Rise of the electric car: Future of Energy P3

A vostra vittura - u so impattu nantu à u mondu in u quale vive serà assai più grande di ciò chì aspetta. 

Se leghjite l'ultima parte oleosa di sta serie Future of Energy, avariate scumessa chì sta terza parte copre l'aumentu di u solar cum'è a nova forma dominante di energia in u mondu. Ebbè, avete solu un pocu sbagliatu: avemu da copre questu parte quattru. Invece, avemu sceltu di copre i biocarburanti è e vitture elettriche prima perchè a maiò parte di a flotta di trasportu di u mondu (vale à dì vitture, camioni, navi, aerei, camioni mostru, etc.) funziona à gasu è questu hè tutta a raghjoni chì u petroliu crudo hà u mondu per u mondu. gola. Eliminate u gasu da l'equazioni è u mondu sanu cambia.

Di sicuru, alluntanassi da u gasu (è prestu ancu u mutore di combustione) hè più faciule di dì chì di fà. Ma si leghje finu à a fine deprimente parti dui, vi ricordate chì a maiò parte di i guverni mundiali ùn anu micca assai scelta in questa materia. Bastamente, cuntinuà à gestisce una ecunumia nantu à una fonte d'energia sempre più volatile è scarsa - u petroliu crudu - diventerà economicamente è puliticamente insostenibile trà 2025-2035. Per furtuna, sta transizione gigante puderia esse più faciule ch'è no pensemu.

U veru affare daretu à i biocarburanti

E vitture elettriche sò u futuru di u trasportu - è andemu à scopre quellu futuru in a seconda mità di stu articulu. Ma cù più di un miliardo di vitture in strada in u mondu, rimpiazzà quella flotta di veiculi cù veiculi elettrici puderia piglià da una à duie decennii. Ùn avemu micca stu tipu di tempu. Se u mondu hà da scaccià a so dipendenza da l'oliu, avemu da truvà altre fonti di carburante chì ponu gestisce i nostri veiculi di combustione attuali per una decina d'anni o più finu à chì l'elettricu piglia u cuntrollu. Hè quì chì entranu i biocarburanti.

Quandu visitate a pompa, avete daveru solu l'opzione di riempia cù gas, gasu megliu, gasu premium o diesel. È questu hè un prublema per u vostru pocketbook - una di e ragiuni per quale l'oliu hè cusì caru hè chì hà un monopoliu vicinu à e stazioni di benzina chì a ghjente usa in a maiò parte di u mondu. Ùn ci hè micca cumpetizione.

I biocarburanti, però, ponu esse quella cumpetizione. Immaginate un futuru induve vede l'etanol, o un hibridu etanolu-gas, o ancu l'opzioni di carica elettrica a prossima volta chì conduce in a pompa. Ddu futuru esiste digià in Brasile. 

U Brasile pruduce quantità massive di etanolu da a canna di zuccheru. Quandu i brasiliani vanu à a pompa, anu una scelta di riempimentu di gasu o etanolu o una varietà di altre mischi trà. U risultatu ? Quasi cumpleta indipendenza da u petroliu straneru, i prezzi di u gasu più prezzu, è una ecunumia in forte espansione - in fattu, più di 40 milioni di brasiliani si sò spustati in a classe media trà u 2003 è u 2011 quandu l'industria di i biocarburanti di u paese hà decollatu. 

"Ma aspetta", dite, "i biocarburanti anu bisognu di vitture flex-fuel per guidà. Cum'è l'elettricu, ci volerebbe decennii per rimpiazzà e vitture di u mondu cù vitture flex-fuel. In verità, micca veramente. Un bruttu sicretu in l'industria di l'auto hè chì quasi tutte e vitture custruite da u 1996 ponu esse cunvertite in vitture flex-fuel per menu di $ 150. Sè interessatu à cunvertisce a vostra vittura, verificate questi ligami: unu e due.

"Ma aspittà," dici di novu, "crescente e piante per fà l'etanolu aumenterà u costu di l'alimentariu!" Cuntrariu di a credenza publica (credenze formalmente spartute da stu scrittore), l'etanol ùn rimpiazza micca a produzzione alimentaria. In fatti, u sottuproduttu di a maiò parte di a produzzione di etanolu hè l'alimentariu. Per esempiu, assai di u granu cultivatu in America ùn hè micca cultivatu per l'omu, hè cultivatu per l'alimentazione di l'animali. È unu di i meglii pasti di l'animali hè "distillers grain", fattu da u granu, ma pruduciutu prima à traversu u prucessu di fermentazione-distillazione - u subproduttu hè (avete indovinatu) etanolu è distillatori di granu.

