Pagtaas ng electric car: Hinaharap ng Enerhiya P3

Ang iyong sasakyan—ang epekto nito sa mundong iyong ginagalawan ay magiging mas malaki kaysa sa iyong inaasahan. 

Kung babasahin mo ang huling madulas na bahagi ng seryeng ito ng Hinaharap ng Enerhiya, tataya ka na ang ikatlong yugto ay sasakupin ang pagtaas ng solar bilang bagong nangingibabaw na anyo ng enerhiya sa mundo. Well, medyo mali ka lang: tatalakayin namin iyon bahagi apat. Sa halip, pinili naming takpan muna ang biofuels at mga de-kuryenteng sasakyan dahil ang karamihan sa mga sasakyang pang-transportasyon sa mundo (ibig sabihin, mga kotse, trak, barko, eroplano, halimaw na trak, atbp) ay tumatakbo sa gas at iyon ang dahilan kung bakit ang krudo ay may mundo sa pamamagitan ng lalamunan. Alisin ang gas mula sa equation at ang buong mundo ay nagbabago.

Siyempre, ang paglayo sa gas (at sa lalong madaling panahon maging ang combustion engine) ay mas madaling sabihin kaysa gawin. Pero kung babasahin mo hanggang sa nakakalungkot na dulo ng ikalawang bahagi, maaalala mo na karamihan sa mga pamahalaan sa daigdig ay walang gaanong mapagpipilian sa bagay na ito. Sa madaling salita, ang patuloy na pagpapatakbo ng ekonomiya sa isang lalong pabagu-bago at kakaunting pinagmumulan ng enerhiya—ang krudo—ay magiging hindi masusustento sa ekonomiya at pulitika sa pagitan ng 2025-2035. Sa kabutihang palad, ang higanteng paglipat na ito ay maaaring maging mas madali kaysa sa aming iniisip.

Ang tunay na pakikitungo sa likod ng biofuels

Ang mga de-koryenteng sasakyan ang kinabukasan ng transportasyon—at tutuklasin natin ang hinaharap na iyon sa ikalawang kalahati ng artikulong ito. Ngunit sa mahigit isang bilyong sasakyan sa kalsada sa buong mundo, ang pagpapalit sa fleet ng sasakyan na iyon ng mga de-kuryenteng sasakyan ay maaaring tumagal ng isa hanggang dalawang dekada. Wala kaming ganoong oras. Kung sisipain ng mundo ang pagkagumon nito sa langis, kakailanganin nating maghanap ng iba pang pinagmumulan ng gasolina na maaaring magpatakbo ng ating kasalukuyang mga sasakyang nasusunog sa loob ng dekada o higit pa hanggang sa mapalitan ng kuryente. Doon pumapasok ang mga biofuel.

Kapag binisita mo ang pump, mayroon ka lang talagang opsyon na magpuno ng gas, mas mahusay na gas, premium na gas, o diesel. At iyon ay isang problema para sa iyong pocketbook—isa sa mga dahilan kung bakit napakamahal ng langis ay na ito ay may malapit na monopolyo sa mga istasyon ng gasolina na ginagamit ng mga tao sa karamihan ng mundo. Walang kompetisyon.

Ang biofuels, gayunpaman, ay maaaring maging kumpetisyon na iyon. Isipin ang isang hinaharap kung saan makikita mo ang ethanol, o isang hybrid na ethanol-gas, o kahit na mga opsyon sa pag-charge ng kuryente sa susunod na magmaneho ka sa pump. Ang hinaharap na iyon ay umiiral na sa Brazil. 

Gumagawa ang Brazil ng napakalaking halaga ng ethanol mula sa tubo. Kapag ang mga Brazilian ay pumunta sa pump, mayroon silang pagpipilian na punan ang gas o ethanol o iba't ibang mga halo sa pagitan. Ang resulta? Malapit na sa ganap na kalayaan mula sa dayuhang langis, mas murang presyo ng gas, at umuusbong na ekonomiya para mag-boot—sa katunayan, mahigit 40 milyong Brazilian ang lumipat sa gitnang uri sa pagitan ng 2003 at 2011 nang magsimula ang industriya ng biofuel ng bansa. 

'Ngunit maghintay,' sabi mo, 'kailangan ng mga biofuel ang mga flex-fuel na kotse upang patakbuhin ang mga ito. Tulad ng electric, aabutin ng ilang dekada upang palitan ang mga kotse sa mundo ng mga flex-fuel na kotse.' Actually, hindi naman. Ang isang maruming maliit na lihim sa loob ng industriya ng sasakyan ay ang halos lahat ng mga sasakyang ginawa mula noong 1996 ay maaaring ma-convert sa mga flex-fuel na kotse sa halagang kasing liit ng $150. Kung interesadong i-convert ang iyong sasakyan, tingnan ang mga link na ito: isa at dalawa.

