Waarom voertuie met batterye beter as waterstof opmekaar sit?

Waarom batterykrag Hoekom voertuie met batterye beter opstapel? 'N Batterye elektriese voertuig in die voertuigvloot van die Universiteit van Queensland. CC BY-ND

Lae energie-doeltreffendheid is reeds 'n groot probleem vir petrol- en dieselvoertuie. Tipies is dit slegs 20% van die totaal welgestelde wiel energie word eintlik gebruik om hierdie voertuie aan te voer. Die ander 80% gaan verlore deur olie-onttrekking, verfyning, vervoer, verdamping en enjinhitte. Hierdie lae energiedoeltreffendheid is die primêre rede waarom voertuie met fossielbrandstowwe uitstootintensief is en redelik duur is om te bestuur.

Met die oog hierop wil ons die energie-doeltreffendheid van elektriese en waterstofvoertuie as deel van a verstaan onlangse papier gepubliseer in die Tydskrif vir luggehalte en klimaatsverandering.

Elektriese voertuie stap die beste op

Op grond van 'n wye skandering van studies wêreldwyd, het ons gevind dat elektriese batterye met aansienlike laer energieverliese in vergelyking met ander voertuie tegnologie is. Interessant genoeg is die verlies van waterstofbrandstofselvoertuie Daar is gevind dat hulle byna net so hoog is soos voertuie met fossielbrandstowwe.

Waarom voertuie met batterye beter as waterstof opmekaar sit? Gemiddelde energie-verlies aan wiel-tot-wiel as gevolg van verskillende tegnologieë vir die aandryf van voertuie, met tipiese waardes en reekse. Opmerking: hierdie syfers is verantwoordelik vir produksie, vervoer en aandrywing, maar bevat nie die vervaardigingsenergievereistes nie, wat tans effens hoër is vir elektriese en waterstofbrandstofselvoertuie in vergelyking met voertuie met fossielbrandstowwe.

Aanvanklik kan hierdie beduidende effektiwiteitsverskil verrassend lyk, gesien die onlangse aandag aan die gebruik van waterstof vir vervoer.

Terwyl die meeste waterstof vandag (en vir die afsienbare toekoms) is vervaardig uit fossiel brandstowwe, is 'n nul-uitstootroete moontlik as hernubare energie gebruik word om:

Hierin lê een van die belangrikste uitdagings om waterstof vir vervoer te benut: daar is baie meer stappe in die energielewensiklusproses, in vergelyking met die eenvoudiger, direkte gebruik van elektrisiteit in batterye elektriese voertuie.

Elke stap in die proses lei tot 'n energie-boete, en dus 'n verlies aan doeltreffendheid. Die somtotaal van hierdie verliese verklaar uiteindelik waarom voertuie waterstofbrandstofsel gemiddeld drie tot vier keer meer energie nodig het as die elektriese voertuie per battery.

Impak op elektrisiteitsnetwerk

Die toekomstige betekenis van lae energie-doeltreffendheid word duideliker gemaak na die moontlike impak van die elektrisiteitsnetwerk. As Australië se bestaande 14 miljoen ligte voertuie elektries was, sou hulle ongeveer 37 terawatt-uur (TWh) elektrisiteit per jaar nodig hê - 'n toename van 15% in die nasionale kragopwekking (ongeveer gelykstaande aan die huidige jaarlikse hernubare opwekking van Australië).

Maar as dieselfde vloot omgeskakel word om waterstof te gebruik, sal dit meer as vier keer die elektrisiteit benodig: ongeveer 157 TWh per jaar. Dit sal 'n toename van 63% in die nasionale kragopwekking behels.

In 'n onlangse Victoria-verslag oor infrastruktuur tot 'n soortgelyke gevolgtrekking gekom. Dit bereken dat 'n volledige oorgang na waterstof in 2046 - vir beide ligte as swaar voertuie - 64 TWh elektrisiteit sou benodig, wat gelykstaande is aan 'n toename van 147% in Victoria se jaarlikse elektrisiteitsverbruik. Batterye vir elektriese voertuie benodig ongeveer 'n derde van die bedrag (22 TWh).

