Что мешает транспорту уехать в будущее

Могут ли будоражащие воображение проекты вроде вакуумного поезда HyperLoop и ракет Илона Маска действительно преобразовать транспортную систему человечества? Ответ на этот вопрос попытался дать известный технологический предприниматель, президент компании-единорога OCSiAl Юрий Коропачинский в своей лекции, прочитанной в «Сколково» в рамках форума «Открытые инновации». OCSiAl известен прежде всего как производитель нанотрубок, но в последнее время он решил переориентироваться и на транспортную тему. Ниже мы даем краткое изложение лекции. Вес и энергия Юрий Коропачинский начал с того, что сейчас предметом агрессивного пиара стали новые идеи в сфере транспорта. Особой популярностью пользуются такие потенциальные новинки, как пассажирские дроны, поезда HyperLoop, электромобили, атмосферные спутники, «космический лифт» и общедоступная космонавтика. К ним приковано внимание публики, но в повседневную практику они еще не вошли. Дроны, конечно, есть, но нет пассажирских дронов. Почему? Эффективность любого транспортного средства можно измерить по двум параметрам — вес транспортного средства в расчете на одного пассажира и количество килоджоулей, которые транспортное средство тратит в расчете на одного пассажира на километр пути. Пешеход крайне энергетически неэффективен, тратит примерно 2700 килоджоулей на километр. Человек никогда бы не оседлал лошадь, если бы она не давала выигрыш в энергии, но лошадь ест сено, а не мясо, и потому всадник энергоэффективнее пешехода: его показатель около 2200 килоджоулей. Если составить график, в котором два этих параметра — удельный вес и удельная энергоэффективность транспортного средства — будут располагаться на разных осях, и нанести в виде точек показатели всех наиболее известных видов транспорта, то можно увидеть, что подавляющее количество всех наиболее часто используемых современных транспортных средств располагаются примерно в одной зоне. И автомобили, и самолеты в среднем тратят на перевозку одного пассажира на один километр где-то от 800 до 1500 килоджоулей. Вес этих транспортных средств при этом обычно составляет около 350 килограмм на пассажира. В числе рекордсменов по энергоэффективности находятся автобусы и наиболее экономичные японские автомобили вроде Toyota Corolla, чьи показатели колеблются на уровне 500 килоджоулей. По данным Юрия Коропачинского, транспорт с такими показателями перевозит сегодня примерно 99,5% всех пассажиров — с учетом дальности расстояния, то есть на него приходится более 99% пассажирокилометров всех пассажирских перевозок планеты. Совершенно неожиданным на этом фоне стало заявление предпринимателя, что обычный пассажирский поезд в эту «зону комфорта» не входит. Его энергоэффективность составляет около 1700 килоджоулей. Из этого Юрий Коропачинский делает вывод, что пассажирский поезд представляет собой по сути устаревшую технологию, у которой нет перспектив. Это, впрочем, не относится к грузовым железнодорожным перевозкам. Ракеты не взлетят Что касается инновационных идей, о которых речь шла в начале лекции, то их эффективность, мягко говоря, оставляет желать лучшего. HyperLoop представляет собой не просто «поезд», но грандиозную многокилометровую технологическую систему, отвечающую, в частности, за поддержание определенного уровня давления в транспортных трубах. Именно поэтому вакуумный поезд страшно неэффективен по весу: его показатель — около 10 тонн на пассажира. Чтобы стать массовым транспортным средством, нужно, чтобы удельная прочность материалов, из которых он создается, увеличилась, скажем, в 10 раз. Что касается космических ракет — неважно, какой конструкции: «Союз» или от Илона Маска, — об энергоэффективности не может быть и речи, их показатель — около 40 000 килоджоулей. Чтобы о космических ракетах заговорили как о нормальном пассажирском транспорте, экономичность их двигателей надо увеличить в 14 раз. «Химические ракеты не будут массовым транспортом», — делает вывод Юрий Коропачинский. Несколько лучше обстоят дела с пассажирскими дронами, вес которых, чтобы превратить их в «нормальный транспорт», надо снизить в два раза, а емкость двигателя, наоборот, в два раза увеличить. Эффективность дронов и электромобилей сегодня во многом зависит от энергетических источников. Основу техники такого рода сегодня составляют литий-ионные аккумуляторы, однако технологический прогресс в этой сфере идет крайне медленно. В массовое пользование литий-ионные батареи были запущены в 1991 году компанией Sony, однако за прошедшие с тех пор 28 лет емкость этих батарей выросла в 2 раза. Не так уж много, если сравнивать с прогрессом компьютеров, а главное, с истинными потребностями транспорта. В свое время компания Amazon поставила задачу: разработать дрон, который бы весил 10 килограмм, при этом нес груз весом 10 килограмм, отвозил бы его на 10 километров и затем возвращался порожняком к исходной точке. Если бы дрон с такими параметрами был разработан, он бы совершил революцию в доставке товаров. Однако задача до сих пор не решена. «В ближайшие 10 лет пассажирский дрон не полетит», — уверенно заявляет предприниматель. Электромобиль на старте Несколько лучше обстоит дело с электромобилем, которому, чтобы сравниться с бензиновым собратом, надо снизить вес в 2 раза, а емкость аккумулятора увеличить в 1,4 раза. Тут важно то, что сегодня еще, в сущности, не существует дизайна электромобиля. Все, что мы видим на дорогах сегодня, — это бензиновый автомобиль, в котором заменили двигатель. Ну, когда-то и бензиновые машины представляли собой кареты с приделанным двигателем внутреннего сгорания. Нужно конструировать автомобиль специально под электрическую тягу. И тут у человечества есть перспективы. Юрий Коропачинский «вангует», что прототипы эффективных электромобилей появятся через 3 года, а через 5–7 лет попадут в массовое производство. Это произведет настоящую революцию в мировом автопроме, где сегодня занято около 60 млн работников и чей вклад в мировой ВВП достигает $12 трлн. Многие существующие предприятия и компании не впишутся в будущее. Ну а сегодня самым эффективным видом транспорта является электроскутер: при весе 150 кг он тратит на 1 км около 200 джоулей, при том что некоторые наиболее эффективные машины вроде UJET весят всего 60 кг. Тут стоит заметить, что бизнес, когда размышляет об эффективности транспорта, обычно все-таки в первую очередь рассчитывает не килограммы и джоули, а рубли и доллары. Многое в лекции предпринимателя стало бы более понятно, если бы он также дал данные о себестоимости перевозок разными видами транспорта, которые, конечно, зависят от веса и энергоемкости, но все же не совсем линейно. Тем не менее можно согласиться с лектором, что электромобили (и электроскутеры как их разновидности) сегодня являются самым перспективным направлением «транспортной революции». Автор: Константин Фрумкин