Πώς θα είναι τα ηλεκτρικά οχήματα σε δέκα χρόνια;

Από τους Mehdi Seyedmahmoudian, Saad Mekhilef, Saeid Ghazizadeh και Alex Stojcevski, Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας Swinburne, Μελβούρνη

Φανταστείτε τη σκηνή: Οδηγείτε το ηλεκτρικό σας όχημα προς τα καταστήματα και παρατηρείτε ότι η μπαταρία τελειώνει.

Δεν είναι τίποτα ανησυχητικό. Παρκάρετε σε διαθέσιμο χώρο και ενώ ψωνίζετε και πίνετε καπουτσίνο, το αυτοκίνητό σας χρεώνει. Όχι καλώδια, μην ανησυχείς. Η όλη διαδικασία είναι αυτοματοποιημένη.

Χάρη στις πρόσφατες εξελίξεις στην έρευνα για την ασύρματη μεταφορά ενέργειας, έχει καταστεί εφικτή η φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων χωρίς την ανάγκη καλωδίου, όπως οι ασύρματοι φορτιστές που χρησιμοποιούνται ήδη για smartphone.

Αυτό είναι το μέλλον των ηλεκτρικών οχημάτων. Και δεν είναι μακριά.

Μακριά από τον φόβο του πρώην πρωθυπουργού της Αυστραλίας Scott Morrison ότι τα ηλεκτρικά οχήματα θα μπορούσαν να «σκοτώσουν το Σαββατοκύριακο», οι διακοπές στην παραλία των Χριστουγέννων στο εγγύς μέλλον θα μπορούσαν να επωφεληθούν από την υποδομή ασύρματης φόρτισης που είναι ενσωματωμένη στους αυτοκινητόδρομους που ακολουθούν για να φτάσουν εκεί.

Αυτό θα σας επιτρέψει να φορτίσετε το ηλεκτρικό σας όχημα ενώ ταξιδεύετε στο δρόμο, γνωστό ως δυναμική ασύρματη φόρτιση.

Τα περισσότερα σημερινά ηλεκτρικά οχήματα μπορούν να διανύσουν περισσότερα από 300 χιλιόμετρα με μία μόνο φόρτιση, περισσότερα από όσα χρειάζονται οι περισσότεροι άνθρωποι για καθημερινή χρήση, αλλά όχι αρκετά όταν ξεκινάτε ένα μεγαλύτερο ταξίδι.

Αλλά με την τεχνολογία δυναμικής ασύρματης φόρτισης ενσωματωμένη στην οδική υποδομή, το άγχος της αυτονομίας δεν θα είναι πλέον κάτι που πρέπει να σκεφτείτε.

Επίσης, δεν θα χρειαστεί να αγοράσετε ένα πιο ακριβό ηλεκτρικό όχημα με μεγαλύτερη μπαταρία ικανή να καλύψει εκατοντάδες χιλιόμετρα (οι μπαταρίες είναι το πιο ακριβό μέρος ενός ηλεκτρικού οχήματος) όταν η μέση ημερήσια απόσταση ταξιδιού είναι μόνο μερικές δεκάδες χιλιόμετρα.

Ο εκτενής κατάλογος των πλεονεκτημάτων των ηλεκτρικών οχημάτων είναι αρκετά ελκυστικός, κυρίως λόγω του τρόπου με τον οποίο μπορούν να συμβάλουν στη μείωση των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου που σχετίζονται με τις μεταφορές.

Ωστόσο, υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος για να φτάσουμε σε αυτήν την ουτοπία.

Παρά την περιβαλλοντικά ελκυστική πρόσοψή τους, τα ηλεκτρικά οχήματα παράγουν περισσότερες εκπομπές άνθρακα κατά τη φάση της κατασκευής από τα αντίστοιχα τους με κινητήρες εσωτερικής καύσης.

Αυτό αποδίδεται κυρίως στις μη φιλικές προς το περιβάλλον διαδικασίες παραγωγής των ογκωδών μπαταριών που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά οχήματα.

