Помало незгодна истина о електричним возилима

Electric cars clipart - Clipground

Електрични аутомобил ће претворити 5-10% енергије из природног гаса у покрет. Нормално возило ће у покрет претворити 20-30% енергије из бензина. То је 3 или 4 пута више повраћене енергије код возила са мотором са унутрашњим сагоревањем, него што је у стању да искористи електрично возило.

Струја је нарочит производ. Није прикладна за коришћење у саобраћају. Сада се чини да је јефтина, али то је зато што је предвиђена да се користи за тостере, а не саобраћајна средства. Када број инсталација и инфраструктура буду увећани хиљаду пута, више неће бити јефтина.

Струја није прикладна за саобраћај због своје минималистичке природе. Наравно, може се користити за све и свашта, али уз велику цену и уз примену превише материјала.

Коришћење електричне струје за извор енергије захтева два корака трансформације енергије, док коришћење нафте захтева само један. Код електричне струје, изворна енергија, обично хемијска, мора да се трансформише у електричну енергију, а онда електрична енергија мора да се претвори у кинетичку енергију кретања. Са мотором са унутрашњим сагоревањем, једини потребан корак трансформације је конверзија хемијске енергије у кинетичку енергију у комори за сагоревање.

Ова разлика је битна, јер се при сваком трансформисању или коришћењу губи много енергије. Електрична енергија је тежа за руковање, при коме се доста енергетског потенцијала губи.

Коришћење електричне енергије захтева премештање у и из просторног медијума (етар) индукцијом. Индукција кроз етарски медијум би требало да се води као други облик енергије, али физичари су је углавили у категорију електричне енергије. Индукованим улажењем и излажењем из етра губи се много енергије.

Следећи проблем са електричном струјом је то што она енергију губи на производњу топлоте изазване отпором преносног материјала. Кратка трансмисиона линија ће имати пројектовани губитак од 20%, дуга од 50%. Ти губици су пројектовани јер би редуковање за половину захтевало дупло више преносног материјала, жице. Жице морају бити оптимизоване по пречнику и чврстини, што значи да би се удвостручавањем количине употребљеног метала удвостручио и број трансмисионих линија.

Високонапонски трансформатори могу бити ефикасни и до 90% -уз велику цену - али напон на нивоу домаћинства ће извући до 50% ефикасности. Електрични мотори могу бити ефикасни до 60%, али само са оптималним бројем обртаја и оптерећењем. Обични аутомобили су енергетски ефикасни у просеку 25%, с тим да бензински мотори са карбураторима старијег склопа могу остварити 25%, а они са убризгавањем горива 30% ефикасност, мада се могу појавити додатни губици.

Примена оваквог инжењеринга даје следећи резултат: турбина за производњу електричне енергије на природни гас има енергетску ефикасност до 40%. Високонапонски трансформатор - 90%, с тим да је на нивоу домаћинства енергетска ефикасност сведена на 50%. Кратка трансмисиона линија има губитак од 20%, што је ефикасност од 80%. Укупно, то је 40% x 90% x 50% x 80% = 14.4% повраћене електричне  енергије (85,6% губитка) пре него што струја стигне у возило да чини нешто слично ономе што у возилима раде бензински мотори.

Наизглед, струјом је једноставно руковати - шаље се жицом. Али оно што је чини јефтином је коришћење малог обима. Коришћење струје за погон електричних возила у великим размерама захтева фунту метала за сваку од толико електрон-миља. Два пута већа удаљеност значи дупло више метала. Претварање садашњег саобраћајног система у систем заснован на електричној енергији захтевало увећање количине метала и електричне инфраструктуре за стотине и хиљаде пута. И куда би ишли сви ти силни далеководи? Уништили би животну средину. Одакле бисмо црпли толики природни гас за генераторе електричне енергије? За употребу таквих размера - гаса је премало. Енергија из природног гаса би морала да се користи у спрези са ссоларном и енергијом ветра, јер само њу је лако укључити и искључити, тако да може да буде "резервна" енергија.

Чињенице о преносу електричне енергије нам причају стару причу о кокошки и јајету. Наводно, много електричних возила ће подстаћи стварање много скупе инфраструктуре. Али много је разлога с којих циљеви изградње такве инфраструктуре не могу бити испуњени. Основни проблем је то што електрична енергија никада неће бити прикладна за захтеван друмски и железнички саобраћај, што значи да никад неће бити довољно пилића и јаја за избалансирану понуду и потражњу. То би вам било као кад бисте запели да "апгрејдујете" ранац у довољној мери да замени камион. Ограничења метаболизма мишића су прилично налик ограничењима електричне енергије.

Електрони нису облик енергије који штеди простор. Електрони морају бити окружен великим количинама метала. Због тога су електромотори и тешки и велики. У градском саобраћају, проблеми нису толико приметни. Али издржљивост возила много се лакше остварује са моторима са унутрашњим сагоревањем. Инжењери кажу да би било лепо када бисмо успели да дизел-локомотиве потпуно заменимо електричним локомотивама. Али електричне локомотиве стварају нове проблеме, због веће тежине и величине, што негативно утиче на систем вешања. А на аутопуту, систем вешања је најкритичнији фактор.

Електрична возила, због ових проблема, никада неће заменити возила са моторима са дизел, бензиским и погоном на гас, осим када су у питању возила за посебне сврхе. Због ових проблема, исто важи и за потребну инфраструктуру, макар била направљена идеална батерија која не заузима нимало простора а са пуњењем неограниченог капацитета.


Упутнице:

1. Historical Perspective on Electric Cars, by A. Jones
2. Comparing Energy Costs per Mile for Electric and Gasoline-Fueled Vehicles.
http://avt.inl.gov/pdf/fsev/costs.pdf
3. Electricity Emissions. U.S. Department of Energy. Energy Efficiency and Renewable Energy. Alternative Fuels and Advanced Vehicles Data Center.
http://www.afdc.energy.gov/afdc/vehicles/emissions_electricity.html
4. Electric Power Industry 2007: Year in Review. Energy Information Administration. U.S. Department of energy.
http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/epa/epa_sum.html
5. Electric Power. U.S. Department of energy. Energy Sources.
http://www.energy.gov/energysources/electricpower.htm


Напомена преводиоца: Због непознавања теме и невладања потребним појмовним апаратом и знањима из области физике, ваш "преводилац" се довијао на разне начине да схвати и да преведе, потпуно сигуран да ће крајњи производ - превод који сте прочитали - садржати многе грешке.

Што и није тако лоше, јер критичарима из заседе, а стручним за ову област, даје прилику да, уместо квоцањем, допринесу оним што стварно знају и исправе стварне грешке. (Да, на Вас мислим, Дуле.)

Како год, једно је тачно: "Теслина" електрична енергија није одговор на све наше енергетске проблеме.

Ма колико она једначина горе била проблематична, бар за мене, апсолутног дудука за процентни рачун.

Бићу захвалан за сваку исправку, а нарочито коментар стручњака.

На крају, али не најмање важно, да кажем да сам наслов позајмио од "Зиро хеџа", где сам и запазио овај интригантан и, сматрам, користан текст: The Inconvenient Truth About Electric Vehicles | Zero Hedge


 Аутор: Гари Новак
 Извор: Science Errors
 Превео и приредио: Александар Јовановић / Ћирилизовано, на Antergos Linux-у