Auge del cotxe elèctric: futur de l'energia P3

CRÈDIT DE LA IMATGE: Quantumrun

Auge del cotxe elèctric: futur de l'energia P3

    El teu cotxe: el seu impacte en el món on vius serà molt més gran del que esperaries. 

    Si llegiu l'última part greixosa d'aquesta sèrie El futur de l'energia, hauríeu apostat que aquesta tercera entrega cobriria l'auge de l'energia solar com la nova forma dominant d'energia del món. Bé, només t'equivoques una mica: ho cobrirem quarta part. En comptes d'això, vam optar per cobrir primer els biocombustibles i els cotxes elèctrics perquè la majoria de la flota de transport mundial (és a dir, cotxes, camions, vaixells, avions, camions monstruos, etc.) funciona amb gas i aquesta és la raó per la qual el petroli cru té el món. gola. Traieu el gas de l'equació i el món sencer canviarà.

    Per descomptat, allunyar-se del gas (i aviat fins i tot del motor de combustió) és més fàcil dir-ho que fer-ho. Però si llegiu fins al final depriment de segona part, recordareu que la majoria dels governs del món no tindran gaire opció en aquesta qüestió. En poques paraules, continuar gestionant una economia amb una font d'energia cada cop més volàtil i escassa —el petroli cru— esdevindrà econòmicament i políticament insostenible entre el 2025 i el 2035. Afortunadament, aquesta transició gegant podria ser més fàcil del que pensem.

    El veritable negoci darrere dels biocombustibles

    Els cotxes elèctrics són el futur del transport, i explorarem aquest futur a la segona meitat d'aquest article. Però amb més de mil milions de cotxes a la carretera a tot el món, substituir aquesta flota de vehicles per vehicles elèctrics podria trigar entre una o dues dècades. No tenim aquest tipus de temps. Si el món abandona la seva addicció al petroli, haurem de trobar altres fonts de combustible que puguin fer funcionar els nostres vehicles de combustió actuals durant una dècada més o menys fins que l'electricitat es faci càrrec. Aquí és on entren els biocombustibles.

    Quan visiteu la bomba, realment només teniu l'opció d'omplir-lo amb gas, millor gas, gasolina premium o dièsel. I això és un problema per a la vostra butxaca: una de les raons per les quals el petroli és tan car és que té gairebé el monopoli de les benzineres que la gent utilitza a la major part del món. No hi ha competència.

    Els biocombustibles, però, poden ser aquesta competència. Imagineu un futur on vegeu etanol, o un híbrid etanol-gas, o fins i tot opcions de càrrega elèctrica la propera vegada que conduïu a la bomba. Aquest futur ja existeix al Brasil. 

    Brasil produeix quantitats massives d'etanol a partir de la canya de sucre. Quan els brasilers van a la bomba, tenen l'opció d'omplir-se amb gas o etanol o una varietat d'altres mescles entremig. El resultat? Independència gairebé total del petroli estranger, preus més barats del gas i una economia en auge, de fet, més de 40 milions de brasilers es van traslladar a la classe mitjana entre el 2003 i el 2011 quan la indústria dels biocombustibles del país va enlairar. 

    "Però espera", dius, "els biocombustibles necessiten cotxes de combustible flexible per fer-los funcionar. Igual que els elèctrics, trigarien dècades a substituir els cotxes del món per cotxes de combustible flexible". De fet, no realment. Un petit secret brut dins de la indústria de l'automòbil és que pràcticament tots els cotxes construïts des de 1996 es poden convertir en cotxes de combustible flexible per tan sols 150 dòlars. Si estàs interessat a convertir el teu cotxe, consulta aquests enllaços: 01:00 i 02:00.

    "Però espera", dius de nou, "crear plantes per fer etanol augmentarà el cost dels aliments!" Contràriament a la creença pública (creences compartides formalment per aquest escriptor), l'etanol no desplaça la producció d'aliments. De fet, el subproducte de la major part de la producció d'etanol són els aliments. Per exemple, gran part del blat de moro que es conrea a Amèrica no es conrea en absolut per als humans, es conrea per a l'alimentació dels animals. I un dels millors pinsos per a animals és el "gra de destil·ladors", fet de blat de moro, però produït primer mitjançant el procés de fermentació-destil·lació; el subproducte és (ho heu endevinat) etanol I gra de destil·ladors.