'Ngunit maghintay,' muli mong sasabihin, 'ang pagtatanim ng mga halaman upang gumawa ng ethanol ay magtataas ng halaga ng pagkain!' Taliwas sa paniniwala ng publiko (mga paniniwalang pormal na ibinahagi ng manunulat na ito), hindi pinapalitan ng ethanol ang produksyon ng pagkain. Sa katunayan, ang by-product ng karamihan sa produksyon ng ethanol ay pagkain. Halimbawa, karamihan sa mga mais na itinanim sa Amerika ay hindi talaga tinatanim para sa mga tao, ito ay itinatanim para sa feed ng hayop. At isa sa pinakamagagandang feed ng hayop ay 'distillers grain,' na gawa sa mais, ngunit ginawa muna sa pamamagitan ng fermentation-distillation process—ang by-product ay (hulaan mo) ethanol AT distiller grain.

Pagdadala ng pagpipilian sa gas pump

Ito ay hindi kinakailangang pagkain kumpara sa gasolina, maaari itong maging pagkain at maraming gasolina. Kaya't tingnan natin ang iba't ibang bio at alternatibong gasolina na makikita natin sa merkado nang may paghihiganti sa kalagitnaan ng 2020s:

ethanol. Ang ethanol ay alkohol, na ginawa sa pamamagitan ng pagbuburo ng mga asukal, at maaaring gawin mula sa iba't ibang uri ng halaman tulad ng trigo, mais, tubo, kahit na kakaibang mga halaman tulad ng cactus. Sa pangkalahatan, ang ethanol ay maaaring gawin sa sukat gamit ang karamihan sa anumang halaman na pinakaangkop para sa isang bansa na lumago. 

methanol. Ang mga race car at drag racing team ay gumagamit ng methanol sa loob ng mga dekada. Pero bakit? Well, ito ay may mas mataas na katumbas na octane rating (~113) kaysa sa premium na gas (~93), nag-aalok ng mas mahusay na compression ratios at ignition timing, ito ay mas malinis kaysa sa gasolina, at ito ay karaniwang isang third ng presyo ng karaniwang gasolina. At paano mo ginagawa ang bagay na ito? Sa pamamagitan ng paggamit ng H2O at carbon dioxide—kaya tubig at hangin, ibig sabihin ay maaari mong gawing mura ang gasolina kahit saan. Sa katunayan, ang methanol ay maaaring likhain gamit ang recycled carbon dioxide mula sa lumalaking industriya ng natural na gas sa mundo, at kahit na may recycled biomass (ibig sabihin, waste generated forestry, agriculture, at maging ang city waste). 

Sapat na biomass ang ginagawa bawat taon sa America upang makagawa ng sapat na methanol upang masakop ang kalahati ng mga kotse sa US sa dalawang dolyar bawat galon, kumpara sa apat o lima gamit ang gasolina. 

Algae. Kakatwa, bacteria, partikular cyanobacteria, maaaring paganahin ang iyong hinaharap na sasakyan. Ang mga bacteria na ito ay kumakain ng photosynthesis at carbon dioxide, karaniwang araw at hangin, at madaling ma-transform sa biofuel. Sa pamamagitan ng kaunting genetic engineering, umaasa ang mga siyentipiko na balang araw ay malinang ang napakalaking dami ng mga bakteryang ito sa mga higanteng panlabas na tangke. Ang kicker ay dahil ang mga bacteria na ito ay kumakain ng carbon dioxide, mas lumalaki ang mga ito, mas nililinis din nila ang ating kapaligiran. Nangangahulugan ito na ang mga magsasaka ng bakterya sa hinaharap ay maaaring kumita ng parehong halaga ng biofuel na kanilang ibinebenta at ang halaga ng carbon dioxide na sinipsip mula sa atmospera.

Naririto na ang mga de-kuryenteng sasakyan at kahanga-hanga na

Ang mga de-koryenteng sasakyan, o EV, ay naging bahagi ng kultura ng pop salamat sa malaking bahagi kay Elon Musk at sa kanyang kumpanya, Tesla Motors. Ang Tesla Roadster, at ang Model S sa partikular, ay napatunayan na ang mga EV ay hindi lamang ang pinakaberdeng kotse na maaari mong bilhin, kundi pati na rin ang pinakamahusay na sasakyan upang magmaneho, tuldok. Ang Model S ay nanalo ng 2013 "Motor Trend Car of the Year" at 2013 na "Car of the Year" ng Automobile Magazine. Pinatunayan ng kumpanya na ang mga EV ay maaaring maging isang simbolo ng katayuan, pati na rin ang isang pinuno sa automotive engineering at disenyo.

