-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Samochody przeszły długą drogę od momentu wynalezienia pierwszego pojazdu napędzanego silnikiem spalinowym. Na przestrzeni lat ewoluowały one pod względem technologicznym, designu oraz funkcjonalności. Poznaj historię ewolucji samochodów!
Początki motoryzacji – pierwsze pojazdy samobieżne
Współczesne samochody są nowoczesne i naszpikowane zaawansowanymi technologiami. Aż trudno uwierzyć, że prototypy pojazdów samobieżnych napędzane były siłą wiatru. Projekt takiej maszyny był włoski inżynier Roberto Valturio, tematem interesował się także Leonardo da Vinci. Żaglowozy pojawiły się Niderlandach – można je było zobaczyć na tamtejszych drogach już w na początku XVII wieku.
Jednak pierwszy pojazd samobieżny, który był zdolny do przewozu osób i dał zalążek współczesnej motoryzacji, pojawił się w roku 1765. Jego konstruktorem był francuski inżynier Nicolas Josepha Cugnot. Maszyna powstała na potrzeby armii i miała pełnić funkcję ciągnika artyleryjskiego.
W ten sposób rozpoczęła się przygoda, która trwa do dzisiaj. Branża samochodowa budzi duże zainteresowanie i generuje ogromne zyski. Wynalazcy sprzed stuleci na pewno nie spodziewali się, jak może ewoluować ich pomysł. Dzięki nim każdy z nas może swobodnie przemieszczać się z miejsca na miejsce. Oczywiście warunkiem jest spełnienie wymogów – posiadanie prawa jazdy, wykonywanie corocznych przeglądów oraz wykupienie obowiązkowej polisy. Aktualne ceny znajdziesz tutaj – kalkulator oc HDI.
Tak powstawały konstrukcje współczesnych samochodów
Jak wspomniano wcześniej, pierwsze próby skonstruowania samochodu we współczesnym rozumieniu sięgają XVIII wieku, kiedy to powstały pojazdy napędzane silnikiem parowym. Jednak prawdziwy przełom nastąpił w 1886 roku, gdy Carl Benz opatentował pierwszy pojazd napędzany silnikiem spalinowym. Był to trójkołowy pojazd nazwany Benz Patent-Motorwagen Nummer 1, który uznawany jest za protoplastę współczesnych samochodów. W 2011 roku akt patentowy został wpisany na listę Pamięć Świata. Jest to projekt pod patronatem UNESCO, który ma chronić najbardziej wartościowe dla ludzkości dokumenty.
W kolejnych latach pojawiały się nowe konstrukcje, takie jak pierwszy seryjnie produkowany samochód Benz Velo z 1894 roku (maksymalna prędkość wynosiła zawrotne 30 km/h) czy Ford Model T, który zrewolucjonizował przemysł motoryzacyjny dzięki wprowadzeniu taśmowej produkcji. Samochody z początku XX wieku charakteryzowały się prostą budową, otwartym nadwoziem i niewielkimi silnikami.
Rozwój technologii i designu w branży motoryzacyjnej
Wraz z upływem czasu samochody stawały się coraz bardziej zaawansowane technologicznie. W latach 20. i 30. XX wieku pojawiły się pierwsze pojazdy z zamkniętym nadwoziem, elektrycznym rozrusznikiem czy hydraulicznymi hamulcami. Zaczęto także zwracać uwagę na design, tworząc bardziej opływowe i eleganckie karoserie.
Lata 50., 60. i 70. to okres rozkwitu motoryzacji, szczególnie w Stanach Zjednoczonych. Powstawały duże, mocne samochody z silnikami V8, bogato wyposażone i efektownie stylizowane. Były to auta typu muscle car i pony car – miały masywną sylwetkę i dużą moc. W Europie dominowały mniejsze, ekonomiczne pojazdy dostosowane do węższych ulic i wyższych cen paliwa.
Samochody współczesne
Obecnie samochody to zaawansowane technologicznie maszyny wyposażone w elektroniczne systemy wspomagające kierowcę, zapewniające wysoki poziom bezpieczeństwa i komfortu. Coraz większą rolę odgrywają kwestie ekologii, stąd dynamiczny rozwój pojazdów z napędem hybrydowym i elektrycznym.
Współczesne trendy w designie samochodów to m.in. dążenie do aerodynamicznej sylwetki, LED-owe oświetlenie, duże alufelgi i muskularne proporcje nadwozia. Jednocześnie producenci starają się wyróżnić swoje modele charakterystycznym wyglądem zgodnym z filozofią marki.
