Naékna mobil listrik: Masa Depan Énergi P3

Mobil anjeun-dampakna dina dunya tempat anjeun cicing bakal langkung ageung tibatan anu anjeun ngarepkeun. 

Upami anjeun maca bagian oily terakhir tina séri Future of Energy ieu, anjeun kedah bet installment katilu ieu bakal nutupan kebangkitan solar salaku bentuk énergi dominan anyar dunya. Nya, anjeun ngan rada salah: urang bakal nutupan éta bagian opat. Sabalikna, urang milih nutupan biofuel sareng mobil listrik heula sabab seuseueurna armada transportasi dunya (ie mobil, treuk, kapal, pesawat, treuk monster, jsb) nganggo gas sareng éta sadayana alesan minyak bumi gaduh dunya ku tikoro. Cabut gas tina persamaan sareng sakumna dunya robih.

Tangtu, pindah jauh ti gas (jeung pas malah mesin durukan) leuwih gampang ngomong ti rengse. Tapi lamun maca nepi ka ahir depresi tina bagian dua, anjeun bakal émut yén kalolobaan pamaréntah dunya moal gaduh seueur pilihan dina masalah éta. Kantun nempatkeun, neraskeun ngajalankeun ékonomi dina sumber énergi anu beuki volatile sareng langka - minyak bumi - bakal janten ékonomis sareng politik anu teu stabil antara 2025-2035. Kabeneran, transisi raksasa ieu tiasa langkung gampang tibatan anu urang pikirkeun.

The deal nyata balik biofuel

Mobil listrik mangrupikeun masa depan transportasi — sareng urang badé ngajalajah masa depan éta dina satengah kadua tulisan ieu. Tapi kalayan langkung ti samilyar mobil di jalan sacara global, ngagentos éta armada kendaraan ku kendaraan listrik tiasa nyandak hiji dugi ka dua dekade. Kami henteu gaduh waktos sapertos kitu. Upami dunya bakal ngaleungitkeun kecanduanna kana minyak, urang kedah milarian sumber bahan bakar sanés anu tiasa ngajalankeun kendaraan durukan urang ayeuna salami dasawarsa atanapi langkung dugi ka listrik nyandak alih. Éta tempat biofuel asup.

Nalika anjeun nganjang ka pompa, anjeun ngan ukur gaduh pilihan ngeusian gas, gas anu langkung saé, gas premium, atanapi solar. Sareng éta masalah pikeun buku saku anjeun-salah sahiji alesan kunaon minyak mahal pisan nyaéta yén éta gaduh monopoli caket kana SPBU anu dianggo ku jalma-jalma di sabagéan ageung dunya. Henteu aya kompetisi.

Biofuel, kumaha oge, tiasa janten kompetisi éta. Bayangkeun masa depan dimana anjeun ningali étanol, atanapi hibrida étanol-gas, atanapi bahkan pilihan ngecas listrik nalika anjeun nyetir kana pompa. Masa depan éta parantos aya di Brazil. 

Brazil ngahasilkeun jumlahna ageung étanol tina tebu. Nalika urang Brazil angkat ka pompa, aranjeunna gaduh pilihan ngeusian gas atanapi étanol atanapi sababaraha campuran anu sanés. Hasilna? Deukeut kamerdékaan lengkep tina minyak asing, harga gas langkung mirah, sareng ékonomi booming pikeun boot - kanyataanna, langkung ti 40 juta urang Brazil pindah ka kelas menengah antara 2003 sareng 2011 nalika industri biofuel di nagara éta pareum. 

'Tapi antosan,' anjeun nyarios, 'biofuel peryogi mobil bahan bakar fleksibel pikeun ngajalankeunana. Sapertos listrik, peryogi mangpuluh-puluh taun kanggo ngagentos mobil dunya ku mobil bahan bakar fleksibel.' Sabenerna, henteu. Rahasia saeutik anu kotor dina industri otomotif nyaéta yén ampir sadaya mobil anu diwangun ti taun 1996 tiasa dirobih janten mobil bahan bakar fleksibel sakedik $ 150. Upami hoyong ngarobih mobil anjeun, pariksa tautan ieu: hiji jeung dua.