Ίσως να πάρετε ένα ηλεκτρικό τρένο αντί για ένα ηλεκτρικό όχημα;

Πριν βγει στο δρόμο ένα ηλεκτρικό όχημα μεσαίου μεγέθους, μια ανάλυση υπολόγισε ότι θα είχε παραγάγει 8.100 κιλά CO2. Ωστόσο, αυτό θα αντισταθμιστεί σε όλη τη διάρκεια ζωής του ηλεκτρικού οχήματος, χάρη στο προωθητικό του χωρίς άνθρακα.

Είτε φορτίζονται μέσω καλωδίου είτε ασύρματα, οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις των ηλεκτρικών οχημάτων εξαρτώνται επίσης από το αποτύπωμα άνθρακα της πηγής ενέργειας τους.

Εάν η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται για την επαναφόρτισή της προέρχεται μόνο από σταθμούς παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα, ένα μεσαίου μεγέθους ηλεκτρικό όχημα όπως το Tesla 3 θα πρέπει να διανύσει 125.000 χιλιόμετρα για να ξεπεράσει τις περιβαλλοντικές επιδόσεις μιας βενζινοκίνητης Toyota Corolla.

Ωστόσο, εάν το δίκτυο που το επαναφορτίζει λειτουργεί εξ ολοκλήρου από ανανεώσιμες πηγές, αυτό το σημείο ισορροπίας πέφτει κάτω από τα 14.000 km.

Το ηλεκτρικό δίκτυο πρέπει να μπορεί να φιλοξενήσει μια τέτοια τεράστια εισροή ηλεκτρικών οχημάτων και ανανεώσιμων πηγών.

Τα ηλεκτρικά οχήματα δεν είναι σαν τα άλλα αντικείμενα που έχετε στο σπίτι. Η διαδικασία φόρτισης ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου μπορεί να καταναλώσει έως και 22 κιλοβάτ ισχύος, ή 10 φορές την ενέργεια που καταναλώνεται κατά το σιδέρωμα ή τη χρήση στεγνωτήρα μαλλιών στη μέγιστη χωρητικότητα.

Ο χειρισμός μιας τέτοιας τεράστιας ποσότητας ενέργειας σε εθνικό επίπεδο δικτύου, σε συνδυασμό με την απρόβλεπτη φύση των ανανεώσιμων πηγών, απαιτεί ένα δίκτυο που δεν είναι μόνο πιο έξυπνο αλλά και πιο βιώσιμο και αποκεντρωμένο από την τρέχουσα υποδομή.

Το δίκτυο πρέπει πρώτα να ψηφιοποιηθεί για να συμβαδίσει με τις περίπλοκες απαιτήσεις του αυξανόμενου αριθμού ηλεκτρικών οχημάτων που το χρησιμοποιούν και της αυξανόμενης επικράτησης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που το τροφοδοτούν.

Αυτό σημαίνει ότι ένα μελλοντικό δίκτυο είναι ένα δίκτυο δεδομένων, ενσωματωμένο σε τεχνητή νοημοσύνη που επιτρέπει σε όλες τις ενεργειακές οντότητες, από τους καταναλωτές έως τους κατανεμημένους παραγωγούς έως τις ανανεώσιμες πηγές, να αλληλεπιδρούν ψηφιακά μεταξύ τους και με το συνολικό κεντρικό δίκτυο.

Η άνοδος της τεχνητής νοημοσύνης και οι σχετικές εφαρμογές της παρουσιάζουν πολλά υποσχόμενες ευκαιρίες για την αποτελεσματική διαχείριση αυτών των εξαιρετικά εξελιγμένων ενεργειακών δικτύων.

Μια άλλη πρόκληση που πρέπει να ξεπεραστεί είναι η βελτίωση των μπαταριών που τροφοδοτούν τα ίδια τα ηλεκτρικά οχήματα.

Οι τρέχουσες μπαταρίες, εκτός από ακριβές, ογκώδεις και δύσκολο να παραχθούν βιώσιμα, μπορούν επίσης να καταστραφούν εύκολα.

Για παράδειγμα, οι γρήγοροι φορτιστές για ηλεκτρικά οχήματα επιτρέπουν τη γρήγορη επαναφόρτιση αλλά και την έγχυση τεράστιας ποσότητας ενέργειας στην μπαταρία σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, προκαλώντας περαιτέρω απόσβεση και υποβάθμιση της μπαταρίας.

