Miksi akkukäyttöiset ajoneuvot pinottuvat paremmin kuin vety

Miksi akkuvirtaMiksi akkukäyttöiset ajoneuvot kerääntyvät paremmin Akku sähköajoneuvo Queenslandin yliopiston ajoneuvokannassa. CC BY-ND

Alhainen energiatehokkuus on jo merkittävä ongelma bensiini- ja dieselkäyttöisissä ajoneuvoissa. Tyypillisesti vain 20% kokonaismäärästä well-to-wheel energiaa käytetään tosiasiallisesti näiden ajoneuvojen virrankulutukseen. Toinen 80% häviää öljynpoiston, jalostamisen, kuljetuksen, haihtumisen ja moottorin lämmön kautta. Tämä alhainen energiatehokkuus on ensisijainen syy siihen, miksi fossiilisia polttoaineita käyttävät ajoneuvot ovat päästöintensiivisiä ja suhteellisen kalliita käyttää.

Tätä silmällä pitäen pyrimme ymmärtämään sähkö- ja vetyajoneuvojen energiatehokkuuden osana a viime paperi julkaistu Ilmanlaatua ja ilmastomuutosta käsittelevä lehti.

Sähköautot pinottuvat parhaiten

Perustuen laajaan tutkimukseen globaalisti, havaitsimme, että akkukäyttöisillä ajoneuvoilla on huomattavasti pienemmät energiahäviöt verrattuna muihin ajoneuvoteknologioihin. Mielenkiintoista on, että vetypolttokennoajoneuvot havaittiin olevan lähes yhtä korkea kuin fossiilisten polttoaineiden ajoneuvot.

Miksi akkukäyttöiset ajoneuvot pinottuvat paremmin kuin vety Keskimääräiset hyvin pyörästä peräisin olevat energiahäviöt eri ajoneuvojen voimansiirtotekniikoista, jotka osoittavat tyypilliset arvot ja alueet. Huomaa: Nämä luvut vastaavat tuotantoa, kuljetusta ja käyttövoimaa, mutta eivät sisällä valmistusenergian tarvetta, joka on tällä hetkellä hiukan korkeampi sähkö- ja vetypolttokennoajoneuvoissa kuin fossiilisia polttoaineita käyttävissä ajoneuvoissa.

Aluksi tämä merkittävä tehokkuusero voi vaikuttaa yllättävalta, kun otetaan huomioon äskettäin kiinnitetty huomiota vedyn käyttöön liikenteessä.

Vaikka suurin osa vetystä tänään (ja lähitulevaisuudessa) on tuotettu fossiiliset polttoaineet, nollapäästöväylä on mahdollinen, jos uusiutuvaa energiaa käytetään:

Tässä on yksi merkittävistä haasteista vedyn valjastamiseksi liikenteeseen: energian elinkaariprosessissa on paljon enemmän vaiheita verrattuna yksinkertaisempaan, suoraan sähkön käyttöön akkukäyttöisissä ajoneuvoissa.

Jokaiselle prosessin vaiheelle aiheutuu energiarangaistus, ja siten tehokkuuden menetys. Näiden häviöiden summa selittää lopulta, miksi vetypolttokennoajoneuvot tarvitsevat keskimäärin kolme-neljä kertaa enemmän energiaa kuin akkukäyttöiset ajoneuvot ajettua kilometriä kohden.

Sähköverkon vaikutukset

Matalan energiatehokkuuden tulevaisuuden merkitys selkiytetään tutkittaessa sähköverkon mahdollisia vaikutuksia. Jos Australian nykyiset 14 miljoonat kevyet ajoneuvot olisivat sähköisiä, tarvitsisivat noin 37 terawattituntia (TWh) sähköä vuodessa - 15%: n lisäys kansallisessa sähköntuotannossa (suunnilleen vastaa Australian nykyistä uusiutuvaa tuotantoa vuodessa).

Mutta jos sama laivasto muunnettaisiin vetykäyttöön, se tarvitsisi enemmän kuin neljä kertaa sähköä: karkeasti 157 TWh vuodessa. Tämä merkitsisi kansallisessa sähköntuotannossa 63%: n lisäystä.

