Tại sao xe chạy bằng pin xếp chồng lên nhau tốt hơn hydro

Tại sao năng lượng pin Tại sao xe chạy bằng pin lại tăng tốc tốt hơn Một chiếc xe điện chạy bằng pin trong đội xe của Đại học Queensland. CC BY-NĐ

Hiệu quả năng lượng thấp đã là một vấn đề lớn đối với xe chạy bằng xăng và dầu diesel. Thông thường, chỉ có 20% tổng thể bánh xe tốt năng lượng thực sự được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các phương tiện này. % 80 khác bị mất thông qua khai thác dầu, tinh chế, vận chuyển, bay hơi và nhiệt động cơ. Hiệu suất năng lượng thấp này là lý do chính tại sao các phương tiện nhiên liệu hóa thạch cần nhiều khí thải và tương đối tốn kém để chạy.

Với suy nghĩ này, chúng tôi bắt đầu tìm hiểu hiệu quả năng lượng của xe điện và hydro như là một phần của bài báo gần đây công bố trên Tạp chí chất lượng không khí và biến đổi khí hậu.

Xe điện xếp chồng lên nhau tốt nhất

Dựa trên một loạt các nghiên cứu trên toàn cầu, chúng tôi thấy rằng xe điện chạy bằng pin có mức tổn thất năng lượng thấp hơn đáng kể so với các công nghệ xe khác. Thật thú vị, tuy nhiên, tổn thất từ ​​bánh xe xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro đã được tìm thấy là gần như cao như xe nhiên liệu hóa thạch.

Tại sao xe chạy bằng pin xếp chồng lên nhau tốt hơn hydro Tổn thất năng lượng trung bình từ bánh xe trung bình từ các công nghệ truyền động xe khác nhau, cho thấy các giá trị và phạm vi điển hình. Lưu ý: những số liệu này chiếm sản xuất, vận chuyển và động cơ đẩy, nhưng không nắm bắt được các yêu cầu năng lượng sản xuất, hiện đang cao hơn một chút đối với các phương tiện pin nhiên liệu điện và hydro so với phương tiện nhiên liệu hóa thạch.

Lúc đầu, sự khác biệt hiệu quả đáng kể này có vẻ đáng ngạc nhiên, được chú ý gần đây về việc sử dụng hydro để vận chuyển.

Trong khi hầu hết hydro ngày nay (và trong tương lai gần) được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch, một con đường phát thải bằng không là có thể nếu sử dụng năng lượng tái tạo để:

Ở đây có một trong những thách thức đáng kể trong việc khai thác hydro để vận chuyển: có nhiều bước nữa trong quy trình vòng đời năng lượng, so với việc sử dụng điện trực tiếp đơn giản hơn trong xe điện chạy bằng pin.

Mỗi bước trong quy trình phải chịu một hình phạt năng lượng, và do đó làm giảm hiệu quả. Tổng thiệt hại này cuối cùng giải thích tại sao các phương tiện pin nhiên liệu hydro, trung bình, đòi hỏi năng lượng gấp ba đến bốn lần so với xe điện chạy pin, mỗi km đi được.

Tác động lưới điện

Tầm quan trọng trong tương lai của hiệu quả năng lượng thấp được làm rõ hơn khi kiểm tra các tác động của lưới điện tiềm năng. Nếu hàng triệu chiếc xe nhẹ hiện tại của 14 là điện, thì họ sẽ cần khoảng 37 terawatt giờ (TWh) điện mỗi năm - tăng mức phát điện quốc gia 15% (gần tương đương với thế hệ tái tạo hàng năm hiện tại của Úc).

Nhưng nếu cùng một đội tàu này được chuyển đổi để chạy bằng hydro, thì nó sẽ cần nhiều hơn bốn lần điện năng: khoảng 157 TWh một năm. Điều này sẽ kéo theo mức tăng 63% trong sản xuất điện quốc gia.

Mới đây Báo cáo cơ sở hạ tầng Victoria đạt được một kết luận tương tự. Nó đã tính toán rằng việc chuyển đổi hoàn toàn sang hydro trong 2046 - cho cả xe hạng nhẹ và hạng nặng - sẽ cần 64 TWh điện, tương đương với mức tăng 147% trong mức tiêu thụ điện hàng năm của Victoria. Xe điện chạy pin, trong khi đó, sẽ cần khoảng một phần ba số lượng (22 TWh).

Một số người có thể lập luận rằng hiệu quả năng lượng sẽ không còn quan trọng trong tương lai do một số dự báo cho thấy Úc có thể đạt được 100% năng lượng tái tạo ngay khi các 2030. Trong khi môi trường chính trị hiện nay cho thấy điều này sẽ đầy thách thức, ngay cả khi quá trình chuyển đổi xảy ra, sẽ có những nhu cầu cạnh tranh về năng lượng tái tạo giữa các ngành, nhấn mạnh tầm quan trọng liên tục của hiệu quả năng lượng.

Cũng cần phải nhận ra rằng các yêu cầu năng lượng cao hơn chuyển thành giá năng lượng cao hơn. Ngay cả khi hydro đạt ngang giá với xăng hoặc dầu diesel trong tương lai, xe điện vẫn sẽ rẻ hơn 70-90%, vì hiệu quả năng lượng cao hơn. Điều này sẽ cứu hộ gia đình trung bình ở Úc nhiều hơn A $ 2,000 mỗi năm.

Kế hoạch thực dụng cho tương lai

Mặc dù có lợi thế về hiệu quả năng lượng rõ ràng của xe điện so với xe hydro, nhưng sự thật là không có viên đạn bạc. Cả hai công nghệ đều phải đối mặt với những thách thức khác nhau về cơ sở hạ tầng, sự chấp nhận của người tiêu dùng, tác động của lưới điện, sự trưởng thành và độ tin cậy của công nghệvà phạm vi lái xe ( khối lượng cần thiết cho đủ hydro so với mật độ năng lượng pin cho xe điện).

Xe điện ắc quy chưa phải là sự thay thế phù hợp cho mọi phương tiện trên đường của chúng ta. Nhưng dựa trên công nghệ hiện có ngày nay, rõ ràng một tỷ lệ đáng kể của đội tàu hiện tại có thể chuyển sang sử dụng pin điện, bao gồm nhiều xe hơi, xe buýtxe tải đường ngắn.

Việc chuyển đổi như vậy thể hiện một cách tiếp cận hợp lý, mạnh mẽ và tiết kiệm chi phí để cung cấp mức giảm phát thải giao thông đáng kể cần thiết trong các khung thời gian ngắn được Hội đồng liên chính phủ về Biến đổi khí hậu đưa ra gần đây báo cáo về việc kiềm chế sự nóng lên toàn cầu đối với 1.5 ℃, đồng thời giảm chi phí vận chuyển.

Cùng với các công nghệ tiết kiệm năng lượng khác, như xuất khẩu trực tiếp điện tái tạo ở nước ngoài, xe điện chạy bằng pin sẽ đảm bảo rằng năng lượng tái tạo mà chúng ta tạo ra trong những thập kỷ tới được sử dụng để giảm lượng khí thải lớn nhất, càng nhanh càng tốt.

Trong khi đó, nghiên cứu nên tiếp tục các lựa chọn tiết kiệm năng lượng cho xe tải đường dài, vận chuyển và máy bay, cũng như vai trò rộng hơn cho cả hydro và điện khí hóa trong việc giảm khí thải trên các lĩnh vực khác của nền kinh tế.

Với Ủy ban chọn Thượng viện liên bang về xe điện được thiết lập để cung cấp báo cáo cuối cùng vào tháng 12 4, hãy hy vọng tầm quan trọng liên tục của hiệu quả năng lượng trong giao thông vận tải đã không bị lãng quên.Conversation

Giới thiệu về Tác giả

Jake Whitehead, Nghiên cứu viên, Đại học Queensland; Robin Smit, giáo sư phụ trợ, Đại học Queenslandvà Simon Washington, Giáo sư và Hiệu trưởng Trường Kỹ thuật Xây dựng, Đại học Queensland

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

sách sách công nghệ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

theo dõi Nội bộ trên

icon facebookicon twitterbiểu tượng youtubebiểu tượng instagrambiểu tượng pintrestbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

NHỮNG VIDEO MỚI NHẤT

Cuộc di cư khí hậu vĩ đại đã bắt đầu
Cuộc di cư khí hậu vĩ đại đã bắt đầu
by super User
Cuộc khủng hoảng khí hậu đang buộc hàng nghìn người trên thế giới phải chạy trốn khi nhà cửa của họ ngày càng trở nên không thể ở được.
Kỷ băng hà cuối cùng cho chúng ta biết lý do tại sao chúng ta cần quan tâm đến sự thay đổi nhiệt độ 2oC
Kỷ băng hà cuối cùng cho chúng ta biết lý do tại sao chúng ta cần quan tâm đến sự thay đổi nhiệt độ 2oC
by Alan N Williams và cộng sự
Báo cáo mới nhất từ ​​Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) tuyên bố rằng không có sự sụt giảm đáng kể
Trái đất đã tồn tại được môi trường sống trong hàng tỷ năm - Chính xác là chúng ta đã may mắn đến mức nào?
Trái đất đã tồn tại được môi trường sống trong hàng tỷ năm - Chính xác là chúng ta đã may mắn đến mức nào?
by toby tyrrell
Phải mất 3 hoặc 4 tỷ năm tiến hóa để tạo ra Homo sapiens. Nếu khí hậu hoàn toàn thất bại chỉ một lần trong đó…
Lập bản đồ thời tiết 12,000 năm trước có thể giúp dự đoán biến đổi khí hậu trong tương lai như thế nào
Lập bản đồ thời tiết 12,000 năm trước có thể giúp dự đoán biến đổi khí hậu trong tương lai như thế nào
by Brice Rea
Sự kết thúc của kỷ băng hà cuối cùng, khoảng 12,000 năm trước, được đặc trưng bởi một giai đoạn lạnh cuối cùng được gọi là Younger Dryas.…
Biển Caspi sẽ giảm 9 mét hoặc hơn thế kỷ này
Biển Caspi sẽ giảm 9 mét hoặc hơn thế kỷ này
by Frank Wesselingh và Matteo Lattuada
Hãy tưởng tượng bạn đang ở trên bờ biển, nhìn ra biển. Trước mặt bạn là 100 mét cát cằn cỗi trông giống như một…
Sao Kim giống Trái đất hơn, nhưng biến đổi khí hậu khiến nó không thể ở được
Sao Kim giống Trái đất hơn, nhưng biến đổi khí hậu khiến nó không thể ở được
by Richard Ernst
Chúng ta có thể học được nhiều điều về biến đổi khí hậu từ Sao Kim, hành tinh chị em của chúng ta. Sao Kim hiện có nhiệt độ bề mặt là…
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
by John Cook
Video này là một khóa học về thông tin sai lệch về khí hậu, tóm tắt các lập luận chính được sử dụng để gây nghi ngờ về thực tế…
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
by Julie Brigham-Grette và Steve Petsch
Hàng năm, lượng băng biển bao phủ ở Bắc Băng Dương giảm xuống mức thấp vào giữa tháng 1.44. Năm nay, nó chỉ đo được XNUMX…

BÀI VIẾT MỚI NHẤT

năng lượng xanh2 3
Bốn cơ hội về hydro xanh cho vùng Trung Tây
by Christian Tae
Để ngăn chặn một cuộc khủng hoảng khí hậu, Trung Tây, giống như phần còn lại của đất nước, sẽ cần phải khử cacbon hoàn toàn nền kinh tế của mình bằng cách…
ug83qrfw
Rào cản chính đối với nhu cầu đáp ứng nhu cầu cần kết thúc
by John Moore, Trên Trái đất
Nếu các cơ quan quản lý liên bang làm đúng, khách hàng sử dụng điện trên khắp Trung Tây có thể sớm kiếm được tiền trong khi…
cây để trồng cho khí hậu2
Trồng những cây này để cải thiện cuộc sống thành phố
by Mike Williams-Rice
Một nghiên cứu mới xác định cây sồi sống và cây sung Mỹ là những nhà vô địch trong số 17 “siêu cây” sẽ giúp tạo ra các thành phố…
đáy biển phía bắc
Tại sao chúng ta phải hiểu địa chất đáy biển để khai thác gió
by Natasha Barlow, Phó Giáo sư về Thay đổi Môi trường Đệ tứ, Đại học Leeds
Đối với bất kỳ quốc gia nào được thiên nhiên ưu đãi dễ dàng tiếp cận Biển Bắc cạn và nhiều gió, gió ngoài khơi sẽ là chìa khóa để đáp ứng mạng lưới…
3 bài học về cháy rừng cho các thị trấn trong rừng khi Dixie Fire phá hủy lịch sử Greenville, California
3 bài học về cháy rừng cho các thị trấn trong rừng khi Dixie Fire phá hủy lịch sử Greenville, California
by Bart Johnson, Giáo sư Kiến trúc Cảnh quan, Đại học Oregon
Một đám cháy rừng bùng cháy trong khu rừng núi khô nóng quét qua thị trấn Cơn sốt vàng ở Greenville, California, vào ngày 4 tháng XNUMX,…
Trung Quốc có thể đáp ứng các mục tiêu về năng lượng và khí hậu Giới hạn năng lượng than
Trung Quốc có thể đáp ứng các mục tiêu về năng lượng và khí hậu Giới hạn năng lượng than
by Alvin Lin
Tại Hội nghị thượng đỉnh về khí hậu của Nhà lãnh đạo vào tháng XNUMX, Tập Cận Bình cam kết rằng Trung Quốc sẽ “kiểm soát chặt chẽ nhiệt điện than…
Nước trong xanh bao quanh bởi cỏ trắng chết chóc
Bản đồ theo dõi 30 năm tuyết tan khắc nghiệt trên khắp Hoa Kỳ
by Mikayla Mace-Arizona
Một bản đồ mới về các hiện tượng tuyết tan khắc nghiệt trong 30 năm qua làm rõ các quá trình thúc đẩy quá trình tan chảy nhanh chóng.
Một chiếc máy bay thả chất chống cháy đỏ vào đám cháy rừng khi các nhân viên cứu hỏa đậu dọc con đường nhìn lên bầu trời màu cam
Mô hình dự đoán đợt cháy rừng kéo dài 10 năm, sau đó suy giảm dần
by Hannah Hickey-U. Hoa Thịnh Đốn
Nhìn vào tương lai dài hạn của cháy rừng dự đoán một đợt bùng phát cháy rừng ban đầu kéo dài khoảng một thập kỷ,…

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Thái độ mới - Khả năng mới

Nội địa.comClimateImpactNews.com | Nội điện.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Thị trường nội địa
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tất cả các quyền.