Cat de nepoluante sunt masinile electrice

Am vazut o reclama interesanta scoasa de Renault, “Daca totul ar functiona cu benzina”, o reclama menita a aduce in prim plan masinile electrice gama Renault, care nu-i asa, nu emit gaze cu efect de sera, deci nu sunt poluante. Asa ca mi-am pus intrebarea in sens invers, ce-ar fi daca toate masinile ar fi electrice incepand cu ziua de maine. Ar scadea poluarea, ar fi mai putine gaze cu efect de sera aruncate in atmosfera? Si am incercat sa aflu si raspunsul, raspuns care pentru multi ar putea suna ca un sacrilegiu.

Dar mai intai, hai sa vedem cum sta treaba cu masinile clasice, cele cu combustie interna, diesel si benzina in comparatie cu o masina electrica, comparatie intre Diesel, Otto si Tesla.  Sau mai bine zis, cat de eficiente sunt aceste tipuri de motoare, prin eficienta intelegand cata energie utila, din totalul energiei, este folosita pentru a mentine un autoturism in miscare.

Un motor pe benzina foloseste 15% din energie pentru a pune si a mentine un vehicul in miscare, restul energiei fiind convertita in caldura (o mica fractiune este folosita pentru sustinerea echipamentelor electronice de bord). Deci eficienta 15%. Un motor diesel are eficienta de 20%. Cei care au facut, de fapt “fac”, fizica de liceu, ar tinde sa ma contrazica. In teorie, un motor diesel  are o eficienta de peste 55%. Da, asa este…in teorie, unde nu exista frecare si se refera strict la eficienta ciclurilor. In practica, datele stau cu totul altfel.   Un motor Tesla are o eficienta incredibila, 80%, adica 80% din totalul energiei inmagazinate in baterie este folosita in mod util. Ar parea ca Tesla a castigat detasat, dar…

Energia inmagazinata in baterii vine totusi de undeva, este produsa, si a produce ceva inseamna a consuma energie. Stiati ca doar pentru inmagazinarea energiei in bateriile masinii se pierde 20% din energie, aceste procente fiind de fapt convertite in caldura? Ca la acumulatorii de telefon sau laptop, obtii X watiora in baterie, dar de fapt ai consumat X+Y watiora, Y fiind caldura care o simti cand pui mana pe acumulatori sau incarcator. Si asta nu este singura pierdere, de la producatorul de energie electrica si pana la priza se mai pierd, prin transport alte 8%. Dar cea mai mare pierdere se produce la centrala electrica. Aproape 70% din energia electrica este produsa de catre centralele pe baza de carbune(42%), gaze (21%) si petrol (5%), la un randament mediu de 40%.

Daca tragem linie, eficienta unei masini electrice, tinand cont de tot traseul de la producator la masina in miscare, este de 21%, 60% din energie se consuma la centrala, 8% se pierde prin transport, 20% se pierde la incarcarea bateriilor.

Deci avem, masinile cu combustie interna cu o eficienta medie de 17% si masinile electrice cu o eficienta de 21%. O diferenta atat de mica te face sa te intrebi daca merita efortul. Optimistii ar zice ca da. Dar…

Daca am transpune toate datele de mai sus in cate grame de CO2 pe kilometru emite o masina electrica versus diesel, o sa vedem ca in medie, masina clasica emite intre 170g/km si 230 g/km, iar o masina electrica intre 150-200 g/km (tinand cont ca necesarul de energie electrica se va obtine in cea mai mare parte din carbune, gaze si pacura, unde arderea carbunelui are ca rezultat emisia de CO2 intr-o concentratie de doua ori mai mare decat petrolul). Si asta nu este, desi ar parea ca reducem consumul de petrol cu 30% (procent dedicat obtinerii de combustili la pompa), in realitate, vom fi obligati sa ardem de fapt aproape intreaga cantitate pentru a obtine restul derivatilor folositi in industria maselor plastice, a vopselelor si uleiurilor.

Astfel, daca maine toate cele 850 milioane de masini ar deveni electrice, am avea aceasta situatie paradoxala in care este foarte posibil ca emisiile de CO2 sa creasca. Astfel in videoclipul de mai sus, in loc sa ne uitam la masina de barbierit care functionaza cu benzina, sa ne imaginam o masina electrica cu un cazan pe capota si cu soferul dand la lopata si negru de carbuni.

 

 

Cateva referinte:




12 Responses to “Cat de nepoluante sunt masinile electrice”
andrei Posted on June 3, 2011 at 10:17 pm

Rationamentul tau sufera grav la capitolul date de intrare. De unde presupunerea  ca benzina si motorina sunt niste produse care se materializeaza noaptea in rezervor asa ca nu se consuma energie pentru extragere, procesare, inmagazinare, transport si distribuitie ca in cazul energiei electrice?
Eu cred ca e bine sa ne oprim cu calculul la 15, 20 si 80 plus consumul de energie necesar realizarii bateriilor de la masina.

Radu Boncea Posted on June 3, 2011 at 10:32 pm

Citeste referintele, datele nu sunt inventate de mine, sunt doar puse cap la cap. Da benzina si motorina se obtin prin consum de energie, dar si carbunii, petrolul si gazele folosite in centralele electrice sunt obtinute la fel. Randamentele sunt relativ aceleasi. 
Nu am intrat in detalii legate de bateria unei masini electrice, care inseamna cam un sfert din valoarea masinii, baterii ce au la baza litiul, considerat metal pretios si al carui proces de extragere si prelucrare este foarte costisitor din punct de vedere energetic. In plus acumulatorii pe baza de litiu au o viata scurta, cam 500 de incarcari, adica 50 000km.

