Care mașină electrică este mai ecologică bateria sau celula de combustibil?

Care mașină electrică este mai ecologică bateria sau celula de combustibil?

Comunitățile ar fi mai bine să investească în vehicule electrice care funcționează cu baterii în loc de pile cu combustibil cu hidrogen. Motivul? Hidrogenul oferă puține beneficii energetice suplimentare în afară de transportul curat.

Pentru un nou studiu, cercetătorii au comparat cele două tipuri de mașini într-un viitor ipotetic în care costul vehiculelor electrice este mai accesibil.

„Ne-am uitat la modul în care adoptarea pe scară largă a vehiculelor electrice ar afecta consumul total de energie într-o comunitate, atât pentru clădiri, cât și pentru transporturi”, spune autorul principal Markus Felgenhauer, candidat la doctorat la Universitatea Tehnică din München (UTM) și fostul vizitator cărturar la Universitatea Stanford, Global Climate and Energy Project (GCEP).

„Am constatat că investiția în vehicule cu baterii electrice este o alegere mai economică pentru reducerea emisiilor de dioxid de carbon, în primul rând datorită costurilor mai mici și a eficienței energetice semnificativ mai mari.”

Două „arome”

„Sunt necesare astfel de studii pentru a identifica cele mai mici costuri și cele mai eficiente căi de decarbonizare profundă a sistemului energetic global”, adaugă coautorul studiului, Sally Benson, profesor de inginerie a resurselor energetice la Stanford și director al GCEP.

Vehiculele electrice au două variante: mașini plug-in cu baterii reîncărcabile și vehicule cu celule de combustibil care transformă hidrogenul gazos în electricitate curată.

Spre deosebire de autoturismele pe benzină, vehiculele cu baterie și celule de combustibil emit zero carbon atunci când sunt conduse. Dar implementarea lor la scară necesită o nouă infrastructură costisitoare pentru încărcarea bateriilor sau livrarea combustibilului cu hidrogen.

Care reduce emisiile totale la cel mai mic cost?

O întrebare cheie pentru factorii de decizie politică este: ce tehnologie de transport reduce emisiile totale la cel mai mic cost - bateriile sau pilele de combustibil? Dincolo de transport, tehnologia hidrogenului ar putea furniza și energie curată pentru încălzirea și iluminatul clădirilor, așa cum sugerează unele cercetări?

Noul studiu, publicat în jurnal Energie, este primul care abordează ambele întrebări.

Cercetătorii s-au concentrat pe California, un lider în transportul vehiculelor electrice. La nivel național, mașinile electrice cu baterii cresc în popularitate. Dar doar câțiva producători au început să ofere vehicule cu celule de combustibil. Pentru a încuraja adoptarea mai largă, statul a acordat mai mult de 92 de milioane de dolari pentru o rețea de 50 de stații de alimentare cu hidrogen până în 2017.

În prezent, nici o sursă de energie nu este în totalitate lipsită de emisii. Unii oameni își încarcă bateria mașini electrice prin conectarea la rețeaua electrică, care furnizează electricitate generată în mare parte din combustibili fosili care emit carbon.


 Obțineți cele mai recente prin e-mail

Revista săptămânală Inspirație zilnică

La fel, majoritatea combustibilului cu hidrogen este derivat din gazele naturale printr-un proces industrial care emite dioxid de carbon ca produs secundar. Un dispozitiv alternativ, numit electrolizator, folosește electricitate generată de energie solară pentru a împărți apa în hidrogen și oxigen curat, dar tehnica este foarte consumatoare de energie și costisitoare.

Scenariile

În cadrul studiului, cercetătorii au creat scenarii viitoare pentru orașul Los Altos Hills, o comunitate de aproximativ 8,000 de locuitori din județul Santa Clara.

"Los Altos Hills se distinge printr-o capacitate neobișnuit de mare de generare a energiei solare în județ, cu cea mai mare pondere de vehicule electrice din stat", spune Felgenhauer.

Scenariile s-au concentrat pe 10 până la 20 de ani în viitor, când se așteaptă ca vehiculele cu baterie și celule de combustibil să fie utilizate mult mai larg și când energia solară și electrolizatoarele sunt competitive în raport cu rețeaua electrică.

Un scenariu pentru anul 2035 presupunea că vehiculele electrice ar constitui 38% din flota de vehicule a orașului. De asemenea, a presupus că vehiculele cu celule de combustibil vor fi alimentate cu hidrogen produs local, realizat cu cea mai ieftină energie electrică disponibilă, fie că este generată de energie solară sau se obține din rețea.

Datele despre Los Altos Hills au fost furnizate unui model de calcul dezvoltat de coautorul studiului Thomas Hamacher, profesor de inginerie electrică și informatică la UTM.

„Am furnizat date despre cantitatea de energie necesară Los Altos Hills pe tot parcursul zilei, precum și date financiare cu privire la costul construirii de noi infrastructuri energetice”, spune coautorul studiului, Matthew Pellow, fost cercetător postdoctoral al GCEP, acum la Institutul de Cercetare a Energiei Electrice . „Am inclus costul realizării de panouri solare, electrolizatoare, baterii și orice altceva. Apoi i-am spus modelului, având în vedere scenariul nostru pentru 2035, ne spune cea mai economică modalitate de a satisface cererea totală de energie a comunității. ”

Pentru a compara costurile fiecărui scenariu cu beneficiile sale climatice, cercetătorii au calculat și emisiile de dioxid de carbon produse în fiecare caz.