Purtendu a scelta à a pompa di gas

Ùn hè micca necessariamente cibo versus carburante, pò esse cibo è assai carburante. Dunque, damu un rapidu sguardu à i diversi carburanti bio è alternativi chì vedemu ghjunghje à u mercatu cù una vendetta à a mità di l'anni 2020:

Etanol. L'etanol hè alcolu, fattu da a fermentazione di zuccheri, è pò esse fattu da una varietà di spezie vegetali cum'è u granu, u granu, a canna di zuccaru, ancu e piante strane cum'è un cactus. In generale, l'etanol pò esse pruduciutu à scala cù a maiò parte di qualsiasi pianta chì hè megliu adattatu per un paese per cultivà. 

Metanolo. E squadre di vittura di corsa è drag racing usanu metanolu dapoi decennii. Ma perchè ? Ebbè, hà un ottanu equivalente più altu (~ 113) cà u gasu premium (~ 93), offre un rapportu di compressione megliu è un timing d'ignizione, brusgia assai più pulita di a benzina, è generalmente hè un terzu di u prezzu di a benzina standard. E cumu fà sta roba ? Utilizendu H2O è diossidu di carbonu, cusì acqua è aria, chì significa chì pudete fà stu carburante à pocu pressu in ogni locu. In fatti, u metanolu pò esse creatu utilizendu diossidu di carbonu riciclatu da l'industria di u gasu naturale in crescita in u mondu, è ancu cù a biomassa riciclata (vale à dì i rifiuti generati da a silvicultura, l'agricultura è ancu i rifiuti urbani). 

A biomassa hè prudutta ogni annu in America per pruduce abbastanza metanolu per copre a mità di e vitture in i Stati Uniti à dui dollari per gallone, cumparatu cù quattru o cinque cù benzina. 

Alges. Curiosamente, i batteri, in particulare Cianobatteri, pò alimentà a vostra futura vittura. Queste battìri si alimentanu di a fotosintesi è di diossidu di carbonu, basicamente u sole è l'aria, è ponu esse facilmente trasfurmati in biocarburante. Cù un pocu di ingegneria genetica, i scientisti speranu di cultivà un ghjornu enormi quantità di questi batteri in vasi giganti esterni. U kicker hè chì, postu chì sti batteri si alimentanu di diossidu di carbonu, più crescenu, più puliscenu ancu u nostru ambiente. Questu significa chì i futuri agricultori di batteri ponu guadagnà soldi sia da a quantità di biocarburanti chì vendenu sia da a quantità di diossidu di carbonu chì aspira l'atmosfera.

E vitture elettriche sò digià quì è digià fantastiche

I veiculi elettrici, o EV, sò diventati parte di a cultura pop grazia in gran parte à Elon Musk è a so cumpagnia, Tesla Motors. U Tesla Roadster, è u Model S in particulare, anu dimustratu chì i EV ùn sò micca solu a vittura più verde chì pudete cumprà, ma ancu u megliu a vittura per guidà, periodu. U Model S hà vintu u 2013 "Motor Trend Car of the Year" è l'Automobile Magazine 2013 "Car of the Year". A cumpagnia hà dimustratu chì i EV ponu esse un simbulu di statutu, è ancu un capu in l'ingegneria è u disignu di l'automobile.

Ma tuttu stu culo di Tesla basgià da parte, a realità hè chì per tutti i stampati chì Tesla è altri mudelli EV anu cumandatu in l'ultimi anni, sò ancu rapprisentanu solu menu di un percentu di u mercatu globale di l'auto. I mutivi di sta crescita lenta includenu una mancanza di sperienza publica chì guidanu EVs, cumpunenti EV più elevati è costi di fabricazione (da quì un prezzu altu in generale), è una mancanza di infrastruttura di ricarica. Questi inconvenienti sò sustanziali, ma ùn durà micca longu.

U costu di a fabricazione di vitture è di e batterie elettriche si mette à crash

Da l'anni 2020, una mansa di tecnulugii sarà in linea per riduce i costi di fabricazione di veiculi, in particulare EV. Per principià, pigliemu a vostra vittura media : circa trè quinti di tuttu u nostru carburante di mobilità va à i vitture è dui terzi di quellu carburante sò usati per superà u pesu di a vittura per spinghjala avanti. Hè per quessa chì tuttu ciò chì pudemu fà per fà e vitture più ligere ùn solu li renderà più prezzu, ma ancu l'aiuterà à aduprà menu carburante (sia u gasu sia l'electricità).

