязного воздуха погибает 3000 человек в год], это значительно больше чем от ДТП.

 

1) ДВС неэкономичный, шумный, загрязняет воздух, потребляет невозобновляемую энергию. Очень пожароопасен [В Калининградской области сгорела Audi с пятью пассажирами], причём на столько, что некоторые специально не пристёгиваются, чтобы не сгореть при аварии. Поэтому принято принципиальное решение по которому [К 2050 году из городов Европы исчезнут автомобили] с ДВС. Однако [Европейцы не торопятся покупать электромобили] за первое полугодие 2011 года в 15 странах Евросоюза, где представлены электромобили, за январь-июнь с. г. было реализовано 5222 штуки. Причём Дания, где государство компенсирует покупателям электрокаров рекордные 20 600 евро, смогла реализовать за полугодие лишь 283 электромобиля. И это неудивительно, в реальных условиях невыгодны даже гибриды [BMW X6 ActiveHybrid признан поражением] и снят с производства.

2) Гибриды не решают ни одной проблемы ДВС и по признанию самих производителей автомобилей являются просто зелёной пиар-кампанией. [Электромобили оказались экономически невыгодными], [Стоимость поездки на электромобиле 1 км 22 рубля].

3) Все проблемы ДВС решает электромобиль, поэтому стратегически альтернативы электромобилю в городе нет (водород слишком опасен). При этом технически это более чем возможно, простейшая [переделка обычного автомобиля в электромобиль за 1500 долларов].

4) Однако, классический электромобиль для России неприемлем в принципе. Так как зимой обогрев сожрёт всю энергию батарей, к тому же большинство аккумуляторов плохо работают на морозе.

Рассмотрим недостатки классического электромобиля:

1) Очень высокая цена [Стоимость аккумулятора электрического автомобиля в настоящее время варьируется от 25% до 50% от общей суммы расходов на электромобиль]

2) Маленький запас хода

3) Повышенная масса и следовательно плохие динамические характеристики [Volkswagen выпускает первый серийный электромобиль на 205 кг тяжелее]. [Электромобиль Tesla Roadster батарея весит 450 кг].

4) Необходимость большого времени для заряда батарей и необходимость чрезвычайно дорогой инфраструктуры, в городах (нет места даже для парковки).

5) Небольшой срок службы батарей и экологические проблемы при их утилизации

 

Видно, что все недостатки классического электромобиля связаны с аккумуляторной батареей, то есть с источником электрической энергии. Поэтому надо заменить аккумуляторную батарею вместе со всеми её проблемами на альтернативный источник электрической энергии – банальную контактную электрическую сеть.

Такая сеть будет значительно эффективнее, чем существующая трамвайная или троллейбусная, так как в непосредственной близости на перекрёстке половина транспорта будет тормозить, отдавая энергию второй половине, которая будет разгоняться.

Отказавшись от аккумуляторов, электромобиль становится на треть легче, то есть будет потреблять значительно меньше энергии. К тому же такой электромобиль становится значительно дешевле автомобиля с ДВС.

К сожалению, бочкой дёгтя является необходимость подвеса большого количества контактных проводов, которые нужны над каждой полосой движения, а также сложность токосъёма с двух подвешенных проводов. Всё это делает такую систему очень дорогой, очень ненадёжной, то есть практически нереализуемой. Однако все эти проблемы легко решаются при наличие жёсткого потолка, что как раз и присутствует в подземной транспортной инфраструктуре (ПТИ). Для которой электромобиль просто идеальное решение, так как из-за отсутствия выхлопных газов на порядок упрощает и удешевляет систему вентиляции.

Для рельсомобильной дороги контактную сеть можно расположить в защищённой от случайного касания внутренней части рельсовой балки. А токосъём производить через рычаг безопасности. По этим же проводам можно передавать электричество в сельские районы, что делает ненужными существующие воздушные линии электропередач. Расположение ЛЭП в защищённой от погоды зоне делает невозможным обрывы проводов из-за обледенения.

 

В итоге получаем следующую концепцию контактного электромобиля:

1) На шасси устанавливается плоская рама с кузовом произвольной формы.

2) Так как нет тяжёлого аккумулятора и обеспечивающих его систем, автомобиль становится достаточно лёгким для использования мотор-колёс.

3) Устанавливается маленький и соответственно дешёвый и лёгкий буферный аккумулятор, рассчитанный на пробег 1-2 км, достаточным для движения при смене полосы и соответственно контактных проводов, при поворотах и движении в кварталах, где нецелесообразно тянуть контактную сеть. На гостевой автостоянке автомобиль подключается к контактной сети.

4) Автомобиль оснащается складывающейся или телескопической вертикальной мачтой с подрессоренным горизонтальным рычагом вверху. Токосъёмник состоит из 2х широких около 80 см шин, но меньше расстояния между контактными проводами 150 см, что гарантирует невозможность короткого замыкания и сохранение контакта при перемещениях автомобиля по всей ширине полосы. Всё токосъёмное устройство не выходит за габариты автомобиля, что делает невозможным зацепы с токосъёмниками других автомобилей.

5) Автомобиль оборудуется устройством слежения за проводами и при смещение за допустимые пределы опускает токосъёмник. При переходе на другую полосу или завершения поворота и видимости контактных проводов токосъёмник поднимается.

6) Для поездок за пределы города и соответственно контактной сети, делается отдельно выполненный ДВС с электрогенератором соответствующей мощности. Такие устройства должны при разной мощности и типах топлива иметь стандартизированные узлы крепления в багажнике автомобиля. Другой вариант устанавливать такой агрегат на буксируемый прицеп. Так как большинство автомобилей редко выезжает за пределы города, такие генераторы целесообразно брать на прокат.

7) Существующий автомобильный парк модернизируется в контактный электромобиль простой заменой двигателя на электрический, который устанавливается на крепления бензинового. При этом используются все остальные системы автомобиля: трансмиссия, коробка передач и так далее. Дополнительно устанавливается лёгкий аккумулятор маленькой ёмкости и стандартизированная штанга токосъёмника. За счёт существенной экономии топлива такая модернизация окупится менее чем за год. То есть автовладельцы сами очень заинтересованы в такой модернизации, хотя такой автомобиль будет менее эффективен, чем изначально электрический, но полностью удовлетворяет требованиям переходного периода. Существующие гибридные автомобили вообще не надо переделывать, а просто оснастить мачтой токосъёмника (демонтаж ДВС заметно снизит вес и улучшит экономичность).

 

 

 

Таким образом, для создания и производства контактного электромобиля существуют все необходимые технологии. Поэтому вместо покупки промежуточных гибридных технологий и производства устаревших калек западных автомобилей можно производить инновационный автомобиль будущего в сегменте, где ещё пока нет конкурентов. Такой автомобиль, хотя бы временно, гарантированно будет лучшим в мире.