Viime Infrastruktuuri Victoria -raportti pääsi samanlaiseen johtopäätökseen. Se laski, että täydellinen siirtyminen 2046: n vedyyn - sekä kevyissä että raskaissa ajoneuvoissa - vaatisi 64 TWh sähköä, mikä vastaa 147%: n lisäystä Victorian vuotuisessa sähkönkulutuksessa. Sitä vastoin akkukäyttöiset ajoneuvot vaativat noin kolmanneksen määrästä (22 TWh).

Jotkut saattavat väittää, että energiatehokkuus ei ole enää tärkeä tulevaisuudessa, koska joidenkin ennusteiden mukaan Australia voisi saavuttaa 100% uusiutuvaa energiaa heti, kun 2030. Vaikka nykyinen poliittinen ilmapiiri osoittaa tämän olevan haastava, vaikka siirtymävaihe tapahtuu, uusiutuvien energialähteiden kysyntä alojen välillä on kilpailevaa, korostaen energiatehokkuuden jatkuvaa merkitystä.

Olisi myös tunnustettava, että korkeammat energiantarpeet johtavat energian hintojen nousuun. Vaikka vety saavuttaisi hintapariteetin bensiinin tai dieselin kanssa tulevaisuudessa, sähköajoneuvot pysyisivät 70-90% halvemmalla ajettavana, koska niiden energiatehokkuus on korkea. Tämä säästäisi australialaisen keskimääräisen kotitalouden yli $ 2,000 vuodessa.

Käytännöllinen tulevaisuudensuunnitelma

Huolimatta sähköajoneuvojen selkeistä energiatehokkuusetuista vetyajoneuvoihin verrattuna, totta on, ettei hopeamuotoa ole. Molemmilla tekniikoilla on erilaisia ​​haasteita infrastruktuurin, kuluttajien hyväksynnän, verkkovaikutusten, teknologian kypsyys ja luotettavuus, ja ajomatka ( riittävästi vetyä tarvittava tilavuus verrattuna sähköajoneuvojen akkujen energian tiheyteen).

Akkuilla käytettävät sähköajoneuvot eivät vielä ole sopivia korvaavia jokaisille teillämme oleville ajoneuvoille. Mutta tänään saatavilla olevan tekniikan perusteella on selvää, että huomattava osa nykyisestä laivastosta voisi siirtyä paristojen sähköksi, mukaan lukien monet autot, los autobuses,enja lyhyen matkan kuorma-autot.

Tällainen siirtyminen edustaa järkevää, vankkaa ja kustannustehokasta lähestymistapaa saavuttamaan merkittävät liikenteen päästövähennykset lyhyessä ajassa, jonka hallitustenvälinen ilmastomuutosta käsittelevä paneeli on äskettäin esittänyt. raportti ilmaston lämpenemisen hillitsemisestä 1.5 ℃: lle, mutta samalla vähentää kuljetuskustannuksia.

Yhdessä muiden energiatehokkaiden tekniikoiden, kuten uusiutuvan sähkön suora vienti ulkomaille, akkukäyttöiset sähköautot varmistavat, että tulevina vuosikymmeninä tuottamamme uusiutuva energia käytetään vähentämään suurimpia päästöjä mahdollisimman nopeasti.

Samaan aikaan tutkimusta olisi jatkettava kaukokulkevien kuorma-autojen, laiva- ja lentokoneiden energiatehokkaita vaihtoehtoja sekä sekä vedyn että sähköistyön laajempaa roolia päästöjen vähentämisessä. kaikilla muilla talouden aloilla.

Kanssa Liittovaltion senaatin sähköajoneuvojen erityiskomitea Odotamme, että energiatehokkuuden jatkuvaa merkitystä liikenteessä ei ole unohdettu, koska se aikoo antaa loppuraporttinsa joulukuussa 4.Conversation

Author

Jake Whitehead, tutkija, Queenslandin yliopisto; Robin Smit, dosentti, Queenslandin yliopistoja Simon Washington, professori ja rakennuskoulun johtaja, Queenslandin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvaketwitter kuvakeyoutube kuvakeinstagram-kuvakepintrest-kuvakerss-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

