Am putea alimenta toate mașinile în totalitate de la energia eoliană?

  • Phillip Hopkins
  • 0
  • 1433
  • 190
Galerie de imagini: reînnoirea grilei Un grup de turbine eoliene sunt siluetate de soarele apus de pe un parc eolian de lângă Montezuma, Kan. Vezi imagini de reînnoire a rețelei. AP Photo / Charlie Riedel

Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să ne oprim gândirii despre energie ca o marfă simplă - ceva ce trebuie produs și consumat. În schimb, gândiți-vă la comportamentul uman, la tiparele și obiceiurile de conducere și la variațiile vântului și ale vremii. Apoi, gândiți-vă la modul în care toți acești factori se vor amesteca și vor echilibra puterea care poate fi produsă efectiv de vânt și când și cum va fi folosit de șoferi.

Dacă v-ați gândit ceva, atunci răspunsul la care ați ajuns probabil este „nu”. Și ai avea dreptate - cel puțin într-o anumită măsură. Răspunsul complet se află, după cum s-a spus, în multe variabile. Deci, după cum veți vedea, este posibil (totuși puțin probabil) ca într-o zi răspunsul să poată fi „da”.

Problema mașinilor alimentate cu energie electrică eoliană este mai puțin una dintre ofertă și cerere și mai mult una dintre schimbările sociologice și culturale ale obiceiurilor și gândirii. Deplasarea de la kilometri pe galon la kilowatt ore pe mile înseamnă mai mult decât a scăpa o baterie unde se găsea rezervorul de gaz. Este vorba despre schimbarea obiceiurilor de conducere, a obiceiurilor de călătorie și chiar a conceptului nostru de a lucra și a face naveta. Dar când (și dacă) aceste tradiții culturale vor fi schimbate, energia eoliană ar mai fi în scurt timp cu aprovizionarea. Sigur, ar putea genera puterea necesară, dar numai dacă ar exista suficiente parcuri eoliene și numai dacă ar exista suficiente moduri de a distribui puterea - dacă și dacă și dacă. Însă vântul este o fiară fiabilă, în ciuda tehnicilor moderne de prognoză. Vântul este sezonier, vântul depinde de furtuni, iar vântul este variabil și schimbător - cu atât mai mult decât comportamentul uman.

Este însă posibil ca eoliana să devină o parte a unui portofoliu de resurse alternative de energie, care ar putea într-o zi să înlocuiască mai multe uzine tradiționale de cărbune, gaze naturale și electricitate. Citiți pentru a afla de ce vântul nu poate alimenta o flotă națională de mașini, dar poate funcționa bine ca un instrument într-o cutie de instrumente mai mare de surse de energie care așteaptă să facă din Statele Unite o țară mai ecologică și mai eficientă din punct de vedere al consumului de combustibil..

cuprins
  1. Vântul este imprevizibil
  2. Puterea eoliană nu este suficientă
  3. Cum vă va ajuta vântul?
Șeful de proiect Rusty Hurt deschide o ușă la baza unuia dintre turnurile eoliene din Montezuma, Kan. Parcul eolian conține 170 dintre turnurile înalte de 289 de metri și poate genera suficientă energie electrică pentru a alimenta 40.000 de gospodării. AP Photo / Charlie Riedel

Profesorul de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT), Stephen Connors, a studiat interacțiunea de generare a energiei alternative și a energiei electrice încă din momentul în care termenul de încălzire globală a intrat în limbajul comun.

El a spus că atunci când analizăm potențialul eolian pentru a alimenta electricitate pentru flota de vehicule electrice auto din țară, oamenii ar trebui să vadă timpul și nu geografia. Pe scurt, mai degrabă decât să vizionăm de unde provine electricitatea, ar trebui să ne uităm când este nevoie de electricitate.

"Marea problemă a vehiculelor electrice este că oamenii doresc să se încarce peste noapte", a spus Connors.

În prezent, cea mai mare parte a energiei electrice este produsă cu utilizarea turbinelor cu abur alimentate prin gaz, cărbune sau petrol. În loc să permită turbinelor să funcționeze în repaus peste noapte, companiile păstrează generatoarele în timpul orelor întunecate, ceea ce produce un surplus imens de energie electrică - chiar și la o capacitate redusă - când oamenii au cel mai puțin nevoie. Cu excepția cazului în care, desigur, sunteți un proprietar de vehicule electrice (EV) care intră peste noapte în rețea, atunci generarea surplusului și, prin urmare, prețul mai mic funcționează în avantajul dvs..