    Aporta l'elecció a la bomba de gas

    No és necessàriament menjar vs combustible, pot ser menjar i molt combustible. Així doncs, donem un cop d'ull ràpid als diferents combustibles bio i alternatius que veurem arribar al mercat amb venjança a mitjans de la dècada de 2020:

    Etanol. L'etanol és alcohol, fet mitjançant la fermentació de sucres, i es pot fer a partir d'una varietat d'espècies vegetals com el blat, el blat de moro, la canya de sucre, fins i tot plantes estranyes com un cactus. En general, l'etanol es pot produir a escala utilitzant la majoria de les plantes més adequades per al creixement d'un país. 

    Metanol. Els equips de curses de cotxes i d'arrossegament han estat utilitzant metanol durant dècades. Però perquè? Bé, té un octà equivalent més alt (~ 113) que el gas premium (~ 93), ofereix millors relacions de compressió i temps d'encesa, crema molt més net que la gasolina i, generalment, és un terç del preu de la gasolina estàndard. I com feu aquestes coses? Mitjançant l'ús d'H2O i diòxid de carboni, per tant aigua i aire, el que significa que podeu fabricar aquest combustible de manera econòmica a qualsevol lloc. De fet, el metanol es pot crear utilitzant diòxid de carboni reciclat de la creixent indústria mundial del gas natural, i fins i tot amb biomassa reciclada (és a dir, residus generats forestals, agrícoles i fins i tot residus urbans). 

    Cada any es produeix prou biomassa als Estats Units per produir prou metanol per cobrir la meitat dels cotxes dels EUA a dos dòlars el galó, en comparació amb els quatre o cinc que utilitzen gasolina. 

    Algues. Curiosament, els bacteris, concretament Cianobacteris, pot alimentar el teu futur cotxe. Aquests bacteris s'alimenten de la fotosíntesi i el diòxid de carboni, bàsicament el sol i l'aire, i es poden transformar fàcilment en biocombustible. Amb una mica d'enginyeria genètica, els científics esperen algun dia conrear quantitats massives d'aquests bacteris en tines exteriors gegants. El més important és que com que aquests bacteris s'alimenten de diòxid de carboni, com més creixen, més també netegen el nostre medi ambient. Això significa que els futurs agricultors de bacteris poden guanyar diners tant amb la quantitat de biocombustible que venen com amb la quantitat de diòxid de carboni que aspira a l'atmosfera.

    Els cotxes elèctrics ja són aquí i ja són impressionants

    Els vehicles elèctrics, o vehicles elèctrics, han passat a formar part de la cultura pop gràcies en gran part a Elon Musk i la seva empresa, Tesla Motors. El Tesla Roadster, i el Model S en particular, han demostrat que els vehicles elèctrics no són només el cotxe més ecològic que podeu comprar, sinó també el millor cotxe per conduir, punt. El Model S va guanyar el "Cotxe de l'any Motor Trend" 2013 i el "Cotxe de l'any" de la revista Automobile 2013. La companyia va demostrar que els vehicles elèctrics poden ser un símbol d'estatus, així com un líder en enginyeria i disseny d'automoció.

    Però tot aquest petons de Tesla a part, la realitat és que, per tota la premsa que Tesla i altres models d'EV ha comandat en els darrers anys, encara només representen menys de l'un per cent del mercat mundial d'automòbils. Els motius d'aquest creixement lent inclouen la manca d'experiència pública en la conducció de vehicles elèctrics, un component elèctric més elevat i costos de fabricació (per tant, un preu elevat en general) i la manca d'infraestructura de recàrrega. Aquests inconvenients són importants, però no duraran gaire.

    El cost de la fabricació d'automòbils i les bateries elèctriques s'estavellarà

    A la dècada de 2020, es posaran en línia tota una sèrie de tecnologies per reduir els costos de fabricació de vehicles, especialment els vehicles elèctrics. Per començar, anem a agafar el vostre cotxe mitjà: aproximadament tres cinquenes parts de tot el nostre combustible de mobilitat es destina als cotxes i dos terços d'aquest combustible s'utilitzen per superar el pes del cotxe per tirar-lo endavant. És per això que qualsevol cosa que puguem fer per fer els cotxes més lleugers no només els abaratirà, sinó que també els ajudarà a consumir menys combustible (ja sigui gas o electricitat).