Eccu ciò chì hè in cantu: à a mità di l'anni 2020, i pruduttori di vitture cumincianu à fà tutte e vitture in fibra di carbone, un materiale chì hè anni luce più ligere è più forte di l'aluminiu. Queste vitture più ligeri puderanu funziunà nantu à i motori più chjuchi è mantene a stessa prestazione. I vitture più ligeri facenu ancu più viable l'usu di batterie elettriche nantu à i mutori di combustione, postu chì a tecnulugia attuale di e batterie serà capace di alimentà sti veiculi più ligeri in quantu à e vitture di gas.

Di sicuru, questu ùn hè micca cuntatu l'avanzamenti previsti in a tecnulugia di batterie, è u zitellu ci saranu assai. U costu, a dimensione è a capacità di almacenamento di e batterie EV hà migliuratu à un fulmine veloce dapoi anni è e novi tecnulugii venenu in linea tuttu u tempu per migliurà. Per esempiu, da 2020, videremu l'intruduzioni di supercondensatori basati in grafene. Questi supercondensatori permettenu di batterie EV chì ùn sò micca solu più ligeri è più sottili, ma ancu mantenenu più energia è liberanu più rapidamente. Questu significa chì e vitture sò più ligere, più economiche è accelerà più veloce. Intantu, da u 2017, a Gigafactory di Tesla hà da principià à pruduce batterie EV à una scala enormosa, putenzialmente calendu i costi di e batterie EV da 30% per 2020.

Queste innovazioni in l'usu di a fibra di carbonu è a tecnulugia di bateria ultra-efficace portanu i costi di l'EVs à parità cù i veiculi di i motori di combustione tradiziunali, è eventualmente assai sottu à i veiculi di combustione - cum'è avemu da vede.

I guverni mundiali si mettenu per accelerà a transizione

A caduta di u prezzu di l'EVs ùn significherà micca necessariamente una bonanza di vendita di EV. È questu hè un prublema se i guverni mundiali sò seri per evità u colapsu ecunomicu chì vene (delineatu in parti dui). Hè per quessa chì una di e migliori tattiche chì i guverni ponu implementà per riduce u cunsumu di gas è riduce u prezzu à a pompa hè di prumove l'adopzione di EV. Eccu cumu i guverni ponu fà ciò chì succede:

Unu di i più grandi ostaculi à l'adopzione EV hè u timore di parechji cunsumatori di esce da u sucu mentre sò in strada, luntanu da una stazione di carica. Per affruntà stu bughju di l'infrastruttura, i guverni mandateranu l'infrastruttura di ricarica di EV installate in tutte e stazioni di benzina esistenti, ancu utilizendu sussidi in certi casi per accelerà u prucessu. I pruduttori di EV seranu prubabilmente implicati in questa custruzzione di l'infrastruttura, postu chì rapprisenta un flussu di rivenutu novu è lucrativu chì pò esse arrubatu da e cumpagnie petrolifere esistenti.

I guverni lucali cumincianu à aghjurnà i regolamenti di l'edifiziu, esigendu chì tutte e case anu punti di ricarica di EV. Per furtuna, questu hè digià accadutu: California passava una liggi esigendu tutti i parcheghji novi è l'abitazioni per include l'infrastruttura di ricarica EV. In Cina, a cità di Shenzhen passava a ligislazzioni esigendu i sviluppatori di appartamenti è condomini di custruisce punti di ricarica / stazioni in ogni parcheghju. Intantu, u Giappone hà avà più punti di ricarica rapida (40,000 35,000) chè stazioni di benzina (XNUMX XNUMX). L'altru benefiziu di questu investimentu infrastrutturali hè chì rapprisentarà millaie di impieghi novi, micca esportabili in ogni paese chì l'adopra.

Intantu, i guverni ponu ancu incentive direttamente a compra di EV. Norvegia, per esempiu, hè unu di i più grandi importatori di Tesla in u mondu. Perchè? Perchè u guvernu norvegese offre à i pruprietarii di EV un accessu gratuitu à e strade di guida senza congestione (per esempiu, a strada di l'autobus), un parcheghju publicu gratuitu, l'usu gratuitu di e strade di pedaggio, una rinuncia annuale di registrazione, l'esenzione da certi imposte di vendita, è una deduzione di l'imposta nantu à u redditu. Iè, sò bè! Ancu cù u Tesla Model S hè una vittura di lussu, sti incentivi facenu cumprà Tesla quasi à parità cù pussede una vittura tradiziunale.

L'altri guverni ponu facilmente offre incentivi simili, idealmente scadute dopu chì i EVs ghjunghjenu à un certu sogliu di a pruprietà totale di l'auto naziunale (cum'è 40 per centu) per accelerà a transizione. È dopu chì i EV eventualmente rapprisentanu a maiò parte di a flotta di veiculi di u publicu, un altru impositu di carbone pò esse applicatu à i prupietari rimanenti di vitture di motori di combustione per incuragisce a so aghjurnazione tardiva à i EV.