Ngunit lahat ng Tesla ass na humahalik sa isang tabi, ang katotohanan ay para sa lahat ng press na iniutos ng Tesla at iba pang mga modelo ng EV sa mga nakaraang taon, kinakatawan pa rin nila ang mas mababa sa isang porsyento ng pandaigdigang merkado ng kotse. Kasama sa mga dahilan sa likod ng matamlay na paglago na ito ang kakulangan ng pampublikong karanasan sa pagmamaneho ng mga EV, mas mataas na bahagi ng EV at mga gastos sa pagmamanupaktura (kaya mataas ang tag ng presyo sa pangkalahatan), at kakulangan ng imprastraktura sa pag-recharge. Ang mga kakulangan na ito ay malaki, ngunit hindi sila magtatagal.

Halaga ng paggawa ng sasakyan at mga de-kuryenteng baterya na nakatakdang bumagsak

Sa pamamagitan ng 2020s, isang buong host ng mga teknolohiya ang darating online upang bawasan ang mga gastos sa pagmamanupaktura ng mga sasakyan, lalo na ang mga EV. Upang magsimula, kunin natin ang iyong karaniwang sasakyan: humigit-kumulang tatlong-ikalima ng lahat ng ating mobility fuel ay napupunta sa mga kotse at dalawang-katlo ng gasolinang iyon ang ginagamit upang madaig ang bigat ng kotse upang itulak ito pasulong. Kaya naman ang anumang magagawa natin upang gawing mas magaan ang mga sasakyan ay hindi lamang makakamura sa kanila, makakatulong din ito sa kanila na gumamit din ng mas kaunting gasolina (maging ito ay gas o kuryente).

Narito kung ano ang nasa pipeline: sa kalagitnaan ng 2020s, sisimulan ng mga gumagawa ng kotse na gawin ang lahat ng kotse mula sa carbon fiber, isang materyal na light years na mas magaan at mas malakas kaysa sa aluminum. Ang mga magaan na kotseng ito ay makakapagpatakbo sa mas maliliit na makina at mapanatili ang parehong pagganap. Gagawin din ng mas magaan na mga kotse ang paggamit ng mga de-kuryenteng baterya sa mga combustion engine, dahil ang kasalukuyang teknolohiya ng baterya ay magagawang paganahin ang mga mas magaan na sasakyang ito hanggang sa mga kotseng pinapagana ng gas.

Siyempre, hindi nito binibilang ang mga inaasahang pagsulong sa teknolohiya ng baterya, at magkakaroon ng marami. Ang gastos, laki, at kapasidad ng imbakan ng mga baterya ng EV ay bumuti sa napakabilis ng kidlat na clip sa loob ng maraming taon at ang mga bagong teknolohiya ay darating online sa lahat ng oras upang mapabuti ang mga ito. Halimbawa, sa 2020, makikita natin ang pagpapakilala ng mga supercapacitor na nakabatay sa graphene. Ang mga supercapacitor na ito ay magbibigay-daan para sa mga EV na baterya na hindi lamang mas magaan at mas manipis, ngunit magkakaroon din ang mga ito ng mas maraming enerhiya at ilalabas ito nang mas mabilis. Nangangahulugan ito na ang mga kotse ay magiging mas magaan, mas mura, at mas mabilis na bumilis. Samantala, sa pamamagitan ng 2017, ang Tesla's Gigafactory ay magsisimulang gumawa ng mga EV na baterya sa napakalaking sukat, na posibleng bumaba sa mga gastos ng mga EV na baterya ng 30 porsyento sa pamamagitan ng 2020.

Ang mga inobasyong ito sa paggamit ng carbon fiber at ultra-efficient na teknolohiya ng baterya ay magdadala sa mga gastos ng mga EV na katumbas ng mga tradisyunal na combustion engine na sasakyan, at sa kalaunan ay mas mababa sa mga combustion na sasakyan—tulad ng makikita natin.

