В настоящее время целая армия грузовиков-рефрижераторов перевозят по дорогам во всем мире тонны замороженных продуктов, свежих овощей и других скоропортящихся товаров. И такие грузовики, как правило, потребляют на 25 процентов больше топлива, чем обычные грузовые автомобили соответствующей грузоподъемности. На некоторых грузовиках-рефрижераторах установлены компрессоры, приводимые в действие отдельными небольшими двигателями внутреннего сгорания, компрессоры других грузовиков вращаются электродвигателями, которые черпают энергию из бортовой сети автомобиля. Но в обоих случаях результат один и тот же - тонны сожженного дополнительно топлива и тонны вредных выбросов в окружающую среду.
Известный изобретатель Питер Дэрман (Peter Dearman) в рамках конкурса Invention Awards 2014 представил одно из возможных решений вышеописанной проблемы. Согласно его мнению выходом из сложившейся ситуации может стать разработанный им криогенный двигатель, который за счет тепла перевозимых товаров и тепла из окружающей среды заставляет кипеть жидкий азот, хранящийся в специальной емкости. Получающийся при этом газ используется для приведения в действие так называемого двигателя Дэрмана, который вращает компрессор и приводит в действие некоторые другие устройства.
Принцип работы криогенной рефрижераторной установки заключается в следующем:
1. Специальная емкость закачивается жидким азотом, температура которого составляет -160 градусов по шкале Цельсия. Стоимость закачиваемого в резервуар жидкого азота составляет чуть более 60 процентов стоимости дополнительного дизельного топлива, которое может быть потрачено обычным рефрижератором на охлаждение груза за восемь часов работы.
2. Тепло окружающей среды заставляет кипеть жидкий азот, превращая его в очень холодный газ. Этот холодный газ проходит через специальный теплообменник, что позволяет удовлетворить около двух третей от общего количества холода, требующегося для охлаждения груза.
3. После теплообменника нагретый азот под давлением подается в двигатель Дэрмана, который вращает компрессор, вентиляторы системы принудительного охлаждения и дополнительный электрогенератор.
4. Компрессор сжимает азот до высокого давления, снова охлаждает его путем дросселирования и подает его на второй теплообменник, который обеспечивает оставшуюся третью часть от количества холода, необходимого для охлаждения груза.
Оценивается, что такая система будет эффективно использовать около 40 процентов энергии, заключенной в жидком азоте, что сопоставимо с эффективностью работы дизельного двигателя. Но в отличие от последнего криогенная система использует жидкий азот, который дешевле дизельного топлива и не выбрасывает в окружающую среду ничего, кроме холодного азота, которого и так содержится в воздухе около 70 процентов.
Полностью функционирующий опытный образец криогенного рефрижератора системы Питера Дэрмана выйдет для испытаний на дороги Великобритании в июле месяце этого года. И если эти испытания пройдут успешно, то в скором будущем на дорогах могут появиться более экологически чистые грузовики, перевозящие замороженные грузы.