JIMMY Posted on June 4, 2011 at 7:46 pm

lol. ai dreptate ..doar ca … exista panouri solare si nanotehnologie
daca refacem calculele aduse la zi cu noile tehnologii vedem ca defapt fiecare om ar putea ave in curte un mini condesator unde pastreaza energie electrica de la panourile solare si emisiile de co2 sunt cam nule(excluzand cele de fabricare a dispozitivelor)

…din acel moment nu o sa ne mai intoarcem la masini pe combustibil(benzina/motorina) cum nu ne-am intors inca la cele pe carbuni 

prietene imi pare bine ca esti informat, totusi se pare ca nu destul de informat sau esti poate un pic pesimist si empatizezi cu ideea :)

Radu Boncea Posted on June 5, 2011 at 12:37 am

@jimmy nu sunt pesimist, dar nici exagerat de optimist. Panouri solare or exista in teorie, in practica energie eoliana nu reprezinta nici macar 0,1% din energia produsa. In prezent, consumul de energie creste anual cu 5%, acest necesar fiind acoperit in cea mai mare parte de constructia de noi centrale pe carbune si gaze. In 2025, energia produsa in centralele pe carbune va reprezenta 42%, un procent in plus fata de 41% in prezent. Cresterea s-ar putea sa fie chiar mai mare dat fiind viitorul incert al energiei nucleare.

Autogreen Posted on June 5, 2011 at 8:59 am

Rationamentul tau e corect dar datele de la care pornesti sunt gresite. In Romania 45% din energia electrica este produsa in centrale poluante iar in Franta 80% din energie provine din centrale nucleare. In plus odata cu schimbarile din industria energetica ponderea termocentralelor se va reduce.

Pe urma mai e ceva. Asa cum curentul electric se produce in diverse statii (mai mult sau mai putin poluante) tot asa si motorina are un ciclu de productie, mai poluant decat cel al energiei electrice.

Radu Boncea Posted on June 5, 2011 at 11:03 am

@autogreen nu vorbeam de Romania sau Franta, vorbeam de productia globala. Iar datele sunt corecte, desigur poate ai un link catre niste date mai recente care sa demonstreze o rasturnare de situatie, caz in care ti-as fi recunoscutor daca ai posta sursa.

A nu se intelege ca sunt un negativist si un opozant al masinilor electrice. Masinile electrice sunt viitorul, iar randamentul unei masini electrice poate fi imbunatatit. Exista tehnologii viabile in acest sens: incarcarea bateriilor prin inductie electro-magnetica (wireless charger), transportul energiei electrice sa fie facut pe sub pamant, centrale electrice cu randamente imbunatatite, centrale electrice care evacueaza gazele in pamant, in loc de evacuarea in aer, etc.

Dar in prezent, avem infrastructura care o avem si in acest context o masina electrica are o amprenta CO2 aproape egala cu cea a unei masini cu combustie interna.

sibiu Posted on June 12, 2011 at 8:58 am

petrolul devine tot mai scump si greu de obtinut, pe cand energie electrica poti obtine din multe surse, de la nucleare pana la eoliene si solare

Radu Boncea Posted on June 12, 2011 at 9:21 am

@sibiu pai cam asta ar fi si motivul pentru care Vestul considera masina electrica o alternativa…pretul barilului.

Andrei Rinea Posted on June 15, 2011 at 10:36 pm

Motoarele diesel au si 50% randament real, cele electrice bune au intre 96 si 98%…
Apoi tot merita cele electrice pentru ca poti ulterior sa schimbi modul de productie al energiei si pastrezi “interfata si implementarile” marind ecologia, spre deosebire de cele cu combustie.

Apoi chiar si cu un nivel de poluare comparabil, cele electrice macar mut poluarea de la nasul tau, in departare.

Radu Boncea Posted on June 16, 2011 at 9:04 am

@andrei nu exista asemenea randamente in practica

Andrei Rinea Posted on June 16, 2011 at 10:26 am

“Diesel engines often have a thermal efficiency which exceeds 50 percent”. Cat despre motoarele electrice medii si mari, un randament de minim 90% este garantat. Taica-miu a lucrat in domeniu, o sa ii cer si lui referinte. Astea sunt toate randamente reale, nu teoretice. Diesel teoretic are cam 76% iar electric 100%.
Oricum, chiar daca energia electrica e azi generata poluant, maine se poate face mai nepoluant si nu trebuie sa schimbi mare lucru.

Radu Boncea Posted on June 16, 2011 at 11:01 am

Daca citeai postul meu ai fi vazut “In teorie, un motor diesel  are o eficienta de peste 55%. Da, asa este…in teorie, unde nu exista frecare si se refera strict la eficienta ciclurilor.”
 
In teorie, motorul diesel este studiat ca un sistem inchis, unde nu exista transfer de energie intre motor si exterior. Nu exista transfer termic, nu exista frecare la pistoane, combustibilul este ideal, motorul in sine este ideal. In plus se studiaza un motor care creaza lucru mecanic in gol.
In realitate un motor, converteste energia rezultata din ardere in lucru mecanic in proportie de 50%. 50% este energie termica evacuata, de aia se si incalzeste motorul. pe exterior. Mai departe, acel 50% lucru mecanic este folosit pentru a invarti niste roti. Rotile nu se invart intr-un mediu ideal. Exista frecare. 20% din lucru mecanic se foloseste doar pentru a egala frecarea.\
De fapt intreg angrenajul de la ultimul ciclu diesel folosete foarte mult lucru mecanic pentru a invinge frecarea.
 
La sfarsitul articolului am dat niste linkuri.
 
Am specificat, ca vorbim de randament mediu real, pentru un motor care trebuie sa puna in miscare o masina si sa mentina miscarea, asa cum se intampla in realitate cu masinile cand merg pe strada.

Post a Comment