Innowacje i kierunki rozwoju
Branża motoryzacyjna nieustannie poszukuje innowacyjnych rozwiązań, które mają uczynić samochody bardziej przyjaznymi dla środowiska, bezpiecznymi i funkcjonalnymi. Kluczowe kierunki rozwoju to elektromobilność, autonomiczne systemy jazdy czy komunikacja między pojazdami. Coraz większe znaczenie zyskują także usługi mobilności, takie jak car-sharing czy abonamenty na samochody. Zmienia się podejście do własności pojazdu, szczególnie wśród młodszych pokoleń, które chętniej korzystają z elastycznych form użytkowania aut.
Nadal jednak samochody pozostają wyznacznikami statusu – mimo swojej powszechnej dostępności.
Ewolucja pojazdów – niezwykła podróż przez historię
Historia samochodu to fascynująca opowieść o ludzkiej pomysłowości, innowacyjności i dążeniu do ciągłego ulepszania środków transportu. Od pierwszych prymitywnych pojazdów napędzanych silnikiem parowym, przez kultowe modele będące ikonami swoich epok, aż po zaawansowane technologicznie współczesne auta – samochody przeszły ogromną ewolucję.
Dziś stoją one przed nowymi wyzwaniami związanymi z ochroną środowiska, bezpieczeństwem i zmieniającymi się potrzebami użytkowników. Jednak jedno pozostaje niezmienne – samochody nadal są symbolem wolności, niezależności i realizacji marzeń o podróżowaniu, odgrywając istotną rolę w życiu milionów ludzi na całym świecie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Paliwa, których używamy, nie są zbyt bezpieczne. Parują i mogą się zapalić, a taki pożar trudno jest ugasić, mówi Yujie Wang, doktorant chemii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside. Wang i jego koledzy opracowali paliwo, które nie reaguje na płomień i nie może przypadkowo się zapalić. Pali się jedynie wtedy, gdy przepływa przez nie prąd elektryczny. Palność naszego paliwa jest znacznie łatwiej kontrolować, a pożar można ugasić odcinając zasilanie, dodaje Wang.
Gdy obserwujemy pożar współcześnie używanych paliw płynnych, to w rzeczywistości widzimy nie palący się płyn, a jego opary. To molekuły paliwa w stanie gazowym zapalają się pod wpływem kontaktu z ogniem i przy dostępie tlenu. Gdy wrzucisz zapałkę do pojemnika z benzyną, to zapalą się jej opary. Jeśli możesz kontrolować opary, możesz kontrolować pożar, wyjaśnia doktorant inżynierii chemicznej Prithwish Biswas, główny autor artykułu opisującego wynalazek.
Podstawę nowego paliwa stanowi ciesz jonowa w formie upłynnionej soli. Jest podobna do soli stołowej, chlorku sodu. Nasza sól ma jednak niższą temperaturę topnienia, niższe ciśnienie oparów oraz jest organiczna, wyjaśnia Wang. Naukowcy zmodyfikowali swoją ciecz jonową zastępując chlor nadchloranem. Następnie za pomocą zapalniczki spróbowali podpalić swoje paliwo.
Temperatura płomienia zapalniczki jest wystarczająco wysoka. Jeśli więc paliwo miałoby płonąć, to by się zapaliło, stwierdzają wynalazcy. Gdy ich paliwo nie zapłonęło od ognia, naukowcy przyłożyli doń napięcie elektryczne. Wtedy doszło do zapłonu paliwa. Gdy odłączyliśmy napięcie, ogień gasł. Wielokrotnie powtarzaliśmy ten proces: przykładaliśmy napięcie, pojawiał się dym, podpalaliśmy dym, odłączaliśmy napięcie, ogień znikał. Jesteśmy niezwykle podekscytowani opracowaniem paliwa, które możemy podpalać i gasić bardzo szybko, mówi Wang. Co więcej, im większe napięcie, tym większy pożar, co wiąże się z większym dostarczaniem energii z paliwa. Zjawisko to można więc wykorzystać do regulowania pracy silnika spalinowego. W ten sposób można kontrolować spalanie. Gdy coś pójdzie nie tak, wystarczy odciąć zasilanie, mówi profesor Michael Zachariah.
Teoretycznie ciecz jonowa nadaje się do każdego rodzaju pojazdu. Jednak zanim nowe paliwo zostanie skomercjalizowane, konieczne będzie przeprowadzenie jego testów w różnych rodzajach silników. Potrzebna jest też ocena jego wydajności.
Bardzo interesującą cechą nowej cieczy jonowej jest fakt, że można ją wymieszać z już istniejącymi paliwami, dzięki czemu byłyby one niepalne. Tutaj jednak również trzeba przeprowadzić badania, które wykażą, jaki powinien być stosunek cieczy jonowej do tradycyjnego paliwa, by całość była niepalna.