Ang mga pamahalaan ng daigdig ay sumusulong upang mapabilis ang paglipat

Ang pagbaba ng presyo ng mga EV ay hindi nangangahulugang isang EV sales bonanza. At iyon ay isang problema kung ang mga pamahalaan ng mundo ay seryoso sa pag-iwas sa paparating na pagbagsak ng ekonomiya (nakabalangkas sa ikalawang bahagi). Iyon ang dahilan kung bakit ang isa sa mga pinakamahusay na taktika na maaaring ipatupad ng mga pamahalaan upang bawasan ang pagkonsumo ng gas at bawasan ang presyo sa bomba ay upang i-promote ang paggamit ng mga EV. Ito ay kung paano maaaring gawin iyon ng mga pamahalaan:

Ang isa sa pinakamalaking hadlang sa pag-ampon ng EV ay ang pangamba ng maraming mamimili na maubusan ng juice habang nasa kalsada, malayo sa istasyon ng pagsingil. Upang matugunan ang butas sa imprastraktura na ito, iuutos ng mga pamahalaan na i-install ang imprastraktura ng EV recharging sa lahat ng umiiral na mga istasyon ng gas, kahit na gumagamit ng mga subsidyo sa ilang mga kaso upang mapabilis ang proseso. Malamang na makisali ang mga manufacturer ng EV sa pagbuo ng imprastraktura na ito, dahil kinakatawan nito ang bago at kumikitang revenue stream na maaaring nakawin mula sa mga kasalukuyang kumpanya ng langis.

Sisimulan ng mga lokal na pamahalaan ang pag-update ng mga tuntunin sa gusali, na nag-uutos na ang lahat ng mga tahanan ay may mga EV charging outlet. Sa kabutihang palad, ito ay nangyayari na: California lumipas ang isang batas na nangangailangan ng lahat ng bagong paradahan at pabahay na isama ang imprastraktura sa pagsingil ng EV. Sa China, ang lungsod ng Shenzhen lumipas na batas na nangangailangan ng mga developer ng mga apartment at condo na magtayo ng mga charging outlet/station sa bawat parking space. Samantala, ang Japan ngayon ay may mas maraming fast-charging point (40,000) kaysa sa mga gasolinahan (35,000). Ang iba pang benepisyo ng pamumuhunan sa imprastraktura na ito ay kumakatawan ito sa libu-libong bago, hindi na-export na mga trabaho sa bawat bansang gumagamit nito.

Samantala, ang mga pamahalaan ay maaari ring direktang magbigay ng insentibo sa pagbili ng mga EV. Ang Norway, halimbawa, ay isa sa pinakamalaking Tesla importer sa mundo. Bakit? Dahil ang gobyerno ng Norway ay nag-aalok sa mga may-ari ng EV ng libreng access sa mga hindi pinagsamang driving lane (hal. ang bus lane), libreng pampublikong paradahan, libreng paggamit ng mga toll road, isang waived na taunang bayad sa pagpaparehistro, exemption sa ilang partikular na buwis sa pagbebenta, at isang pagbabawas ng buwis sa kita. Oo, alam ko tama! Kahit na ang Tesla Model S ay isang marangyang kotse, ang mga insentibo na ito ay ginagawang halos pareho ang pagbili ng Teslas sa pagmamay-ari ng isang tradisyonal na kotse.

Ang ibang mga pamahalaan ay madaling mag-alok ng mga katulad na insentibo, na perpektong mag-e-expire pagkatapos maabot ng mga EV ang isang tiyak na limitasyon ng kabuuang pagmamay-ari ng pambansang sasakyan (tulad ng 40 porsiyento) upang pabilisin ang paglipat. At pagkatapos na kumatawan ang mga EV sa karamihan ng fleet ng sasakyan ng publiko, maaaring maglapat ng karagdagang buwis sa carbon sa mga natitirang may-ari ng mga combustion engine na sasakyan upang hikayatin ang kanilang pag-upgrade sa huli sa laro sa mga EV.

Sa ganitong kapaligiran, ang mga pamahalaan ay natural na magbibigay ng mga subsidyo para sa pananaliksik sa pagsulong ng EV at produksyon ng EV. Kung mabuhok ang mga bagay at kailangan ang mas matinding mga hakbang, maaari ding utusan ng mga pamahalaan ang mga tagagawa ng kotse na ilipat ang mas mataas na porsyento ng kanilang produksyon na output sa mga EV, o kahit na mag-utos ng EV-only na output. (Ang ganitong mga utos ay kahanga-hangang epektibo noong WWII.)

