Hvorfor batteridrevne køretøjer stables bedre end brint

Hvorfor batterikraft Hvorfor batteridrevne køretøjer stables bedre Et batterielektrisk køretøj i University of Queenslands køretøjsflåde. CC BY-ND

Lav energieffektivitet er allerede et stort problem for benzin- og dieselbiler. Typisk er det kun 20% af det samlede beløb well-to-wheel energi bruges faktisk til at drive disse køretøjer. De øvrige 80% går tabt ved olieekstraktion, raffinering, transport, fordampning og motorvarme. Denne lave energieffektivitet er den primære årsag til, at køretøjer med fossile brændstoffer er emissionskrævende og relativt dyre at køre.

Med dette i tankerne har vi til hensigt at forstå energieffektiviteten for elektriske køretøjer og brintkøretøjer som en del af en nyligt papir offentliggjort i Tidsskrift for luftkvalitet og klimaændringer.

Elektriske køretøjer stables bedst

Baseret på en bred scanning af studier globalt fandt vi, at elektriske batterikøretøjer har betydeligt lavere energitab sammenlignet med andre køretøjsteknologier. Interessant er dog de vel-til-hjulet tab af brintcellekøretøjer viste sig at være næsten lige så høj som køretøjer med fossilt brændstof.

Hvorfor batteridrevne køretøjer stables bedre end brint Gennemsnitlige energitab på godt hjul fra forskellige køretøjsteknologiteknologier, der viser typiske værdier og intervaller. Bemærk: disse tal tegner sig for produktion, transport og fremdrift, men indfanger ikke produktionsenergikrav, som i øjeblikket er marginalt højere for køretøjer med elektriske brændsler og brændstofceller sammenlignet med køretøjer med fossile brændstoffer.

Til at begynde med kan denne betydelige effektivitetsforskel virke overraskende i betragtning af den nylige opmærksomhed på brugen af ​​brint til transport.

Mens de fleste brint i dag (og i overskuelig fremtid) er produceret fra fossile brændstoffer, er en nul-emissionsti mulig, hvis vedvarende energi bruges til:

Heri ligger en af ​​de væsentligste udfordringer med at udnytte brint til transport: der er mange flere trin i energikredsløbsprocessen sammenlignet med den enklere, direkte brug af elektricitet i batterielektriske køretøjer.

Hvert trin i processen pådrager sig en energibestandighed og derfor et effektivitetstab. Summen af ​​disse tab forklarer i sidste ende, hvorfor brændstofcellekøretøjer i gennemsnit kræver tre til fire gange mere energi end elektriske batterikøretøjer pr. Rejset kilometer.

Effekter på elektricitetsnettet

Den fremtidige betydning af lav energieffektivitet gøres klarere ved undersøgelse af de potentielle elektricitetsnetpåvirkninger. Hvis Australiens eksisterende 14 millioner lette køretøjer var elektriske, ville de have brug for ca. 37 terawatt-timer (TWh) el pr. År - en stigning på 15% i den nationale elproduktion (omtrent svarende til Australiens nuværende årlige vedvarende produktion).

Men hvis denne samme flåde blev omdannet til at køre på brint, ville den have mere end fire gange el: ca. 157 TWh om året. Dette ville medføre en stigning på 63% i den nationale elproduktion.

En nylig Rapport fra infrastruktur Victoria nåede til en lignende konklusion. Det beregnet, at en fuld overgang til brint i 2046 - for både lette og tunge køretøjer - ville kræve 64 TWh el, svarende til en stigning på 147% i Victorias årlige elforbrug. Batterielektriske køretøjer kræver i mellemtiden cirka en tredjedel af beløbet (22 TWh).

Nogle kan hævde, at energieffektivitet ikke længere vil være vigtig i fremtiden, hvis nogle prognoser antyder, at Australien kan nå 100% vedvarende energi så snart 2030'erne. Selvom det nuværende politiske klima antyder, at dette vil være udfordrende, selv når overgangen finder sted, vil der være konkurrerende krav om vedvarende energi mellem sektorer, idet det understreger den fortsatte betydning af energieffektivitet.

Det skal også erkendes, at højere energibehov svarer til højere energipriser. Selv hvis brint nåede prisparitet med benzin eller diesel i fremtiden, ville elbiler forblive 70-90% billigere at køre på grund af deres højere energieffektivitet. Dette ville spare den gennemsnitlige australske husstand mere end A $ 2,000 om året.