'Tapi antosan,' anjeun nyarios deui, 'tumuwuh pepelakan pikeun ngadamel étanol bakal naékkeun biaya dahareun!' Bertentangan jeung kapercayaan umum (kapercayaan sacara resmi dibagikeun ku panulis ieu), étanol henteu ngagentos produksi pangan. Nyatana, produk sampingan tina kalolobaan produksi étanol nyaéta kadaharan. Contona, loba jagong dipelak di Amérika teu dipelak pikeun manusa pisan, éta dipelak pikeun pakan ternak. Sareng salah sahiji pakan ternak anu pangsaéna nyaéta 'distillers grain,' dijieun tina jagong, tapi dihasilkeun mimitina ngaliwatan prosés fermentasi-distilasi-produk samping (anjeun ditebak) étanol AND distillers gandum.

Mawa pilihan ka pompa gas

Teu merta dahareun vs suluh, bisa jadi dahareun jeung loba suluh. Janten hayu urang tingali gancang-gancang dina bio sareng bahan bakar alternatif anu bakal urang tingali pencét pasar kalayan dendam ku pertengahan 2020s:

étanol. Étanol nyaéta alkohol, dijieun ku ferméntasi gula, sarta bisa dijieun tina rupa-rupa spésiés tutuwuhan kawas gandum, jagong, tebu, malah tutuwuhan aneh kawas kaktus. Sacara umum, étanol tiasa diproduksi dina skala ngagunakeun kalolobaan pepelakan naon waé anu paling cocog pikeun kamekaran nagara. 

Métanol. Mobil balap sareng tim balap séréd parantos ngagunakeun métanol mangpuluh-puluh taun. Tapi naha? Nya, éta gaduh rating octane sarimbag anu langkung luhur (~ 113) tibatan gas premium (~ 93), nawiskeun rasio komprési anu langkung saé sareng waktos ignition, éta langkung bersih tibatan béngsin, sareng umumna sapertilu tina harga béngsin standar. Sareng kumaha anjeun ngadamel barang ieu? Ku ngagunakeun H2O jeung karbon dioksida-jadi cai jeung hawa, hartina anjeun bisa nyieun suluh ieu murah di mana waé. Kanyataanna, métanol bisa dijieun maké karbon dioksida daur ulang ti industri gas alam tumuwuh di dunya, komo jeung biomassa daur ulang (ie runtah dihasilkeun kehutanan, tatanén, komo runtah kota). 

Cukup biomassa dihasilkeun unggal taun di Amérika pikeun ngahasilkeun cukup métanol pikeun nutupan satengah mobil di AS dina dua dollar galon, dibandingkeun opat atawa lima maké béngsin. 

Ganggang. Oddly cukup, baktéri, husus Sianobaktéri, bisa jadi kakuatan mobil hareup Anjeun. Baktéri ieu nyéépkeun fotosintésis sareng karbon dioksida, dasarna panonpoé sareng hawa, sareng tiasa gampang dirobih janten biofuel. Kalawan saeutik rékayasa genetik, élmuwan miharep hiji poé ngokolakeun jumlah masif baktéri ieu dina tong outdoor raksasa. Najongna nyaéta saprak baktéri ieu nyéépkeun karbon dioksida, beuki tumuwuh, beuki ogé ngabersihan lingkungan urang. Ieu ngandung harti yén patani baktéri kahareup bisa nyieun duit boh tina jumlah biofuel aranjeunna ngajual jeung jumlah karbon dioksida nu nyedot kaluar atmosfir.

mobil listrik geus aya di dieu sarta geus Heboh

Kandaraan listrik, atanapi EVs, parantos janten bagian tina budaya pop berkat sabagian ageung ka Elon Musk sareng perusahaanna, Tesla Motors. Tesla Roadster, sareng Modél S khususna, parantos ngabuktikeun yén EV sanés ngan ukur mobil paling héjo anu anjeun tiasa mésér, tapi ogé mobil anu pangsaéna pikeun nyetir, période. Model S meunang 2013 "Motor Trend Car of the Year" sareng Automobile Magazine's 2013 "Car of the Year". Perusahaan ngabuktikeun yén EV tiasa janten simbol status, ogé pamimpin rékayasa sareng desain otomotif.

