Itt van az autó elektromos forradalma. Az elektromos autó blog eszközként kíván szolgálni annak a nagy kihívásnak a megértéséhez, amellyel az ember a következő 10 évben szembesülni fog. Vitatér a folyamat fázisainak megismerésére, hogyan befolyásolja az életünket és milyen lesz a jövő szállítása, érvekkel szolgálva a szkeptikusok, puristák és még az immobilisták tesztelésére.
A legenergikusabb üzemanyagok
Szerző: Marcos Baeza | 2012. december 20
A fosszilis üzemanyagok, mint pl A benzin és a dízel energiakapacitása százszor nagyobb, mint az elektromos autókat működtető lítium akkumulátoroké. Az olyan gázok, mint a bután és a propán, 80-szor meghaladják az akkumulátorok teljesítményét, az alkoholok pedig az etanolhoz hasonlóan 60-at. Mindezek kibocsátást generálnak, és nem képesek zöld energiát kínálni. De sokkal nagyobb autonómiákat tesznek lehetővé, ami paradox módon az elektromos autók gyenge pontja.
Az elektromos autók vezetés közben nem termelnek károsanyag-kibocsátást, és a mobilitás tiszta formáját jelentik. Ugyanakkor továbbra is korlátozott autonómiákat kínálnak, átlagosan körülbelül 150 kilométer töltésenként. Az égéstermékű járművek viszont kibocsátást generálnak, de tankonként (dízel) átlagosan 800 kilométert tesznek lehetővé. A drasztikus különbség kulcsa az adott tápegységek energiakapacitása, és az, hogy végül hogyan használják fel az autó mozgatására.
Az Battery University adatai szerint, A benzin 12 200 Wh/kg (wattóra per kiló) energiapotenciál egységnyi tömegre, a dízel pedig még jobban képes elérni a 12 700-at. azonban, egy lítium-mangán akkumulátor 120 Wh/kg-nál marad, 100-szor kevesebbet. És egy lítium-kobalt, 150 Wh/kg mennyiségben. Ezeket a fő összetételeket használják a mai elektromos autó akkumulátoraiban. A laboratóriumok jelenleg az új autonómia növelését lehetővé tevő kompozíciók felkutatásán dolgoznak.
De az autó üzemanyagát tárolni kell, és a „konténerek” (tartály vagy akkumulátorok) mérete határozza meg az autó által tárolható energia mennyiségét. Ezután az autonómia abból adódik, hogy a jármű miként, súlya és aerodinamikája alapján hogyan használja ki ezt a kapacitást. Az elektromos és a termikus modelleket összehasonlítva, és egyenértékű súlyokat és aerodinamikát feltételezve, az elektromos mechanikai hatékonyságot megöli: kihasználják a rendelkezésre álló energia minden egységének 90% -át, a hagyományos termálok csak 18% -át és a legjobb hibridek csaknem 25% -át. A probléma az, hogy „konténerei” korlátozottabbak és sokkal kevesebb energiát adnak „rendelkezésére”.
Ilyen módon, a térfogategységre eső energiapotenciál egy másik alapvető érték az üzemanyag végső teljesítményének meghatározásához. És ebben a fényben a benzin és a dízel nemcsak figyelemre méltóan jobb, mint az akkumulátorok, hanem egy autó legképesebb energiaforrásává is válnak. A benzin egységnyi térfogatára vonatkoztatva 9700 Wh/l (wattóra literenként) potenciált kínál. A dízel pedig eléri a 10 700 Wh/l-t, elmagyarázva, hogy a dízelmodellek a benzinnél jobb autonómiát biztosítanak. Ezzel szemben a lítium-mangán akkumulátor 280 Wh/l, a lítium-kobalt pedig 330 Wh/l.
Vannak más áramforrások, amelyek, bár nem biztos, hogy a legmegfelelőbb alternatívák a gépjárművek számára, mégis nagyon imponáló energiaértékeket kínálnak. LA testzsír például ugyanazt az energiapotenciált éri el térfogategységenként, mint a benzin: 9700 Wh/l. A kazánszén pedig eléri a 9400-at.
Egy autóban az áramellátás befogadására rendelkezésre álló hely korlátozott, ezért az ideális üzemanyag az, amely a legjobb kombinációt biztosítja a két érték: tömeg/energia és térfogat/energia, vagyis a legnagyobb energiasűrűség között. És még egyszer: a benzin és a gázolaj egyértelmű előnye bármely más alternatívával szemben.
A gázok, mint a propán és a bután, Alig van súlyuk, ezért amikor elegendő mennyiséget gyűjtenek egy kilogramm hozzáadásához, az energiapotenciál nagyon magas értékeket regisztrál, és magasabb, mint a benzin és a dízelé: 13 900 Wh/kg propán és 13 600 bután esetében. Bár később, a lerakódás azonos méretével, alacsonyabb energiasűrűségük miatt kevésbé terjednek. Az ellenkezője történik az akkumulátorokkal, mivel mivel kilónkénti energiájuk alacsony, elegendő kilóra van szükség ahhoz, hogy biztosítsák az autó mozgatásához szükséges energiamennyiséget ésszerű számú kilométerig.
A jelenlegi termikus modell tartálya kicsi a jármű méretéhez képest (az alábbi fotó), de az elektromos autók akkumulátormoduljai sokkal nagyobbak, és általában az első kerék tengelyei és a hátsó rész közötti szabad felület körülbelül felét foglalják el (második kép alatt).