    Això és el que hi ha en marxa: a mitjans de la dècada de 2020, els fabricants d'automòbils començaran a fabricar tots els cotxes amb fibra de carboni, un material que és anys llum més lleuger i més fort que l'alumini. Aquests cotxes més lleugers podran funcionar amb motors més petits i mantenir el mateix rendiment. Els cotxes més lleugers també faran més viable l'ús de bateries elèctriques sobre els motors de combustió, ja que la tecnologia actual de les bateries podrà alimentar aquests vehicles més lleugers tant com els cotxes de gas.

    Per descomptat, això no compta amb els avenços esperats en la tecnologia de les bateries, i, noi, n'hi haurà molts. El cost, la mida i la capacitat d'emmagatzematge de les bateries dels vehicles elèctrics han millorat a un ritme ràpid des de fa anys i les noves tecnologies estan entrant en línia tot el temps per millorar-les. Per exemple, el 2020, veurem la introducció de supercondensadors basats en grafè. Aquests supercondensadors permetran que les bateries EV no només siguin més lleugeres i primes, sinó que també aguantaran més energia i la alliberaran més ràpidament. Això vol dir que els cotxes siguin més lleugers, més barats i acceleren més ràpidament. Mentrestant, el 2017, la Gigafactory de Tesla començarà a produir bateries per a vehicles elèctrics a gran escala, la qual cosa podria reduir els costos de les bateries per a vehicles elèctrics. 30% el 2020.

    Aquestes innovacions en l'ús de la fibra de carboni i la tecnologia de bateries ultra-eficients portaran els costos dels vehicles elèctrics a l'equip dels vehicles de motor de combustió tradicionals i, finalment, molt per sota dels vehicles de combustió, com estem a punt de veure.

    Els governs mundials intervenen per accelerar la transició

    La baixada del preu dels vehicles elèctrics no significarà necessàriament una bonança de vendes de vehicles elèctrics. I això és un problema si els governs mundials es prenen seriosament a l'hora d'evitar el col·lapse econòmic que s'acosta (es descriu a segona part). És per això que una de les millors tàctiques que els governs poden implementar per reduir el consum de gas i reduir el preu a la bomba és promoure l'adopció dels vehicles elèctrics. Així és com els governs poden fer que això passi:

    Un dels majors obstacles per a l'adopció dels vehicles elèctrics és la por de molts consumidors de quedar-se sense suc mentre estan a la carretera, lluny d'una estació de recàrrega. Per abordar aquest forat d'infraestructura, els governs obligaran a instal·lar una infraestructura de recàrrega de vehicles elèctrics a totes les gasolineres existents, fins i tot utilitzant subvencions en alguns casos per accelerar el procés. És probable que els fabricants de vehicles elèctrics s'impliquin en aquesta construcció d'infraestructures, ja que representa un flux d'ingressos nou i lucratiu que es pot robar a les companyies petrolieres existents.

    Els governs locals començaran a actualitzar els estatuts de l'edifici, obligant a totes les cases amb punts de recàrrega de vehicles elèctrics. Per sort, això ja està passant: Califòrnia va aprovar una llei exigir que tots els aparcaments i habitatges nous incloguin una infraestructura de càrrega de vehicles elèctrics. A la Xina, la ciutat de Shenzhen legislació aprovada requerint que els desenvolupadors d'apartaments i condominis construeixin punts de recàrrega/estacions a cada plaça d'aparcament. Mentrestant, el Japó té ara més punts de recàrrega ràpida (40,000) que les benzineres (35,000). L'altre benefici d'aquesta inversió en infraestructures és que representarà milers de llocs de treball nous i no exportables a cada país que l'adopti.

    Mentrestant, els governs també poden incentivar directament la compra de vehicles elèctrics. Noruega, per exemple, és un dels majors importadors de Tesla del món. Per què? Perquè el govern noruec ofereix als propietaris de vehicles elèctrics accés gratuït a carrils de circulació no congestionats (per exemple, el carril bus), aparcament públic gratuït, ús gratuït de les carreteres de peatge, una taxa de registre anual exempta, exempció de determinats impostos sobre vendes i una deducció de l'impost sobre la renda. Sí, ho sé bé! Tot i que el Tesla Model S és un cotxe de luxe, aquests incentius fan que la compra de Tesla sigui gairebé a l'igual de tenir un cotxe tradicional.

    Altres governs poden oferir fàcilment incentius similars, idealment expiren després que els vehicles elèctrics arribin a un cert llindar de propietat nacional total d'automòbils (com el 40%) per accelerar la transició. I després que els vehicles elèctrics acabin representant la majoria de la flota de vehicles del públic, es pot aplicar un impost sobre el carboni més als propietaris restants de cotxes amb motor de combustió per fomentar la seva actualització a la tarda dels vehicles elèctrics.