Tapi kabeh ieu burit Tesla kissing kumisan, kanyataanana éta pikeun sakabéh pencét Tesla sarta model EV séjén geus paréntah di taun panganyarna, aranjeunna masih ngan ngagambarkeun kirang ti hiji persén pasar mobil global. Alesan di balik pertumbuhan sluggish ieu ngawengku kurangna pangalaman publik nyetir EVs, komponén EV luhur sarta waragad manufaktur (ku kituna tag harga tinggi sakabéh), sarta kurangna infrastruktur ngecas. Kakurangan ieu ageung, tapi moal lami.

Biaya produksi mobil jeung batré listrik disetel ka kacilakaan

Dina taun 2020an, sajumlah téknologi bakal datang online pikeun ngirangan biaya produksi kendaraan, khususna EV. Pikeun ngamimitian, hayu urang nyandak mobil rata-rata anjeun: sakitar tilu perlima tina sadaya bahan bakar mobilitas urang nuju ka mobil sareng dua per tilu bahan bakar éta dianggo pikeun ngatasi beurat mobil pikeun nyorong ka hareup. Éta sababna naon waé anu urang tiasa laksanakeun pikeun ngajantenkeun mobil langkung hampang sanés ngan ukur langkung mirah, tapi ogé ngabantosan aranjeunna nganggo bahan bakar anu langkung sakedik (naha gas atanapi listrik).

Ieu naon anu aya dina pipa: dina pertengahan taun 2020an, produsén mobil bakal ngamimitian ngadamel sadaya mobil tina serat karbon, bahan anu taun cahaya langkung hampang sareng langkung kuat tibatan aluminium. Ieu mobil torek bakal tiasa ngajalankeun dina mesin leutik tur ngajaga kinerja sarua. Mobil torek ogé bakal nyieun pamakéan batré listrik leuwih mesin durukan leuwih giat, sakumaha téhnologi batré ayeuna bakal tiasa kakuatan kandaraan torek ieu sajauh mobil-powered gas.

Tangtosna, ieu sanés ngitung kamajuan anu dipiharep dina téknologi batré, sareng budak lalaki bakal seueur. Biaya, ukuran, sareng kapasitas neundeun batré EV parantos ningkat dina klip kilat-gancang salami mangtaun-taun ayeuna sareng téknologi anyar bakal datang online unggal waktos pikeun ningkatkeunana. Salaku conto, ku 2020, urang bakal ningali perkenalan supercapacitors basis graphene. Supercapacitors ieu bakal ngidinan pikeun accu EV nu teu ngan torek jeung thinner, tapi maranéhna ogé bakal nahan leuwih énergi jeung ngaleupaskeun eta leuwih gancang. Ieu hartosna mobil langkung hampang, langkung mirah, sareng ngagancangkeun langkung gancang. Samentara éta, ku 2017, Tesla's Gigafactory bakal ngamimitian ngahasilkeun batré EV dina skala anu ageung, berpotensi ngirangan biaya batré EV ku di 30 robah jadi +2020%..

Inovasi ieu dina pamakéan serat karbon jeung téhnologi batré ultra-efisien bakal mawa waragad EVs sarimbag jeung kandaraan mesin durukan tradisional, sarta ahirna jauh handap kandaraan durukan-sakumaha urang bakal ningali.