A gázokkal kapcsolatos fő hátrány akkor jelenik meg, amikor megpróbálja tárolni őket egy tartályban, mert ott jön létre az egységnyi térfogatra jutó energia, amely alacsonyabb: 6600 Wh/l propán és 7800 bután esetében. És ez az Kereskedelmi sűrítési értékek esetén nincs elegendő gáz liter literbe jutva a benzin és a gázolaj vetélytársaival szemben. A gázokat hatalmas nyomássá lehetne préselni, de ekkor a tartályok költsége és összetettsége ugrásszerűen megugrik.
A földgáz (250 bar nyomáson összenyomva) hasonló tömeghozamot eredményez, mint a propán és a bután, és 12 100 Wh/kg-ot szolgáltat, de térfogategységenként sokat csökken:. Cserébe sokkal tisztább, mert kevesebb szénlánccal rendelkezik, és elégetve lényegesen alacsonyabb mennyiségű CO2-t termel.
Hidrogén, a jövő tiszta üzemanyaga ígéretesnek tűnik és kiemelkedik tömegegységre jutó hatalmas energiapotenciáljával, mert ez a legkönnyebb kémiai elem: gázállapotban, 350 bar nyomáson összenyomva, nem kevesebb, mint 39 300 Wh/kg, folyékony állapotban pedig 39 000. A de: mit kell raktárakban tárolva a panoráma gyökeresen megváltozik, az egységnyi térfogatra jutó minimális energia miatt: csak 750 Wh/l gáz halmazállapotban, bár folyékony állapotban energiasűrűséget nyer és 2600-ra emelkedik.
A A hidrogén-autók biztatóak, mert nem szennyezik és kiváló autonómiát kínálnak a tiszta elektromos autóknak, vagy csak az akkumulátoroknak. A jelenlegi legjobb prototípusok körülbelül 500 kilométeres hatósugarúak. Akik működnek A sűrített hidrogén biztosítja az üzemanyagcellákat, amelyek a levegő oxigénjét és a tartályból származó hidrogént ötvözve áramot termelnek, és csak a kipufogógázon keresztül vezetik ki a vízgőzt. A folyékony hidrogén viszont közvetlenül a motorban lévő hidrogént égeti el, és bizonyos kibocsátásokat generál, bár szinte semmit.
Ezt a forgatókönyvet figyelembe véve a leglogikusabb dolog a használat lenne folyékony hidrogén, mint a BMW már megtette prototípusaiban. De jelentős technikai kihívásokat jelent, mert A hidrogén ebben az állapotban tartásához az abszolút nullához közeli hőmérsékletet kell elérni, vagyis megközelítik a negatív 273 Celsius fokot (-253ºC a BMW-nél). És egy ilyen betét nem éppen olcsó.
A prototípusok túlnyomó többsége, például a Honda, a Toyota, a Mercedes, a Nissan és az Opel sűrített hidrogénpalackokkal dolgozik, amelyek akár 700 bar nyomást is elérnek. De még mindig nem elég versenyképes autonómiát kínálni a jelenlegi benzines és dízel autókhoz képest, bár egyre közelebb kerül.
Szinte az összes fent említett márka 2000 óta forgalomba helyezi az egységeket, hogy valós körülmények között tesztelje a technológiát, bár a BMW és a Honda is előrelépett, és az elmúlt évtized végén 7-es sorozatuk kis sorozatát adta el bérleti alapon. Hidrogén, illetve FCX Clarity. Általánosságban elmondható, hogy ezeknek a járműveknek a jelenlegi jelenlegi buktatója kb. Egymillió euró egységenként. Ezért bérelték és nem adták el.
A fosszilis üzemanyagok a legmocskosabbak, ugyanakkor a legenergikusabbak, ráadásul megfizethetőek. Az örök dilemma. A Nemzetközi Energiaügynökség évek óta figyelmeztet a kibocsátások globális szintű állandó növekedésére, valamint annak következményeire az emelkedő hőmérsékletre és az éghajlatváltozásra. És paradox módon megint az az emberi tevékenység, amely a legtöbb CO2-t bocsátja ki a légkörbe, az villamosenergia-termelés az erőművekben. A következő az ipar és a háztartási fűtés, majd a közlekedési szektor.
A következő táblázatban összehasonlíthatja a különféle üzemanyagok által szolgáltatott energiaértékeket, beleértve az ősök által használt néhányat, például a szenet és a fát. A lítium elemeket a modern elektromos autókban használják, míg a hibrid modellekben a nikkel akkumulátorok a leggyakoribbak. Az ólomakkumulátorok a maguk részéről a hagyományosak, a kicsiek, amelyeket minden autó hordoz.
Üzemanyag-energia térfogatonként (Wh/l) Energia tömegenként (Wh/kg)
Dízel 10 700 12 700
Benzin 9.700 12.200
Testzsír 9 700 10 500
Szén 9400 6600
Bután 7 800 13 600
Propán 6 600 13 900
Etanol 6 100 7850
Metanol 4600 6400
Földgáz (250 bar nyomáson) 3100 12100
Folyékony hidrogén 2600 39 000
Hidrogén (350 bar nyomáson) 750 39 300
Fa (átlagos érték) 540 2300
Kobalt 330 150 lítium elem
Lítium-mangán akkumulátor 280 120
Nikkelfém-hidrid akkumulátor 180 90
Ólom savas akkumulátor 64 40
Sűrített levegő 17 34
- Eskup
- Tuenti
- Menéame
- Naplók
- iGoogle
- Yahoo-m
- My Live