Twórcy nowego paliwa mówią, że z pewnością, przynajmniej na początku, będzie ono droższe niż obecnie stosowane paliwa. Cieczy jonowych nie produkuje się bowiem w masowych ilościach. Można się jednak spodziewać, że masowa produkcja obniżyłaby koszty produkcji. Główną zaletą ich paliwa jest zatem znacznie zwiększone bezpieczeństwo. Warto bowiem mieć na uwadze, że w ubiegłym roku w Polsce straż pożarna odnotowała 8333 pożary samochodów spalinowych.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wodór, najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we wszechświecie, wciąż potrafi zaskoczyć naukowców. Pomimo dziesięcioleci intensywnych badań i bardzo prostej struktury – w końcu atom wodoru składa się z jednego protonu i jednego elektronu – wiele jego właściwości wciąż pozostaje tajemnicą. Naukowcy z Uniwersytetu Christiana Albrechta w Kilonii i Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf drogą teoretycznych obliczeń zauważyli niespodziewaną właściwość wodoru. W warunkach wysokiego ciśnienia wodór powinien zachowywać się jak roton, kwazicząstka wprowadzona przez Richarda Feynmana na określenie stanów wzbudzonych nadciekłego helu-4.
To niespodziewane zachowanie wodoru przejawia się na przykład niezwykłym rozpraszaniem promieniowania rentgenowskiego w gęstym wodorze. Normalnie promieniowanie rentgenowskie przekazuje energię do elektronów, a transfer energii jest tym większy, im większy jest przekazany pęd. W przeprowadzonych obliczeń wynika jednak, że w gęstym wodorze energia może spadać wraz ze wzrostem transferu pędu.
Zjawisko takie obserwowano dotychczas jedynie w bardzo egzotycznych układach, cieczach Bosego schłodzonych to temperatury bliskiej zeru absolutnemu. Ciecze takie znajdują się w stanie nadciekłym, zachodzą w nich zjawiska kwantowe i nie da się ich opisać na gruncie klasycznej mechaniki. Ta nowa właściwość wodoru jest powodowana przez elektrony, które nie są powiązane z atomami. Jeśli wodór zostanie wzbudzony promieniowaniem rentgenowskim o pewnej długości fali, elektrony mogą zbliżyć się do siebie na niezwykle małą odległość, a nawet tworzyć pary, mimo że zwykle się odpychają, wyjaśniają profesor Michael Bonitz i doktor Tobias Dornheim.
Naukowcy dokładnie wyliczyli, jakie właściwości wodoru powinny zostać zaobserwowane w opisywanych przez warunkach. Teraz fizycy-eksperymentatorzy mogą pokusić się o zweryfikowanie tych obliczeń w praktyce.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Najbardziej pożądana metoda produkcji wodoru – uzyskiwanie go z wody metodą elektrolizy – pochłania dużo energii. Optymalnym rozwiązaniem byłoby używanie energii ze źródeł odnawialnych. Profesor Gang Kevin Li z University of Melbourne zaprezentował metodę produkcji wodoru z powietrza o wilgotności zaledwie 4%. To otwiera drogę do produkcji wodoru w okolicach półsuchych, gdzie istnieje największy potencjał wykorzystania energii odnawialnej, a w których nie ma dostępu do odpowiedniej ilości wody.
Obecnie większość produkowanego wodoru uzyskuje się gazu ziemnego lub węgla. Na całym świecie trwają prace nad bardziej ekologicznymi metodami jego produkcji.
Li i jego zespół postanowili pozyskiwać wodór z powietrza. W każdej chwili w atmosferze znajduje się około 13 bilionów ton wody. Jest ona nawet obecna w środowiskach półsuchych. Naukowcy z Australii uzyskali z powietrza wodór o wysokiej, 99-procentowej, czystości. Ich prototypowa instalacja działała przez 12 dni. W tym czasie udało się średnio pozyskać niemal 750 litrów wodoru dziennie na każdy metr kwadratowy elektrolizera.
Naukowcy najpierw nasączali gąbkę lub piankę elektrolitem absorbującym wodę, a następnie umieszczali ją pomiędzy elektrodami. Woda pozyskana przez elektrolit jest spontanicznie transportowana do elektrod przez siły kapilarne. Na katodzie powstaje wodór, na anodzie tlen. To proces całkowicie pasywny. Nie są potrzebne żadne ruchome części, mówi Li.
Urządzenie testowano zarówno zasilając je samymi panelami słonecznymi, jak i samą niewielką turbiną wiatrową. Działało i w pomieszczeniu i na zewnątrz, a wydajność konwersji energii słonecznej na wodór wynosi 15%.