Pamaréntah dunya ngiringan pikeun ngagancangkeun transisi

Turunna harga EVs moal hartosna bonanza penjualan EV. Sareng éta masalah upami pamaréntahan dunya serius pikeun ngahindarkeun runtuh ékonomi anu bakal datang (digariskeun dina bagian dua). Éta sababna salah sahiji taktik pangsaéna anu tiasa dilaksanakeun ku pamaréntah pikeun nurunkeun konsumsi gas sareng ngirangan harga pompa nyaéta pikeun ngamajukeun nyoko EV. Ieu kumaha pamaréntahan tiasa ngajantenkeun éta:

Salah sahiji halangan pangbadagna pikeun nyoko EV nyaéta kasieunan ku seueur konsumen pikeun kaluar jus nalika di jalan, jauh tina stasiun ngecas. Pikeun alamat liang infrastruktur ieu, pamaréntah bakal mandat EV recharging infrastruktur dipasang di sakabéh SPBU aya, malah ngagunakeun subsidi dina sababaraha kasus pikeun nyepetkeun prosés. Pabrikan EV sigana bakal kalibet dina pangwangunan infrastruktur ieu, sabab ngagambarkeun aliran pendapatan énggal sareng lumayan anu tiasa dipaling ti perusahaan minyak anu tos aya.

Pamaréntah lokal bakal ngamimitian ngamutahirkeun undang-undang gedong, ngawajibkeun yén sadaya bumi ngagaduhan toko ngecas EV. Kabeneran, ieu parantos kajantenan: California diliwatan hukum a merlukeun sagala kavling parkir anyar jeung perumahan ngawengku EV ngecas infrastruktur. Di Cina, kota Shenzhen aturan panerapan meryogikeun pamekar apartemen sareng kondominium pikeun ngawangun toko / stasion ngecas kana unggal tempat parkir. Samentara éta, Jepang ayeuna gaduh langkung seueur titik ngecas gancang (40,000) tibatan SPBU (35,000). Kauntungan sejenna tina investasi infrastruktur ieu nya eta bakal ngagambarkeun rébuan anyar, jobs non-exportable di unggal nagara nu adopts eta.

Samentara éta, pamaréntah ogé bisa langsung incentivize meuli EVs. Norwégia, contona, mangrupikeun salah sahiji pangimpor Tesla panggedéna di dunya. Naha? Kusabab pamaréntah Norwegia nawarkeun boga EV aksés bébas kana jalur nyetir unncongested (misalna jalur beus), parkir umum bébas, pamakéan bébas jalan tol, fee pendaptaran taunan waived, ngajadikeun bebas tina pajeg jualan tangtu, sarta hiji deduksi pajeg panghasilan. Hehehehe, abdi terang leres! Malah ku Tesla Modél S jadi mobil méwah, insentif ieu ngajadikeun meuli Teslas ampir sarimbag jeung owning mobil tradisional.

Pamaréntah sanés tiasa nawiskeun insentif anu sami, saéna kadaluwarsa saatos EV ngahontal ambang tina total kapamilikan mobil nasional (sapertos 40 persén) pikeun nyepetkeun transisi. Sarta sanggeus EVs pamustunganana ngagambarkeun mayoritas armada kandaraan umum urang, pajeg karbon salajengna bisa dilarapkeun ka nu boga sésana mobil mesin durukan pikeun ajak pamutahiran telat-game maranéhna pikeun EVs.

Dina lingkungan ieu, pamaréntah sacara alami bakal nyayogikeun subsidi pikeun panalungtikan kana kamajuan EV sareng produksi EV. Upami hal-hal janten buluan sareng ukuran anu langkung ekstrim diperyogikeun, pamaréntah ogé tiasa masihan mandat ka pabrik mobil mindahkeun persentase anu langkung ageung tina kaluaran produksina ka EV, atanapi bahkan masihan mandat kaluaran ngan ukur EV. (Amanat sapertos kitu luar biasa efektif nalika Perang Dunya Kadua.)

Sadaya pilihan ieu tiasa nyepetkeun transisi tina durukan ka kendaraan listrik ku sababaraha dasawarsa, ngirangan katergantungan sadunya kana minyak, nyiptakeun jutaan padamelan énggal, sareng ngahémat pamaréntahan milyaran dolar (anu tiasa dianggo pikeun impor minyak bumi) anu tiasa diinvestasi di tempat sanés. .