Totuși, energia eoliană nu respectă acest model. În schimb, energia eoliană depinde mai puțin de un ceas previzibil și mai mult de modelele meteorologice - doar oarecum previzibile și nu urmează tiparele umane.

"Există o nepotrivire a modelelor cu încărcarea vehiculelor electrice și când energia eoliană devine disponibilă", a spus Connors.

Connors a spus că cel mai bun moment pentru producerea energiei eoliene este în lunile de iarnă, când vântul este adesea cel mai puternic. În cadrul modelelor sezoniere mai mari se găsesc modele de zi cu zi, care variază în fiecare regiune meteo a țării. Acestea sunt tendințele care dictează producerea mai imediată a energiei eoliene. În esență, vântul poate suplimenta nevoile electrice ale unei flote EV, dar nu poate fi singura sursă bazată pe tiparele sezoniere și regionale care furnizează vântul necesar pentru producerea energiei.

"Această componentă sezonieră nu răspunde nevoilor în prezent", a spus Connors.

Linie de mori de vânt generatoare de energie Interstate 10 lângă Palm Springs, Calif. AP Photo / Michael Caulfield

Alimentarea flotei auto a țării prin energia eoliană are în vedere o mulțime de presupuneri. În primul rând și în primul rând este presupunerea că flota ar fi alimentată electric. Potrivit unor surse guvernamentale și private, acest lucru ar fi un lucru în sine și în sine.

Dar chiar dacă acest scenariu a trecut, ceea ce Connors și alții cred că este puțin probabil până cel puțin în 2050, numerele sunt încă descurajante.

Cifrele actuale pun consumul de benzină din Statele Unite pentru călătorii la aproximativ 400 de milioane de litri (1,5 milioane de litri) pe zi. O mașină electrică, cu tehnologia modernă de astăzi în spatele acesteia, necesită aproximativ 40 de kilowati de oră pentru a atinge aceeași distanță ca o mașină în medie de aproximativ 15 mile pe galon (6,4 kilometri pe litru).

Aceste cifre sunt estimări brute și nu iau în considerare terenul, eficiența auto și o serie de alți factori. Cu toate acestea, ele indică o imagine mai mare, întrucât producătorii de energie electrică din țară ar trebui să creeze aproximativ 16 trilioane de kilowati de ore de energie pe zi pentru a atinge aproximativ același nivel de energie produs de benzina consumată în aceeași perioadă..

La o scară mai personală, se estimează că o mașină folosește aproximativ 500 de galoane (1.893 litri) de combustibil în fiecare an. Pe baza aceluiași număr de 40 de kilowati de oră pe galon, o mașină ar avea nevoie de aproximativ 20.000 de kilowati ore de energie în fiecare an pentru a comuta un conservator 10.000 de mile (16.093 de kilometri). În 2006, Departamentul de Transport al SUA a estimat numărul de autoturisme la aproximativ 251 milioane. Crunch numerele și finalul este o altă cifră descurajantă. Dar atunci cantitatea totală de energie electrică produsă în Statele Unite prin toate sursele în 2007 a fost de peste 4 trilioane de megawatt ore [sursa: Administrația informațiilor energetice din SUA]. Și o oră de megawatt este egală cu 1.000 de kilowati pe oră.

În esență, țara s-ar putea deplasa către vehicule electrice pentru a răspunde cererii, dar nu doar prin energia eoliană. În schimb, va îndeplini sarcina unui portofoliu mai mare de energie regenerabilă.

Judecătoria Atchison Courthouse este plină de turbine eoliene din Rock Port, Mo. O fermă eoliană formată din patru turbine cu o înălțime de 250 de metri oferă suficientă energie pentru a alimenta orașul de 1.400. AP Photo / Charlie Riedel

În timp ce este afectat de variațiile sezoniere, vântul poate deveni o sursă de energie curată, regenerabilă.

