Dlaczego pojazdy zasilane bateryjnie gromadzą się lepiej niż wodór

Dlaczego energia z baterii Dlaczego pojazdy z baterią lepiej się układają Akumulator elektryczny pojazd we flocie pojazdów University of Queensland. CC BY-ND

Niska efektywność energetyczna jest już poważnym problemem dla pojazdów napędzanych benzyną i olejem napędowym. Zazwyczaj tylko 20% całości dobrze na kole energia jest faktycznie wykorzystywana do zasilania tych pojazdów. Pozostałe 80% jest tracone przez ekstrakcję oleju, rafinację, transport, parowanie i ciepło silnika. Ta niska efektywność energetyczna jest głównym powodem, dla którego pojazdy napędzane paliwami kopalnymi wymagają dużych emisji i są stosunkowo drogie w eksploatacji.

Mając to na uwadze, postanowiliśmy zrozumieć efektywność energetyczną pojazdów elektrycznych i wodorowych w ramach projektu Ostatni artykuł opublikowane w Dziennik jakości powietrza i zmiany klimatu.

Pojazdy elektryczne najlepiej się układają

Na podstawie szerokiego skanu badań na całym świecie ustaliliśmy, że pojazdy z akumulatorem mają znacznie niższe straty energii w porównaniu z innymi technologiami samochodowymi. Co ciekawe, straty na wskroś w wysokości wodorowe pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi okazały się być prawie tak wysokie jak pojazdy na paliwa kopalne.

Dlaczego pojazdy zasilane bateryjnie gromadzą się lepiej niż wodór Średnie straty energii między kołami z różnych technologii układu napędowego pojazdu, pokazujące typowe wartości i zakresy. Uwaga: liczby te dotyczą produkcji, transportu i napędu, ale nie uwzględniają zapotrzebowania na energię produkcyjną, które są obecnie nieznacznie wyższe w przypadku pojazdów napędzanych elektrycznymi i wodorowymi ogniwami paliwowymi w porównaniu do pojazdów na paliwa kopalne.

Na początku ta znacząca różnica wydajności może wydawać się zaskakująca, biorąc pod uwagę niedawne zainteresowanie wykorzystaniem wodoru do transportu.

Podczas gdy większość wodoru dzisiaj (i w dającej się przewidzieć przyszłości) jest produkowany z paliwa kopalne, ścieżka zerowej emisji jest możliwa, jeżeli energia odnawialna jest wykorzystywana do:

Oto jedno z istotnych wyzwań związanych z wykorzystaniem wodoru do transportu: w cyklu życia energii jest o wiele więcej etapów, w porównaniu z prostszym, bezpośrednim wykorzystaniem energii elektrycznej w pojazdach z akumulatorem.

Każdy etap tego procesu wiąże się z karą energetyczną, a tym samym utratą wydajności. Suma tych strat ostatecznie tłumaczy, dlaczego pojazdy napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi średnio zużywają od trzech do czterech razy więcej energii niż pojazdy z akumulatorem na przejechany kilometr.

Wpływ sieci elektrycznej

Przyszłe znaczenie niskiej efektywności energetycznej staje się jaśniejsze po zbadaniu potencjalnego wpływu na sieć elektryczną. Gdyby istniejące w Australii miliony lekkich pojazdów 14 były elektryczne, potrzebowałyby one około 37 terawatogodzin (TWh) energii elektrycznej rocznie - wzrost o 15 krajowej produkcji energii elektrycznej (w przybliżeniu równy istniejącej rocznej produkcji energii odnawialnej w Australii).

Ale gdyby ta sama flota została przekształcona na wodór, potrzebowałaby ponad czterokrotnie więcej energii elektrycznej: mniej więcej 157 TWh rocznie. Oznaczałoby to wzrost krajowej produkcji energii elektrycznej o 63.

Ostatnia Raport Victoria dotyczący infrastruktury doszedł do podobnego wniosku. Obliczono, że pełne przejście na wodór w 2046 - zarówno w przypadku lekkich, jak i ciężkich pojazdów - wymagałoby 64 TWh energii elektrycznej, co odpowiada wzrostowi 147 o% rocznego zużycia energii w Wiktorii. Tymczasem pojazdy elektryczne akumulatorowe wymagałyby około jednej trzeciej kwoty (22 TWh).

Niektórzy mogą argumentować, że efektywność energetyczna nie będzie już ważna w przyszłości, biorąc pod uwagę niektóre prognozy sugerujące, że Australia może to osiągnąć 100% energii odnawialnej, jak tylko 2030. Chociaż obecny klimat polityczny sugeruje, że będzie to trudne, nawet gdy nastąpi transformacja, będą istnieć konkurencyjne zapotrzebowanie na energię odnawialną między sektorami, podkreślając ciągłe znaczenie efektywności energetycznej.

Należy również uznać, że wyższe zapotrzebowanie na energię przekłada się na wyższe ceny energii. Nawet jeśli wodór osiągnie w przyszłości parytet cen benzyny lub oleju napędowego, pojazdy elektryczne pozostaną 70-90 tańsze w eksploatacji ze względu na wyższą efektywność energetyczną. Uratowałoby to przeciętne australijskie gospodarstwo domowe więcej niż A $ 2,000 rocznie.

Pragmatyczny plan na przyszłość

Pomimo wyraźnej przewagi efektywności energetycznej pojazdów elektrycznych nad pojazdami napędzanymi wodorem, prawda jest taka, że ​​nie ma srebrnej kuli. Obie technologie stają przed różnymi wyzwaniami pod względem infrastruktury, akceptacji konsumentów, wpływu na sieć, dojrzałość i niezawodność technologiii zasięg jazdy ( objętość potrzebna do wystarczającej ilości wodoru w porównaniu z gęstością energii akumulatora dla pojazdów elektrycznych).

Pojazdy elektryczne akumulatorowe nie są jeszcze odpowiednim zamiennikiem dla każdego pojazdu na naszych drogach. Jednak w oparciu o dostępną dziś technologię oczywiste jest, że znaczna część obecnej floty może przejść na akumulator elektryczny, w tym wiele samochodów, autobusy, ciężarówki krótkodystansowe.

Takie przejście stanowi rozsądne, solidne i opłacalne podejście do zapewnienia znacznych redukcji emisji w transporcie wymaganych w krótkich ramach czasowych określonych przez niedawny Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu raport na temat ograniczenia globalnego ocieplenia do 1.5 ℃, jednocześnie obniżając koszty transportu.

Wraz z innymi energooszczędnymi technologiami, takimi jak bezpośredni eksport energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych za granicę, pojazdy elektryczne z akumulatorem zapewnią, że energia odnawialna, którą wytwarzamy w nadchodzących dziesięcioleciach, zostanie wykorzystana do jak najszybszego ograniczenia największej ilości emisji.

Tymczasem należy kontynuować badania nad energooszczędnymi opcjami dla dalekobieżnych ciężarówek, żeglugi i samolotów, a także szerszą rolę zarówno wodoru, jak i elektryfikacji w zmniejszaniu emisji w innych sektorach gospodarki.

Z Federalna Komisja Senacka ds. Pojazdów Elektrycznych dostarczając ostateczny raport w grudniu 4, miejmy nadzieję, że nie zapomniano o dalszym znaczeniu efektywności energetycznej w transporcie.Konwersacje

O autorze

Jake Whitehead, pracownik naukowy, Uniwersytet w Queensland; Robin Smit, adiunkt, Uniwersytet w Queenslandoraz Simon Washington, profesor i kierownik School of Civil Engineering, Uniwersytet w Queensland

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

technologia książek

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

NAJNOWSZE FILMY

Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
by Super Użytkownik
Kryzys klimatyczny zmusza tysiące ludzi na całym świecie do ucieczki, ponieważ ich domy stają się coraz bardziej niezdatne do zamieszkania.
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
by Alan N Williams i in
W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) stwierdzono, że bez znaczącego spadku…
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
by Toby'ego Tyrrella
Stworzenie Homo sapiens zajęło ewolucji 3-4 miliardy lat. Gdyby klimat zawiódł tylko raz w tym…
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
by Brice Rea , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,
Koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 12,000 XNUMX lat temu, charakteryzował się końcową fazą zimna zwaną młodszymi dryasami.…
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
by Frank Wesselingh i Matteo Lattuada
Wyobraź sobie, że jesteś na wybrzeżu i spoglądasz na morze. Przed tobą 100 metrów jałowego piasku, który wygląda jak…
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
by Richard Ernst
O zmianach klimatu możemy się wiele nauczyć od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchni…
Pięć niewiary klimatycznych: przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej
Pięć niewiary klimatycznych: szybki kurs dezinformacji klimatycznej
by John Cook
Ten film to przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej, podsumowujący kluczowe argumenty użyte do poddania w wątpliwość rzeczywistości…
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
by Julie Brigham-Grette i Steve Petsch
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44…

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

zielona energia2 3
Cztery możliwości zielonego wodoru dla Środkowego Zachodu
by Chrześcijański Tae
Aby zapobiec kryzysowi klimatycznemu, Środkowy Zachód, podobnie jak reszta kraju, będzie musiał całkowicie zdekarbonizować swoją gospodarkę do…
ug83qrfw
Główna bariera w odpowiedzi na zapotrzebowanie musi się skończyć
by John Moore, Na Ziemi
Jeśli federalne organy regulacyjne postąpią właściwie, odbiorcy energii elektrycznej na Środkowym Zachodzie mogą wkrótce zacząć zarabiać, podczas gdy…
drzewa do sadzenia dla klimatu2
Posadź te drzewa, aby poprawić życie w mieście
by Mike Williams-Rice
Nowe badanie ustala, że ​​żywe dęby i amerykańskie jawory są mistrzami wśród 17 „superdrzew”, które pomogą uczynić miasta…
dno morza północnego
Dlaczego musimy zrozumieć geologię dna morskiego, aby wykorzystać wiatry?
by Natasha Barlow, profesor nadzwyczajny czwartorzędowej zmiany środowiska, Uniwersytet w Leeds
Dla każdego kraju obdarzonego łatwym dostępem do płytkiego i wietrznego Morza Północnego, morski wiatr będzie kluczem do spełnienia sieci…
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
by Bart Johnson, profesor architektury krajobrazu, University of Oregon
Pożar płonący w gorącym, suchym górskim lesie przetoczył się przez miasto Gold Rush w Greenville w Kalifornii, 4 sierpnia…
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
by Alvin Lin
Na kwietniowym Szczycie Klimatycznym przywódców Xi Jinping obiecał, że Chiny będą „ściśle kontrolować energetykę węglową…
Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Samolot zrzuca czerwony środek ogniochronny na pożar lasu, gdy strażacy zaparkowani wzdłuż drogi patrzą w pomarańczowe niebo
Model przewiduje 10-letni wybuch pożaru, a następnie stopniowy spadek
by Hannah Hickey-U. Waszyngton
Spojrzenie na długoterminową przyszłość pożarów przewiduje początkowy, mniej więcej dekadowy wybuch aktywności pożarów…

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.