Sommige mense argumenteer dat energie-doeltreffendheid nie meer in die toekoms belangrik sal wees nie, aangesien sommige voorspellings daarop dui dat Australië kan bereik 100% hernubare energie sodra die 2030's. Alhoewel die huidige politieke klimaat suggereer dat dit uitdagend sal wees, selfs as die oorgang plaasvind, sal daar mededingende eise bestaan ​​tussen hernieubare energie tussen sektore, met die klem op die voortdurende belang van energie-doeltreffendheid.

Daar moet ook erken word dat hoër energiebehoeftes neerkom op hoër energiepryse. Selfs as waterstof in die toekoms pryspariteit met petrol of diesel bereik, sal elektriese voertuie 70-90% goedkoper wees om te bestuur vanweë hul hoër energiedoeltreffendheid. Dit sou die gemiddelde Australiese huishouding red meer as A $ 2,000 per jaar.

Pragmatiese plan vir die toekoms

Ondanks die duidelike voordele van energie-effektiwiteit van elektriese voertuie bo waterstofvoertuie, is die waarheid dat daar geen silwerkoeël is nie. Albei tegnologieë het verskillende uitdagings ten opsigte van infrastruktuur, verbruikersaanvaarding, netto impak, tegnologie volwassenheid en betroubaarheid, en rybaan (die volume benodig vir voldoende waterstof in vergelyking met die battery-digtheid vir elektriese voertuie).

Battery-elektriese voertuie is nog nie 'n geskikte vervanging vir elke voertuig op ons paaie nie. Maar gebaseer op die beskikbare tegnologie vandag, is dit duidelik dat 'n beduidende deel van die huidige vloot oorskakel na 'n elektriese battery, insluitend baie motors, busse, en vragmotors vir kort afstand.

So 'n oorgang verteenwoordig 'n verstandige, robuuste en kostedoeltreffende benadering om die aansienlike vermindering van vervoer-emissies te lewer binne die kort tydraamwerke wat deur die onlangse onlangse intergouvernementele paneel oor klimaatsverandering uiteengesit is verslag oor die beperking van aardverwarming tot 1.5 ℃, terwyl dit ook vervoerkoste verlaag.

Saam met ander energiedoeltreffende tegnologieë, soos die direkte uitvoer van hernubare elektrisiteit oorsee, sal elektriese voertuie batterye verseker dat die hernubare energie wat ons in die komende dekades opwek, gebruik word om die grootste hoeveelheid emissies so vinnig as moontlik te verminder.

Intussen moet daar voortgegaan word met die ondersoek na energie-doeltreffende opsies vir langafstandvragmotors, skeepvaartuie en vliegtuie, sowel as die breër rol vir waterstof en elektrifisering in die vermindering van emissies in ander sektore van die ekonomie.

Met die Federale senaat gekies komitee vir elektriese voertuie laat sy finale verslag op Desember 4 lewer, laat ons hoop dat die voortgesette belangrikheid van energie-doeltreffendheid in vervoer nie vergeet is nie.Die gesprek

Oor Die Skrywer

Jake Whitehead, navorsingsgenoot, Die Universiteit van Queensland; Robin Smit, adjunk-professor, Die Universiteit van Queenslanden Simon Washington, professor en hoof van die skool vir siviele ingenieurswese, Die Universiteit van Queensland

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook-ikoonTwitter-ikoonYouTube-ikooninstagram-ikoonpintrest-ikoonrss-ikoon