Turbinele eoliene au două forme principale - verticală și orizontală. Soiul orizontal, care arată ca elicele uriașe, este prezentat cel mai frecvent în publicitatea de astăzi. Turbinele verticale arată mai mult ca o sculptură modernă, aproape ca un bătăuș de ou gigant așezat într-un câmp.

Ambele folosesc proiecte modificate de aerisire pentru a capta vântul ca forță de motiv pentru a roti turbina. Pe măsură ce se învârte, generează energie electrică. Această energie electrică este utilizată direct ca supliment pentru un sistem mai mare sau capturată și stocată.

Un avantaj al vântului este că potențialul generator nu este liniar. De exemplu, în generarea liniară, o rotație a generatorului ar produce un kilowat pe oră de energie electrică. Cu toate acestea, generarea eoliană produce energie electrică la o putere de trei. Aceasta înseamnă că cantitatea de vânt necesară pentru a roti generatorul printr-o rotație produce de fapt trei kilowati ore.

Cu acest avantaj, numărul fermelor eoliene (sau al băncilor de turbine) este relativ mic în acest moment.

Connors, la fel ca mulți alți oameni de știință energetică, spune că energia electrică eoliană ar fi folosită ca parte a unui pachet mai mare de surse de energie regenerabilă, inclusiv geotermale, hidro, solare și biomasă. Energia este adesea adăugată pe listă, deoarece este o sursă de energie fără carbon.

Acest portofoliu va co-evolua probabil cu numărul tot mai mare de vehicule electrice, precum și cu o bază tehnologică în creștere, inclusiv rețeaua electrică „inteligentă” propusă, care va ridica surplusul de energie electrică către locul în care este nevoie cel mai mult, pe baza calculelor cererii în timp real..

Dar chiar și atunci, Connors a spus că se uită la anul 2050 (cel puțin) pentru o flotă cu vehicule electrice, având în vedere un scenariu Moise. A Scenariul lui Moise, a spus el, a fost un set ideal de circumstanțe în care reglementările guvernamentale, politica și opinia publică sunt aliniate, permițând o călătorie lină și fără probleme într-un viitor teritoriu promis.

"Nu se întâmplă des", a spus el. De fapt, el a folosit mașini hibride ca exemplu. Primul hibrid disponibil comercial, Toyota Prius, a ajuns pe piețele din Statele Unite în urmă cu aproximativ 10 ani. Abia acum, mai bine de un deceniu mai târziu, devin disponibile în mod obișnuit ca opțiune auto. Și având în vedere faptul că parcursul între 15 și 20 de ani este nevoie ca flota auto din țară să arunce complet modele mai vechi pentru noi, precum și lipsa de mașini electrice viabile și acceptate din punct de vedere comercial, 2050 ar fi o dată ideală, dar nu este probabil să fie atins.

Deocamdată pare că vântul va muta mai mulți copaci decât mașinile - dar acest lucru se poate schimba în viitorul îndepărtat.

Pentru mai multe informații despre sursele regenerabile de energie, urmați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

  • Cum funcționează centralele hidroenergetice
  • Cum funcționează energia nucleară
  • Cum funcționează rețelele electrice
  • Cum funcționează celulele solare
  • Cum funcționează energia eoliană
  • Cum funcționează încărcătoarele de eoliene
  • Cum funcționează energia geotermală
  • Cum funcționează bateriile de mașini electrice

Mai multe legături grozave

  • Asociația Americană a Energiei Eoliene
  • Departamentul de Energie al SUA
  • Administrația informațiilor energetice din SUA

surse

  • Asociația Americană a Energiei Eoliene (23 iunie 2010) http://www.awea.org/
  • Connors, Stephen. Profesor, Institutul de Tehnologie din Massachusetts. Interviu personal. Realizat pe 19 noiembrie 2009.
  • Departamentul de Energie al SUA. (23 iunie 2010) http://www.energy.gov/
  • Administrația informațiilor energetice din SUA (23 iunie 2010) http://www.eia.doe.gov/



Nimeni nu a comentat acest articol încă.

Cele mai interesante articole despre secrete și descoperiri. O mulțime de informații utile despre tot
Articole despre știință, spațiu, tehnologie, sănătate, mediu, cultură și istorie. Explicați mii de subiecte pentru a ști cum funcționează totul