UUSIMMAT VIDEOT

Suuri ilmastomuutto on alkanut
Suuri ilmastomuutto on alkanut
by Super User
Ilmastokriisi pakottaa tuhannet ympäri maailmaa pakenemaan, kun heidän kodeistaan ​​tulee yhä asumattomampia.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
by Toby Tyrrell
Evoluutio kesti 3 tai 4 miljardia vuotta Homo sapiensin tuottamiseksi. Jos ilmasto olisi täysin epäonnistunut vain kerran siinä…
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
by Brice Rea
Viimeisen jääkauden loppua, noin 12,000 XNUMX vuotta sitten, leimasi viimeinen kylmävaihe nimeltä Nuoremmat Dryat.
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
by Frank Wesselingh ja Matteo Lattuada
Kuvittele, että olet rannikolla ja katsot merelle. Edessäsi on 100 metriä karuista hiekkaa, joka näyttää…
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
by Richard Ernst
Voimme oppia paljon ilmastonmuutoksesta sisarplaneettamme Venukselta. Venuksen pintalämpötila on tällä hetkellä…
Viisi epäuskoa ilmastoon: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
Viisi ilmastonmuutosta: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
by John Cook
Tämä video on kaatumiskurssi väärässä ilmastotiedossa, jossa esitetään yhteenveto tärkeimmistä argumenteista, joita on käytetty epäilemään todellisuutta…
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
by Julie Brigham-Grette ja Steve Petsch
Pohjoisen Jäämeren merijää peittyy joka vuosi matalaan pisteeseen syyskuun puolivälissä. Tänä vuonna se on vain 1.44…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

vihreä energia2 3
Neljä vihreää vetymahdollisuutta Keskilännelle
by Christian Tae
Ilmastokriisin estämiseksi Keskilännen, kuten muun maan, on vähennettävä taloutensa täysin hiilidioksidipäästöistä…
ug83qrfw
Suuri este kysyntään on poistettava
by John Moore, Maan päällä
Jos liittovaltion sääntelyviranomaiset tekevät oikein, sähköasiakkaat Keskilännen alueella voivat pian ansaita rahaa…
ilmastoon istutettavat puut2
Istuta nämä puut parantaaksesi kaupunkielämää
by Mike Williams-Rice
Uusi tutkimus vahvistaa elävät tammet ja amerikkalaiset sycamorit mestareiksi 17 "superpuun" joukossa, jotka auttavat tekemään kaupungeista…
pohjoisen meren pohja
Miksi meidän on ymmärrettävä merenpohjan geologiaa valjastaaksemme tuulet
by Natasha Barlow, kvaternaarisen ympäristönmuutoksen apulaisprofessori, Leedsin yliopisto
Kaikille maille, joilla on helppo pääsy matalalle ja tuuliselle Pohjanmerelle, merituuli on avainasemassa tapaamisessa…
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
by Bart Johnson, maisema -arkkitehtuurin professori, Oregonin yliopisto
Kuumassa, kuivassa vuoristometsässä palava metsäpalo pyyhkäisi kultakuumeen kaupungin Greenvillessa Kaliforniassa 4. elokuuta…
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
by Alvin Lin
Johtajan ilmastohuippukokouksessa huhtikuussa Xi Jinping lupasi, että Kiina "valvoo tiukasti hiilivoimaloita ...
Sinistä vettä kuolleen valkoisen ruohon ympäröimänä
Kartta seuraa 30 vuoden äärimmäistä lumen sulamista Yhdysvalloissa
by Mikayla Mace-Arizona
Uusi kartta äärimmäisistä lumen sulamistapahtumista viimeisten 30 vuoden aikana selventää nopeaa sulamista edistäviä prosesseja.
Lentokone pudottaa punaisen palonestoaineen metsäpaloon, kun tien varrella pysäköidyt palomiehet katsovat oranssiin taivaaseen
Malli ennustaa 10 vuoden metsäpalojen puhkeamista ja sitten asteittaista laskua
by Hannah Hickey-U. Washington
Katse maastopalojen pitkän aikavälin tulevaisuuteen ennustaa aluksi noin vuosikymmenen pituisen metsäpalojen toiminnan,…

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Sisäiset julkaisut. Kaikki oikeudet pidätetään.