Υπάρχει επίσης το πρόβλημα του τι πρέπει να γίνει όταν η μπαταρία ενός ηλεκτρικού οχήματος φτάσει στο τέλος της χρησιμότητάς της και γίνονται εργασίες για να διαπιστωθεί εάν μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για σταθερή χρήση σε ηλιακά ή αιολικά πάρκα.

Οι ερευνητές αναπτύσσουν μια διαδικασία για την ανακύκλωση των μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων στο τέλος του κύκλου ζωής τους και τη διάσπασή τους στα εξαρτήματά τους, κάτι που παράγει μόνο χαμηλές εκπομπές ρύπων.

Αλλά οι μπαταρίες των ηλεκτρικών οχημάτων έχουν επίσης τα πλεονεκτήματά τους, όπως η ικανότητά τους να επιστρέφουν ενέργεια στο δίκτυο μέσω αμφίδρομων φορτιστών και τεχνολογίας από όχημα σε δίκτυο.

Αυτό το μέλλον είναι ήδη εδώ για ορισμένους οδηγούς ηλεκτρικών οχημάτων στη Νότια Αυστραλία.

Φανταστείτε μια άλλη σκηνή: οδηγείτε το ηλεκτρικό σας όχημα στα καταστήματα και τα χρήματα που θα κερδίσετε τροφοδοτώντας την ενέργεια πίσω στο δίκτυο ενώ ψωνίζετε θα καλύψουν πολύ καλά το κόστος του καφέ και ενός γεύματος.

Σύμπαν Ο Debunks καταρρίπτει όλους τους μύθους για τα ηλεκτρικά οχήματα. Επεισόδιο 1 παρακάτω.

Αναπληρωτής Καθηγητής Mehdi Seyedmahmoudian είναι Διευθυντής του Κέντρου Ενεργειακής Μετάβασης της Siemens Swinburne και Συντονιστής Πειθαρχίας Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών στη Σχολή Επιστημών, Υπολογιστικών και Μηχανικών Τεχνολογιών στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Swinburne στη Μελβούρνη της Αυστραλίας. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ηλεκτρικά οχήματα, μικροδίκτυα, έξυπνα δίκτυα και ενσωματωμένα ενεργειακά συστήματα AI.

Καθηγητής Saad Mekhilef είναι διακεκριμένος καθηγητής της Σχολής Επιστημών, Τεχνολογιών Υπολογιστών και Μηχανικών του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Swinburne και Επίτιμος Καθηγητής του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου της Μαλάγιας. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν τεχνικές μετατροπής ενέργειας, έλεγχο μετατροπέα ισχύος, παρακολούθηση σημείων μέγιστης ισχύος, ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και ενεργειακή απόδοση.

Saeid Ghazizadeh Είναι διδάκτωρ στη Σχολή Επιστημών, Τεχνολογιών Υπολογιστών και Μηχανικών στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Swinburne. Η διδακτορική του έρευνα ασχολείται με τεχνολογίες ασύρματης φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων.

Καθηγητής Alex Stojcevski είναι Κοσμήτορας της Σχολής Επιστημών, Τεχνολογιών Υπολογιστών και Μηχανικών στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Swinburne. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν προηγμένα στατιστικά και μεγάλα δεδομένα, σταθερότητα και έλεγχο συστημάτων ισχύος, έξυπνα δίκτυα και μικροδίκτυα, έρευνα ηλεκτρικών οχημάτων, τεχνητή νοημοσύνη στην κατασκευή και σταθερότητα και έλεγχο συστημάτων ισχύος.

Εγγραφείτε για να λάβετε ενέργεια από το riaus

Σας ενδιαφέρει η βιομηχανία ενέργειας και οι τεχνολογικές και επιστημονικές εξελίξεις που την οδηγούν; Στη συνέχεια, το ενημερωτικό δελτίο ηλεκτρονικού ταχυδρομείου μας Ενεργοποιώ ειναι για σενα. Κάντε κλικ εδώ για εγγραφή.



Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *