Hvorfor batteridrevne kjøretøy samler seg bedre enn hydrogen

Hvorfor batteridrift Hvorfor batteridrevne kjøretøy samler seg bedre Et batterielektrisk kjøretøy i University of Queenslands bilpark. CC BY-ND

Lav energieffektivitet er allerede et stort problem for bensin- og dieselbiler. Vanligvis er det bare 20% av totalen brønn-til-hjul energi brukes faktisk til å drive disse kjøretøyene. De andre 80% går tapt gjennom oljeekstraksjon, raffinering, transport, fordamping og motorvarme. Denne lave energieffektiviteten er den viktigste grunnen til at kjøretøyer med fossile brensler er utslippskrevende og relativt dyre å kjøre.

Med dette i bakhodet, tar vi sikte på å forstå energieffektiviteten til elektriske og hydrogenbiler som en del av a nyere artikkel publisert i Luftkvalitet og klimaendringsjournal.

Elektriske kjøretøyer stabler best

Basert på en omfattende skanning av studier globalt, fant vi ut at elektriske batterikjøretøyer har betydelig lavere energitap sammenlignet med andre bilteknologier. Interessant er imidlertid vel-til-hjul tap av kjøretøyer med hydrogenbrenselceller ble funnet å være nesten like høye som kjøretøyer med fossilt brensel.

Hvorfor batteridrevne kjøretøy samler seg bedre enn hydrogen Gjennomsnittlige tap på hjul til energi fra forskjellige kjøretøysteknologier for kjøretøy, som viser typiske verdier og rekkevidden. Merk: disse tallene står for produksjon, transport og fremdrift, men fanger ikke frem produksjonsenergikrav, som i dag er marginalt høyere for elektriske kjøretøyer og brenselcellebiler sammenlignet med kjøretøyer med fossile brensler.

Til å begynne med kan denne betydningsfulle effektivitetsforskjellen virke overraskende, gitt den nylige oppmerksomheten rundt bruk av hydrogen til transport.

Mens mest hydrogen i dag (og i overskuelig fremtid) er produsert fra fossilt brensel, er en nullutslippsvei mulig hvis fornybar energi brukes til å:

Her ligger en av de store utfordringene med å utnytte hydrogen for transport: det er mange flere trinn i livssyklusen for energi, sammenlignet med den enklere, direkte bruken av elektrisitet i batterielektriske kjøretøyer.

Hvert trinn i prosessen pådrar seg en energitrafikk, og derfor et effektivitetstap. Summen av disse tapene forklarer til slutt hvorfor brenselcellekjøretøyer i gjennomsnitt i gjennomsnitt krever tre til fire ganger mer energi enn elektriske batteribiler per kjørt kilometer.

Effekter på strømnettet

Den fremtidige betydningen av lav energieffektivitet blir tydeligere ved undersøkelse av potensielle elektrisitetsnettpåvirkninger. Hvis Australias eksisterende 14 millioner lette kjøretøyer var elektriske, ville de trenge omtrent 37 terawatt-timer (TWh) strøm per år - en økning på 15% i nasjonal strømproduksjon (omtrent tilsvarer Australias eksisterende årlige fornybare produksjon).

Men hvis den samme flåten ble omgjort til å kjøre på hydrogen, ville den trenge mer enn fire ganger strømmen: omtrent 157 TWh i året. Dette vil medføre en økning på nasjonal kraftproduksjon på 63%.

En fersk Infrastruktur Victoria-rapporten nådd en lignende konklusjon. Den beregnet at en full overgang til hydrogen i 2046 - for både lette og tunge kjøretøyer - ville kreve 64 TWh strøm, tilsvarende en økning på 147% i Victorias årlige strømforbruk. Batterielektriske kjøretøyer krever i mellomtiden omtrent en tredjedel av beløpet (22 TWh).

Noen vil kanskje hevde at energieffektivitet ikke lenger vil være viktig i fremtiden gitt noen prognoser som antyder at Australia kan nå 100% fornybar energi så snart 2030. Selv om det nåværende politiske klima antyder at dette vil være utfordrende, selv når overgangen skjer, vil det være konkurrerende krav om fornybar energi mellom sektorene, og understreker den fortsatte betydningen av energieffektivitet.

Det bør også anerkjennes at høyere energibehov tilsvarer høyere energipriser. Selv om hydrogen i fremtiden nådde prisparitet med bensin eller diesel, ville elektriske kjøretøy forbli 70-90% billigere å kjøre, på grunn av deres høyere energieffektivitet. Dette vil redde den gjennomsnittlige australske husholdningen mer enn A $ 2,000 per år.