Jeśli uda się pozyskać fundusze, w przyszłym roku powstanie prototyp o powierzchni elektrod sięgającej 10 m2. Jego twórcy chcą też opracować tańszy i bardziej wydajny elektrolizer.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Przed dwoma dniami prezydent Biden popisał Inflation Reduction Act, ustawę przewidującą wydatkowanie z federalnego budżetu 437 miliardów dolarów w ciągu najbliższych 10 lat. Przewidziano w niej 370 miliardów USD na energetykę odnawialną i inne technologie niskoemisyjne. Jednak najbardziej interesujące są przepisy dotyczące technologii produkcji wodoru. Z jednej strony dlatego, że przewidziano środki znacznie większe niż spodziewali się analitycy, z drugiej zaś, że przepisy nie wyróżniają żadnej technologii pozyskiwania wodoru. Specjaliści zajmujący się rynkiem wodoru mówią, że dzięki temu w końcu można będzie mówić o początku prawdziwej rewolucji wodorowej. Wodór można przecież wykorzystać zarówno jako paliwo napędzające pojazdy czy statki, jak i do produkcji energii elektrycznej zasilającej nasze domy.
Ustawa przewiduje bowiem, że producenci wodoru mogą pomniejszyć należny państwu podatek, a wielkość tego pomniejszenia będzie zależała wyłącznie od ilości dwutlenku węgla emitowanego podczas produkcji wodoru. I tak producenci wykorzystujący najczystszą obecnie metodę pozyskiwania wodoru, w czasie której na każdy kilogram wodoru emituje się 0,45 kg CO2, będą mogli odpisać 3 USD na każdy wytworzony kilogram wodoru. Dzięki temu wodór taki może być tańszy niż tzw. szary wodór uzyskiwany z gazu metodą reformingu parowego. W metodzie tej na każdy kilogram wodoru emituje się 8–10 kg CO2. Obecnie cena szarego wodoru w USA to około 2 USD/kg. Dlatego też niemal cały wodór – ok. 10 milionów ton rocznie – produkowany w Stanach Zjednoczonych wytwarzany jest tą metodą.
Największym na świecie producentem wodoru są Chiny. Państwo Środka wytwarza 25 milionów ton tego pierwiastka rocznie, z czego aż 62% uzyskuje się z węgla, co wiąże się z emisją 18–20 kg CO2 na kilogram wodoru. Zarówno USA jak i Chiny produkują czysty tzw. zielony wodór uzyskiwany metodą elektrolizy z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, ale produkcja ta nie przekracza 1% całości. Ten zielony wodór kosztuje bowiem ok. 5 USD/kg. Teraz, dzięki możliwości odpisania 3-dolarowego podatku, stanie się on konkurencyjny cenowo z szarym wodorem.
Amerykanie opracowali też plan dojścia do produkcji zielonego wodoru bez ulg podatkowych. Przepisy przewidują, że do roku 2026 kwota, którą można będzie odpisać od kilograma zielonego wodoru zostanie zmniejszona do 2 USD, a w roku 2031 wyniesie 1 USD.
Przepisy te znacznie przyspieszą transformację wodorową. Specjaliści z National Renewable Energy Laboratory spodziewali się, że cena zielonego wodoru spadnie o trzy dolary do roku 2026. Teraz, dzięki ustawie, spadnie ona natychmiast. Mamy gwałtowne obniżenie kosztów do poziomu, przy którym zielony wodór staje się konkurencyjny, a w wielu miejscach tańszy, od wodoru pozyskiwanego z paliw kopalnych. Stąd też wielkie nadzieje związane z nową ustawą.
Wspomniany odpis podatkowy to tylko jeden z ostatnich kroków na rzecz wodorowej rewolucji. W ubiegłym roku w życie weszła ustawa Infrastructure Investment and Jobs Act, w której przewidziano 8 miliardów USD na stworzenie w USA ośmiu regionalnych „hubów wodorowych” produkujących zielony wodór. W oczekiwaniu na rozdysponowanie tych pieniędzy, co ma nastąpić we wrześniu lub październiku, przedsiębiorstwa zgłosiły 22 projekty potencjalnych hubów.
Wkrótce też ma ruszyć warty 2,65 miliarda USD projekt firm Mitsubishi Power Americas i Magnum Development, w ramach którego zainstalowane zostaną 840-megawatowe turbiny zasilane mieszaniną gazu naturalnego i wodoru, wspierane przez instalację fotowoltaiczną. W miejscu tym 220-megawatowy system elektrolizy będzie wytwarzał wodór. W znajdujących się w pobliżu podziemnych wysadach solnych powstaną zaś magazyny przechowujące do 300 GWh energii w postaci wodoru.
Nowe amerykańskie przepisy powinny znacznie przyspieszyć prace prowadzone chociażby przez Hydrogen Council. To ogólnoświatowa organizacja skupiająca obecnie 132 korporacje pracujące nad technologiami wodorowymi.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.