Pragmatisk plan for fremtiden

På trods af de elektriske køretøjers klare energieffektivitetsfordele i forhold til brintbiler, er sandheden, at der ikke er nogen sølvkugle. Begge teknologier står over for forskellige udfordringer med hensyn til infrastruktur, forbrugernes accept, netpåvirkninger, teknologisk modenhed og pålidelighed, og køreafstand (the volumen nødvendigt for tilstrækkeligt brint sammenlignet med batteriets energitetthed for elektriske køretøjer).

Batterielektriske køretøjer er endnu ikke en passende erstatning for hvert køretøj på vores veje. Men baseret på den tilgængelige teknologi i dag, er det tydeligt, at en betydelig del af den nuværende flåde kan overgå til at være batterielektrisk, inklusive mange biler, busserog korttransport lastbiler.

En sådan overgang repræsenterer en fornuftig, robust og omkostningseffektiv tilgang til at levere de betydelige reduktioner af transportemissioner, der kræves inden for de korte tidsrammer, skitseret af Det Mellemstatslige Panel for Klimaforandringer for nylig rapporter om begrænsning af den globale opvarmning til 1.5 ℃, samtidig med at transportomkostningerne reduceres.

Sammen med andre energieffektive teknologier, såsom direkte eksport af vedvarende elektricitet i udlandet, batterielektriske køretøjer vil sikre, at den vedvarende energi, vi genererer i de kommende årtier, bruges til at reducere den største mængde emissioner så hurtigt som muligt.

I mellemtiden bør forskning fortsætte med energieffektive muligheder for langdistance-lastbiler, skibsfart og fly samt den bredere rolle for både brint og elektrificering i reduktion af emissioner på tværs af andre sektorer i økonomien.

Med Det føderale senats udvalg for elektriske køretøjer med henblik på at levere sin endelige rapport den december 4, lad os håbe, at den fortsatte betydning af energieffektivitet i transport ikke er glemt.The Conversation

Om forfatteren

Jake Whitehead, stipendiat, University of Queensland; Robin Smit, adjungeret professor, University of Queenslandog Simon Washington, professor og leder af skolen for civilingeniør, University of Queensland

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigration er begyndt
Den store klimamigration er begyndt
by Super Bruger
Klimakrisen tvinger tusinder over hele verden til at flygte, da deres hjem bliver stadig mere ubeboelige.
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
by Alan N Williams et al
Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) siger, at uden et væsentligt fald ...
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
by Toby Tyrrell
Det tog udvikling 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet helt en gang i det ...
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
by Brice Rea
Slutningen af ​​den sidste istid, omkring 12,000 år siden, var præget af en sidste kold fase kaldet de Yngre Dryas ...
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Forestil dig, at du er ved kysten og ser ud til havet. Foran dig ligger 100 meter golde sand, der ligner en…
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære meget om klimaforandringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
De fem klimatro: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
by John Cook
Denne video er et nedbrudskurs i misinformation om klimaet, der opsummerer de vigtigste argumenter, der bruges til at rejse tvivl om virkeligheden ...
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i det arktiske hav til et lavt punkt i midten af ​​september. I år måler den kun 1.44 ...

SENESTE ARTIKLER

grøn energi2 3
Fire grønne brintmuligheder for Midtvesten
by Christian Tae
For at afværge en klimakrise bliver Midtvesten ligesom resten af ​​landet nødt til at dekarbonisere sin økonomi fuldt ud ved at...
ug83qrfw
Større barriere for efterspørgselsrespons skal ophøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale tilsynsmyndigheder gør det rigtige, kan elkunder i hele Midtvesten snart være i stand til at tjene penge, mens...
træer at plante til klima2
Plant disse træer for at forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny undersøgelse fastslår levende egetræer og amerikanske plataner som mestre blandt 17 "supertræer", der vil hjælpe med at gøre byer...
nordhavets havbund
Hvorfor vi skal forstå havbundens geologi for at udnytte vindene
by Natasha Barlow, lektor i kvartær miljøændring, University of Leeds
For ethvert land, der er velsignet med nem adgang til det lavvandede og blæsende Nordsø, vil havvind være nøglen til at møde net...
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
by Bart Johnson, professor i landskabsarkitektur, University of Oregon
En løbeild, der brænder i varme, tørre bjergskove, fejede gennem Gold Rush -byen Greenville, Californien, den 4. august…
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovede Xi Jinping, at Kina "strengt vil kontrollere kulkraft ...
Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Et fly taber rød brandhæmmende til en skovbrand, da brandmænd parkeret langs en vej ser op i den orange himmel
Modellen forudsiger 10-års udbrud af brande, derefter gradvis tilbagegang
by Hannah Hickey-U. Washington
Et kig på den langsigtede fremtid for naturbrande forudsiger en indledende cirka ti år lang eksplosion af naturbrandaktiviteter, ...

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.