In questu ambiente, i guverni furnisceranu naturalmente sussidi per a ricerca in l'avanzamentu di l'EV è a produzzione di EV. Se e cose diventanu pelose è misure più estreme sò necessarie, i guverni ponu ancu mandate à i pruduttori di vitture di trasfurmà un percentinu più altu di a so pruduzzione à i EVs, o ancu mandate a pruduzzioni solu EV. (Tali mandati eranu incredibilmente efficaci durante a seconda guerra mundiale).

Tutte queste opzioni puderanu accelerà a transizione da a combustione à i veiculi elettrici per decennii, riducendu a dipendenza mundiale da u petroliu, creendu milioni di novi impieghi, è risparmià i guverni miliardi di dollari (chì altrimenti seranu spesi in impurtazioni di petroliu crudu) chì puderanu esse investiti in altrò. .

Per qualchì cuntestu aghjuntu, ci sò circa dui è più di un miliardo di vitture in u mondu oghje. I pruduttori di l'automobili in generale pruducianu 100 milioni di vitture ogni annu, cusì secondu quantu aggressivamente perseguitemu a transizione à i EVs, ci vole solu una à duie decennii per rimpiazzà abbastanza di vitture di u mondu per rinvià a nostra futura ecunumia.

Un boom dopu à u tipping point

Una volta chì i EVs ghjunghjenu à un puntu di basculazione in a pruprietà trà u publicu generale, circa 15 per centu, a crescita di EV diventerà imparable. I EVs sò assai più sicuri, costanu assai menu per mantene, è à a mità di l'anni 2020 costaranu assai menu di carburante in paragunà à e vitture alimentate à gasu, ùn importa quant'ellu scende u prezzu di u gasu.

I stessi avanzamenti tecnologichi è u sustegnu di u guvernu portanu à applicazioni simili in camioni EV, autobus è aerei. Questu serà un cambiamentu di ghjocu.

Allora di colpu, tuttu diventa più prezzu

Una cosa interessante succede quandu pigliate i veiculi fora di l'equazione di cunsumu di petroliu crudu, tuttu diventa di colpu più prezzu. Pensate à questu. Comu avemu vistu in parti dui, l'alimentariu, i prudutti di a cucina è di a casa, i farmaceutichi è l'equipaggiu medicale, i vestiti, i prudutti di bellezza, i materiali di custruzzione, i pezzi di l'auto, è una grande percentuale di quasi tuttu u restu, sò tutti creati cù u petroliu.

Quandu a maiò parte di i veiculi passanu à l'EV, a dumanda di u petroliu crudu colapserà, purtendu u prezzu di u petroliu crudu cun ellu. Questa diminuzione significarà un risparmiu di costi enormi per i pruduttori di prudutti in ogni settore chì usa u petroliu in i so prucessi di produzzione. Questi risparmi seranu eventualmente passati à u cunsumadore mediu, stimulendu ogni ecunumia mundiale chì hè stata battuta da i prezzi elevati di gas.

I micro-centrali alimentanu in a reta

Un altru benefiziu secundariu di pussede un EV hè chì pò ancu duppià cum'è una utile fonte di energia di salvezza se una tempesta di neve hà mai abbattutu e linee elettriche in u vostru vicinatu. Basta à cunnette a vostra vittura à a vostra casa o à l'apparecchi elettrici per un rapidu impulso di u putere d'emergenza.

Se a vostra casa o l'edifiziu hà investitu in pannelli solari è cunnessione di rete intelligente, pò carricà a vostra vittura quandu ùn ne avete micca bisognu è poi rimette l'energia in a vostra casa, edifiziu o rete elettrica di a cumunità di notte, potenzalmentu risparmiendu nantu à a nostra casa. fattura di energia o ancu fà un pocu di soldi laterale.

Ma sapete chì, avà simu strisciati in u tema di l'energia solare, è francamente, chì meriteghja a so propria cunversazione: L'energia solare è l'aumentu di l'internet energeticu: Futuru di l'Energia P4

FUTURU DI LINKS SERIE ENERGIA

A morte lenta di l'era di l'energia di u carbonu: Future of Energy P1.

Oliu ! U trigger per l'era rinnuvevule: Future of Energy P2

L'energia solare è l'aumentu di l'internet energeticu: Futuru di l'Energia P4

Rinnovabili versus i wildcards di l'energia di Thorium è Fusion: Future of Energy P5

U nostru futuru in un mondu abbundante di energia: Future of Energy P6