De asemenea, aceștia au evaluat beneficiile potențiale ale utilizării infrastructurii de hidrogen pentru a stoca energie curată pentru a fi utilizată la cerere. În timpul zilei, electrolizatorii pot produce hidrogen din surplusul de energie solară care altfel s-ar pierde. Acel hidrogen poate fi stocat și transformat în electricitate regenerabilă sau poate fi folosit ca o alternativă curată la gazul natural pentru încălzirea și iluminarea clădirilor.

Rezultă clar

Rezultatele au fost definitive.

„În ceea ce privește costurile globale, am constatat că vehiculele electrice cu baterii sunt mai bune decât vehiculele cu celule de combustibil pentru reducerea emisiilor”, spune Felgenhauer. „Analiza a arătat că, pentru a fi competitiv din punct de vedere al costurilor, vehiculele cu celule de combustibil ar trebui să aibă un preț mult mai mic decât vehiculele cu baterie.

„Cu toate acestea, vehiculele cu celule de combustibil vor fi probabil mult mai scumpe decât vehiculele cu baterii în viitorul apropiat. Nici un alt beneficiu presupus al hidrogenului - stocarea surplusului de energie solară - nu a ieșit la iveală în analiza noastră. Am constatat că în 2035, doar o cantitate mică de stocare a hidrogenului solar ar fi utilizată pentru încălzirea și iluminarea clădirilor. ”

În timp ce studiul s-a concentrat pe un oraș din Bay Area, rezultatele sunt relevante pentru multe comunități de dormitoare cu lumină solară amplă în California, scriu autorii. Ei speră să analizeze rețele mai mari de comunități în studiile viitoare și să examineze alți factori care ar putea influența alegerile consumatorilor atunci când decid dacă cumpără o baterie sau o mașină cu celule de combustibil.

„Obiectivul nostru este de a oferi analize obiective, bazate pe date, pentru a ajuta la informarea factorilor de decizie din California și din alte părți despre calea tehnologică care va fi mai rentabilă în combaterea schimbărilor climatice”, spune Pellow.

BMW Group și Stanford GCEP au finanțat lucrarea.

Sursa: Universitatea Stanford


Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon

 

Ați putea dori, de asemenea

urmează InnerSelf pe

facebook iconstare de nervozitate iconyoutube iconpictograma instagrampictogramă pintrestrss icon

 Obțineți cele mai recente prin e-mail

Revista săptămânală Inspirație zilnică

LIMBI DISPONIBILE

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

CEL MAI CITESTE

mindfulness și dansul sănătate mintală 4 27
Cum Mindfulness și dansul pot îmbunătăți sănătatea mintală
by Adrianna Mendrek, Universitatea Bishop
Timp de zeci de ani, cortexul somatosenzorial a fost considerat a fi responsabil doar de procesarea senzorială...
cum funcționează analgezicele 4 27
Cum ucid de fapt analgezicele durerea?
by Rebecca Seal și Benedict Alter, Universitatea din Pittsburgh
Fără capacitatea de a simți durere, viața este mai periculoasă. Pentru a evita rănirea, durerea ne spune să folosim un...
ce zici de brânza vegană 4 27
Ce ar trebui să știți despre brânza vegană
by Richard Hoffman, Universitatea din Hertfordshire
Din fericire, datorită popularității tot mai mari a veganismului, producătorii de alimente au început...
cum economisiți bani din alimente 0 6
Cum să economisești la factura alimentară și să mănânci în continuare mese gustoase și hrănitoare
by Clare Collins și Megan Whatnall, Universitatea din Newcastle
Prețurile la alimente au crescut din mai multe motive, inclusiv costurile în creștere ale...
vestul care nu a existat niciodată 4 28
Curtea Supremă introduce în Vestul Sălbatic care nu a existat niciodată
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Curtea Supremă tocmai a transformat, după toate aparențele, în mod intenționat America într-o tabără armată.
durabilitatea oceanelor 4 27
Sănătatea oceanului depinde de economie și de ideea de pește infinit
by Rashid Sumaila, Universitatea din Columbia Britanică
Bătrânii indigeni și-au împărtășit recent consternirea cu privire la scăderea fără precedent a somonului...
primiți rapel de vaccin 4 28
Ar trebui să faceți o injecție de rapel Covid-19 acum sau să așteptați până toamna?
by Prakash Nagarkatti și Mitzi Nagarkatti, Universitatea din Carolina de Sud
În timp ce vaccinurile COVID-19 continuă să fie extrem de eficiente în prevenirea spitalizării și a decesului, aceasta...
care era Elvis pressly 4 27
Cine a fost adevăratul Elvis Presley?
by Michael T. Bertrand, Universitatea de Stat din Tennessee
Presley nu a scris niciodată un memoriu. Nici nu a ținut un jurnal. Odată, când ai fost informat despre o potențială biografie...

Atitudini noi - Noi posibilități

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Piața InnerSelf
Drepturi de autor © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Toate drepturile rezervate.