Kanggo sababaraha kontéks tambihan, aya sakitar dua langkung ti samilyar mobil di dunya ayeuna. Pabrikan mobil umumna ngahasilkeun 100 juta mobil unggal taun, janten gumantung kana kumaha agrésifna urang ngudag transisi ka EVs, éta ngan ukur peryogi hiji dugi ka dua puluh taun kanggo ngagentos mobil sadunya anu cekap pikeun ngahirupkeun deui ékonomi masa depan urang.

A booming sanggeus titik tipping

Sakali EVs ngahontal titik tipping dina kapamilikan diantara masarakat umum, kasarna 15 persén, tumuwuhna EVs bakal jadi unstoppable. EVs jauh leuwih aman, biaya jauh leuwih murah pikeun mulasara, sarta ku pertengahan 2020s bakal ongkos jauh leuwih murah pikeun BBM nepi dibandingkeun jeung mobil-powered gas-euweuh urusan sabaraha low harga gas ragrag.

Kamajuan téknologi sareng dukungan pamaréntah anu sami bakal nyababkeun aplikasi anu sami dina treuk EV, beus, sareng pesawat. Ieu bakal game-ngarobah.

Teras ujug-ujug, sadayana langkung mirah

Hiji hal metot kajadian mun anjeun nyandak kandaraan kaluar tina persamaan konsumsi minyak bumi, sagalana dumadakan janten langkung mirah. Pikirkeun deui. Salaku urang nempo dina bagian dua, kadaharan, dapur jeung produk rumah tangga, farmasi jeung alat-alat médis, pakean, produk kageulisan, bahan wangunan, suku cadang mobil, sarta perséntase badag ngan ngeunaan sagalana sejenna, sadayana dijieun maké minyak bumi.

Nalika mayoritas kandaraan transisi ka EVs, paménta pikeun minyak atah bakal ambruk, nyandak harga minyak atah handap kalawan eta. Turunna éta hartosna penghematan biaya anu ageung pikeun produsén produk di unggal séktor anu ngagunakeun minyak bumi dina prosés produksina. Tabungan ieu antukna bakal disalurkeun ka konsumen rata-rata, ngarangsang ékonomi dunya mana waé anu kaancam ku harga gas anu luhur.

Pembangkit listrik mikro asup kana grid

Kauntungan samping anu sanésna gaduh EV nyaéta yén éta ogé tiasa ganda salaku sumber daya cadangan upami aya badai salju anu kantos ngetok saluran listrik di lingkungan anjeun. Kantun ngaitkeun mobil anjeun ka bumi atanapi alat listrik anjeun pikeun ningkatkeun kakuatan darurat.

Upami bumi atanapi gedong anjeun parantos investasi dina panél surya sareng sambungan grid pinter, éta tiasa ngeusi batre mobil anjeun nalika anjeun henteu peryogina teras eupan énergi éta deui ka bumi anjeun, gedong, atanapi jaringan listrik komunitas wengi-wengi, berpotensi ngahémat kami. tagihan énergi atawa malah nyieun anjeun saeutik duit samping.

Tapi anjeun terang naon, ayeuna urang nuju creeping kana topik tanaga surya, sarta rada terus terang, éta pantes éta paguneman sorangan: Énergi surya sareng kebangkitan énergi internét: Masa Depan Énergi P4

Kahareup énergi LINKS runtuyan

Pupusna laun jaman énergi karbon: Future of Energy P1.

Minyak! Pemicu pikeun jaman anu tiasa diperbaharui: Masa Depan Énergi P2

Énergi surya sareng kebangkitan énergi internét: Masa Depan Énergi P4

Renewable vs wildcards énergi Thorium sareng Fusion: Masa Depan Énergi P5

Masa depan urang dina dunya anu seueur énergi: Masa Depan Énergi P6