Ang lahat ng mga opsyong ito ay maaaring mapabilis ang paglipat mula sa pagkasunog tungo sa mga de-kuryenteng sasakyan sa pamamagitan ng mga dekada, pagbabawas ng pandaigdigang pag-asa sa langis, paglikha ng milyun-milyong bagong trabaho, at pag-save ng mga pamahalaan ng bilyun-bilyong dolyar (na kung hindi man ay gagastusin sa pag-import ng krudo) na maaaring mamuhunan sa ibang lugar .

Para sa ilang karagdagang konteksto, may humigit-kumulang dalawa sa mahigit isang bilyong sasakyan sa mundo ngayon. Ang mga tagagawa ng sasakyan sa pangkalahatan ay gumagawa ng 100 milyong sasakyan bawat taon, kaya depende sa kung gaano ka-agresibo natin ang paglipat sa mga EV, aabutin lamang ng isa hanggang dalawang dekada upang mapalitan ang sapat na mga sasakyan sa mundo upang muling paganahin ang ating ekonomiya sa hinaharap.

Isang boom pagkatapos ng tipping point

Kapag naabot na ng mga EV ang isang tipping point sa pagmamay-ari sa pangkalahatang publiko, humigit-kumulang 15 porsyento, ang paglago ng mga EV ay magiging hindi mapigilan. Ang mga EV ay malayong mas ligtas, mas mura ang pag-maintain, at sa kalagitnaan ng 2020s ay mas mababa ang gastos sa pag-fuel kumpara sa mga kotseng pinapagana ng gas—gaano man kababa ang presyo ng gas.

Ang parehong mga pagsulong sa teknolohiya at suporta ng gobyerno ay hahantong sa mga katulad na aplikasyon sa mga EV truck, bus, at eroplano. Ito ay magiging laro-pagbabago.

Tapos biglang, mas mura ang lahat

Isang kawili-wiling bagay ang mangyayari kapag inilabas mo ang mga sasakyan sa equation ng pagkonsumo ng krudo, ang lahat ay biglang nagiging mas mura. Pag-isipan mo. Tulad ng nakita namin sa ikalawang bahagi, pagkain, mga produkto sa kusina at sambahayan, mga parmasyutiko at kagamitang medikal, damit, mga produktong pampaganda, mga materyales sa gusali, mga piyesa ng kotse, at isang malaking porsyento ng halos lahat ng iba pa, ay lahat ay nilikha gamit ang petrolyo.

Kapag lumipat ang karamihan sa mga sasakyan sa mga EV, babagsak ang demand para sa krudo, na magpapababa sa presyo ng krudo. Ang pagbabang iyon ay mangangahulugan ng malaking pagtitipid sa gastos para sa mga tagagawa ng produkto sa bawat sektor na gumagamit ng petrolyo sa kanilang mga proseso ng produksyon. Ang mga matitipid na ito ay ipapasa sa karaniwang mamimili, na magpapasigla sa anumang ekonomiya ng mundo na nabugbog ng mataas na presyo ng gas.

Ang mga micro-power plant ay kumakain sa grid

Ang isa pang side benefit ng pagmamay-ari ng EV ay maaari din itong magdoble bilang isang madaling gamiting pinagmumulan ng backup na kuryente sakaling matumba ng snowstorm ang mga linya ng kuryente sa iyong lugar. I-hook up lang ang iyong sasakyan sa iyong bahay o mga electrical appliances para sa mabilis na pagpapalakas ng emergency power.

Kung ang iyong bahay o gusali ay namuhunan sa mga solar panel at smart grid connection, maaari nitong i-charge ang iyong sasakyan kapag hindi mo ito kailangan at pagkatapos ay ibalik ang enerhiyang iyon sa iyong bahay, gusali, o community power grid sa gabi, na posibleng makatipid sa aming singil sa enerhiya o kahit na gumawa ka ng kaunting side cash.

Ngunit alam mo kung ano, ngayon ay gumagapang na tayo sa paksa ng solar energy, at sa totoo lang, karapat-dapat ito sa sarili nitong pag-uusap: Enerhiya ng solar at ang pagtaas ng enerhiya sa internet: Hinaharap ng Enerhiya P4

KINABUKASAN NG ENERGY SERIES LINKS

Ang mabagal na pagkamatay ng panahon ng enerhiya ng carbon: Hinaharap ng Enerhiya P1.

Langis! Ang trigger para sa renewable era: Hinaharap ng Enerhiya P2

Enerhiya ng solar at ang pagtaas ng enerhiya sa internet: Hinaharap ng Enerhiya P4

Renewable vs the Thorium at Fusion energy wildcard: Hinaharap ng Enerhiya P5

Ang ating kinabukasan sa mundong saganang enerhiya: Hinaharap ng Enerhiya P6