Pragmatisk plan for fremtiden

Til tross for de klare energieffektivitetsfordelene til elbiler i forhold til hydrogenbiler, er sannheten at det ikke er noen sølvkule. Begge teknologiene står overfor forskjellige utfordringer når det gjelder infrastruktur, forbrukernes aksept, nettpåvirkning, teknologi modenhet og pålitelighet, og driving range (the volum som trengs for tilstrekkelig hydrogen sammenlignet med batteriets energitetthet for elektriske kjøretøyer).

Batterielektriske kjøretøyer er ennå ikke en passende erstatning for hvert kjøretøy på våre veier. Men basert på teknologien som er tilgjengelig i dag, er det klart at en betydelig del av den nåværende flåten kan overgå til å være batterielektrisk, inkludert mange biler, busserog kortdistansebiler.

En slik overgang representerer en fornuftig, robust og kostnadseffektiv tilnærming for å levere de betydelige transportutslippsreduksjonene som kreves innen de korte tidsrammer som er skissert av Intergo Governmental Panel on Climate Change's recent rapporter om begrensning av global oppvarming til 1.5 ℃, samtidig som transportkostnadene reduseres.

Sammen med andre energieffektive teknologier, for eksempel direkte eksport av fornybar elektrisitet utenlands, batterielektriske kjøretøy vil sikre at den fornybare energien vi genererer de kommende tiårene brukes til å redusere den største mengden utslipp, så raskt som mulig.

I mellomtiden bør forskningen fortsette om energieffektive alternativer for langdistanse lastebiler, skipsfart og fly, samt den bredere rollen for både hydrogen og elektrifisering i å redusere utslipp på tvers av andre sektorer i økonomien.

Med Federal Senats Select Committee on Electric Vehicles satt til å levere sin endelige rapport den desember 4, la oss håpe den fortsatt viktigheten av energieffektivitet i transport ikke er glemt.Den Conversation

Om forfatteren

Jake Whitehead, stipendiat, Universitetet i Queensland; Robin Smit, adjunkt, Universitetet i Queensland, og Simon Washington, professor og leder for School of Civil Engineering, Universitetet i Queensland

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigrasjonen har begynt
Den store klimamigrasjonen har begynt
by super~~POS=TRUNC
Klimakrisen tvinger tusenvis over hele verden til å flykte ettersom deres hjem blir stadig ubeboelig.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) uttaler at uten vesentlig reduksjon ...
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
by Toby Tyrrell
Det tok evolusjon 3 eller 4 milliarder år å produsere Homo sapiens. Hvis klimaet hadde sviktet helt en gang i det ...
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
by Brice Rea
Slutten av den siste istiden, for rundt 12,000 år siden, var preget av en siste kald fase kalt Younger Dryas ...
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Tenk deg at du er på kysten og ser ut mot havet. Foran deg ligger 100 meter karrig sand som ser ut som en ...
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære mye om klimaendringer fra Venus, vår søsterplanet. Venus har for øyeblikket en overflatetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et kollisjonskurs i feil informasjon om klima
The Five Climate Disbeliefs: A Crash Course in Climate Desinformation
by John Cook
Denne videoen er et kollisjonskurs i misinformasjon om klimaet, og oppsummerer de viktigste argumentene som brukes til å tvile på virkeligheten ...
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i Polhavet til et lavt punkt i midten av september. I år måler den bare 1.44 ...

SISTE ARTIKLER

grønn energi2 3
Fire grønne hydrogenmuligheter for Midtvesten
by Christian Tae
For å avverge en klimakrise, må Midtvesten, som resten av landet, fullstendig dekarbonisere økonomien ved å …
ug83qrfw
Stor barriere for å kreve respons må opphøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale regulatorer gjør det rette, kan strømkunder over hele Midtvesten snart kunne tjene penger mens ...
trær å plante for klima2
Plant disse trærne for å forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastslår levende eik og amerikanske plataner som mestere blant 17 "supertrær" som vil bidra til å gjøre byer...
havbunnen i nord
Hvorfor vi må forstå havbunnsgeologi for å utnytte vindene
by Natasha Barlow, førsteamanuensis i kvartær miljøendring, University of Leeds
For ethvert land som er velsignet med enkel tilgang til det grunne og vindfulle Nordsjøen, vil havvind være nøkkelen til å møte nett...
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
Et brann som brenner i varm, tørr fjellskog feide gjennom Gold Rush -byen Greenville, California, 4. august,…
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovet Xi Jinping at Kina strengt vil kontrollere kullkraft ...
Blått vann omgitt av dødt hvitt gress
Kart viser 30 års ekstrem snøsmelting i USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nytt kart over ekstreme snøsmeltingshendelser de siste 30 årene tydeliggjør prosessene som driver rask smelting.
Et fly slipper rød brannhemmende over på en skogbrann mens brannmenn parkert langs en vei ser opp i den oransje himmelen
Modellen spår 10-års brannskudd, deretter gradvis tilbakegang
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den langsiktige fremtiden for skogsbranner forutsier en innledende omtrent tiår lang brannaktivitet,…

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.