 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

nuutste video's

Die groot klimaatmigrasie het begin
Die groot klimaatmigrasie het begin
by Hoofdgebruiker
Die klimaatkrisis dwing duisende dwarsoor die wêreld om te vlug namate hul huise toenemend onbewoonbaar word.
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
by Alan N Williams, et al
Die jongste verslag van die Intergouvernementele Paneel vir Klimaatsverandering (IPCC) lui dat sonder 'n aansienlike afname ...
Die aarde het miljarde jare lank blywend gebly - presies hoe gelukkig het ons gehad?
Die aarde het miljarde jare lank blywend gebly - presies hoe gelukkig het ons gehad?
by Toby Tyrrell
Dit het evolusie 3 of 4 miljard jaar geneem om Homo sapiens te produseer. As die klimaat net een keer heeltemal misluk het in daardie ...
Hoe die kartering van die weer van 12,000 XNUMX jaar gelede kan help om toekomstige klimaatsverandering te voorspel
Hoe die kartering van die weer van 12,000 XNUMX jaar gelede kan help om toekomstige klimaatsverandering te voorspel
by Brice Rea
Die einde van die laaste ystydperk, ongeveer 12,000 XNUMX jaar gelede, is gekenmerk deur 'n finale koue fase genaamd die Jonger Dryas ...
Die Kaspiese See sal hierdie eeu met 9 meter of meer val
Die Kaspiese See sal hierdie eeu met 9 meter of meer val
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel jou voor jy is aan die kus en kyk uit na die see. Voor u lê 100 meter dor sand wat lyk soos 'n ...
Venus was eens meer op aarde, maar klimaatsverandering het dit onbewoonbaar gemaak
Venus was eens meer op aarde, maar klimaatsverandering het dit onbewoonbaar gemaak
by Richard Ernst
Ons kan baie leer oor klimaatsverandering by Venus, ons susterplaneet. Venus het tans 'n oppervlaktemperatuur van ...
Vyf klimaatsgeloof: 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat
Die vyf ongeloof oor klimaat: 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat
by John Cook
Hierdie video is 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat, wat die belangrikste argumente saamvat wat gebruik word om die werklikheid te betwyfel ...
Die Noordpoolgebied is al drie miljoen jaar nie so warm nie en dit beteken groot veranderinge vir die planeet
Die Noordpoolgebied is al drie miljoen jaar nie so warm nie en dit beteken groot veranderinge vir die planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elke jaar krimp die ysbedekking in die Arktiese Oseaan middel September tot 'n laagtepunt. Hierdie jaar meet dit net 1.44 ...

Laaste Artikels

groen energie2 3
Vier groen waterstof geleenthede vir die Midde-Weste
by Christian Tae
Om 'n klimaatkrisis te voorkom, sal die Midde-Weste, soos die res van die land, sy ekonomie ten volle moet ontkoolstof deur ...
ug83qrfw
Groot hindernis vir reaksie op aanvraag moet beëindig word
by John Moore, Op aarde
As federale reguleerders die regte ding doen, kan elektrisiteitskliënte regoor die Midde-Weste binnekort geld verdien terwyl ...
bome om te plant vir klimaat2
Plant hierdie bome om die stadslewe te verbeter
by Mike Williams-Rice
'n Nuwe studie stel lewende eikebome en Amerikaanse wildevye as kampioene onder 17 "superbome" wat sal help om stede ...
noordsee seebodem
Waarom ons seebodemgeologie moet verstaan ​​om die winde te benut
by Natasha Barlow, Medeprofessor van Kwaternêre Omgewingsverandering, Universiteit van Leeds
Vir enige land wat geseën is met maklike toegang tot die vlak en winderige Noordsee, sal aflandige wind die sleutel wees om net ...
3 veldbrandlesse vir bosdorpe terwyl Dixie Fire die historiese Greenville, Kalifornië, vernietig
3 veldbrandlesse vir bosdorpe terwyl Dixie Fire die historiese Greenville, Kalifornië, vernietig
by Bart Johnson, professor in landskapsargitektuur, Universiteit van Oregon
'N Veldbrand wat in warm, droë bergwoude brand, het op 4 Augustus deur die Gold Rush -stad Greenville, Kalifornië, getrek ...
China kan energie- en klimaatdoelwitte bereik wat koolstofkrag beperk
China kan energie- en klimaatdoelwitte bereik wat koolstofkrag beperk
by Alvin Lin
By die Leader's Climate Summit in April het Xi Jinping belowe dat China 'steenkoolkrag streng sal beheer ...
Blou water omring deur dooie wit gras
Kaart volg 30 jaar se uiterste sneeusmelting regoor die VSA
by Mikayla Mace-Arizona
'N Nuwe kaart van uiterste sneeusmeltgebeurtenisse die afgelope 30 jaar verduidelik die prosesse wat vinnige smelting veroorsaak.
'N Vliegtuig laat rooi brandvertrager op 'n bosbrand val terwyl brandbestryders langs 'n pad in die oranje lug opkyk
Die model voorspel 'n veldbrand van 10 jaar, dan geleidelike afname
by Hannah Hickey-U. Washington
'N Kykie na die toekoms op lang termyn van veldbrande voorspel 'n aanvanklike uitbarsting van ongeveer 'n dekade lange veldbrandaktiwiteit, ...

 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

Nuwe Houdings - nuwe moontlikhede

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Kopiereg © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasies. Alle regte voorbehou.