    En aquest entorn, els governs, naturalment, proporcionarien subvencions per a la investigació sobre el progrés i la producció de vehicles elèctrics. Si les coses es posen peludes i calen mesures més extremes, els governs també poden obligar als fabricants d'automòbils a traslladar un percentatge més elevat de la seva producció als vehicles elèctrics, o fins i tot obligar a la producció només de vehicles elèctrics. (Aquests mandats van ser increïblement efectius durant la Segona Guerra Mundial.)

    Totes aquestes opcions podrien accelerar la transició dels vehicles de combustió als vehicles elèctrics durant dècades, reduint la dependència mundial del petroli, creant milions de nous llocs de treball i estalviant als governs milers de milions de dòlars (que, d'altra manera, es gastarien en importacions de cru) que es podrien invertir en altres llocs. .

    Per a un context afegit, hi ha uns dos o més de mil milions de cotxes al món avui dia. Els fabricants d'automòbils produeixen generalment 100 milions de cotxes cada any, de manera que, depenent de l'agressivitat amb què perseguim la transició als vehicles elèctrics, només caldria una o dues dècades per substituir prou cotxes del món per reactivar la nostra futura economia.

    Un boom després del punt d'inflexió

    Un cop els vehicles elèctrics arribin a un punt d'inflexió en la propietat entre el públic en general, aproximadament un 15 per cent, el creixement dels vehicles elèctrics es farà imparable. Els vehicles elèctrics són molt més segurs, costen molt menys de mantenir i, a mitjans de la dècada de 2020, costaran molt menys combustible en comparació amb els cotxes de gasolina, per molt que baixi el preu de la gasolina.

    Els mateixos avenços tecnològics i el suport del govern donaran lloc a aplicacions similars en camions, autobusos i avions EV. Això canviarà el joc.

    Aleshores, de sobte, tot es fa més barat

    Passa una cosa interessant quan treus vehicles de l'equació de consum de cru, tot s'abarata de sobte. Pensa-hi. Com vam veure a segona part, aliments, productes de cuina i per a la llar, productes farmacèutics i equips mèdics, roba, productes de bellesa, materials de construcció, peces de cotxes i un gran percentatge de gairebé tota la resta, es creen amb petroli.

    Quan la majoria dels vehicles passin als vehicles elèctrics, la demanda de petroli cru es col·lapsarà, amb la qual cosa el preu del cru baixarà. Aquesta disminució suposarà un gran estalvi de costos per als fabricants de productes de tots els sectors que utilitzen petroli en els seus processos de producció. Aquests estalvis finalment es traslladaran al consumidor mitjà, estimulant qualsevol economia mundial que va patir els alts preus del gas.

    Les microcentrals s'alimenten a la xarxa

    Un altre avantatge secundari de tenir un vehicle elèctric és que també pot ser una font útil d'energia de reserva en cas que una tempesta de neu enderroqui les línies elèctriques del vostre barri. Simplement connecteu el cotxe a casa o als electrodomèstics per augmentar ràpidament l'energia d'emergència.

    Si la vostra casa o edifici ha invertit en plaques solars i connexió a la xarxa intel·ligent, pot carregar el vostre cotxe quan no el necessiteu i, a continuació, retornar aquesta energia a la vostra casa, edifici o xarxa elèctrica comunitària a la nit, estalviant potencialment el nostre factura d'energia o fins i tot fent-te una mica d'efectiu secundari.

    Però ja sabeu què, ara ens estem introduint en el tema de l'energia solar i, francament, això mereix la seva pròpia conversa: L'energia solar i l'auge de l'energia internet: el futur de l'energia P4

    EL FUTUR DELS ENLLAÇOS SÈRIES ENERGIA

    La mort lenta de l'era de l'energia del carboni: el futur de l'energia P1.

    Oli! El detonant de l'era renovable: el futur de l'energia P2

    L'energia solar i l'auge de l'energia internet: el futur de l'energia P4

    Energies renovables enfront dels comodins d'energia de tori i fusió: futur de l'energia P5

    El nostre futur en un món abundant en energia: Futur de l'energia P6

    Propera actualització programada per a aquesta previsió

    2025-07-10

    Referències de previsió

    Es van fer referència als següents enllaços populars i institucionals per a aquesta previsió:

    Es van fer referència als següents enllaços Quantumrun per a aquesta previsió: