Арахнолог написал(а):В электромобилях есть три основных блокирующих проблемы:а) Микроскопическая объемная плотность запаса энергии. 1 литр 92 бенза это 44 мегаджоуля, что эквивалентно 12,2 кВт×ч, пусть КПД двигателя ~40% - 4,88 кВт×ч, аккум Теслы в жырном исполнении 80 кВт×ч, что эквивалентно 16 литровому бензобаку.б) Зарядка - за сколько можно залить 16 литров на заправке? Секунд за 30?
Для уже упомянутых натрий-ионных аккумуляторов 80 кВт х ч - это масса батареи 140 кг.
Как будет осуществляться пополнение энергии - скорее всего на заправке будут оставлять разряженную батарею и вставлять краном полную.
Арахнолог написал(а):Какая нужна инфраструктура и где ее взять, чтобы ежедневно заряжать миллионы повозок?
в) Сама, собственно, электроэнергия.
Арахнолог написал(а):Итого выходит, что для повальной электрификации автотранспорта потребуется увеличить количество вырабатываемой электроэнергии в 1,53 раза.
С учетом того, что мы уже запрудили все реки, разведали весь уран, выкопали почти весь уголь - задача выглядит весьма и весьма нетривиальной.
Теперь про инфраструктуру и энергию.
Если не случится каких-то серьезных природных катастроф, или ядерной войны, то потребление энергии в мире будет расти.
Сейчас средний китаец потребляет в 4 раза меньше энергии, чем американец, а индус - в 20 раз меньше.
Если лет через 40-50 население планеты увеличится в полтора раза, а средний уровень потребления вырастет до современного американского, то потребление энергии вырастет в 7 раз.
Откуда ее брать?
Во-первых, есть океанские залежи газогидратов. Энергии в них столько, что при нынешнем уровне потребления хватит на тысячу лет. Но, при увеличении генерации в 7 раз - только на 150 лет.
Во-вторых, урана в наземных месторождениях примерно 6 миллионов тонн. А в океанской воде растворено 4 миллиарда тонн, и уже разработаны способы рентабельного извлечения его оттуда.
Особенно возрастает энергетическое значение урана при использовании урана-238 - в реакторах на быстрых нейтронах или в термоядерных реакторах на реакции дейтерий-трития (там уран-239 непосредственно делится термоядерными нейтронами, увеличивая выход энергии на порядок по сравнению с чисто термоядерной реакцией).
В-третьих, есть колоссальные запасы дейтерия в земной воде для термоядерной энергетики. Правда лития, из которого нарабатывают тритий, намного меньше. Более сложная в запуске энергия дейтерия с гелием-3, гелий придется возить с Луны и газовых гигантов (самый удобный - Уран, у него гравитационная яма мельче, чем у Юпитера и Сатурна).
Наконец, есть энергия Солнца. На поверхность Земли Солнце доставляет ежегодно в 1500 раз больше энергии, чем все энергопотребление человечества.
А есть вариант дополнительно развернуть солнечные батареи в космическом пространстве и передавать энергию на землю лазером.
Если говорить про ближнюю перспективу, лет 20-30, то нужно будет постепенно переводить тепловую энергетику на потребление газогидратов, довести долю солнечной энергетики до десятков процентов общей генерации, и внедрить технологию добычи урана из воды.
Важное преимущество наземных солнечных батарей - они не увеличивают тепловое загрязнение планеты, так как утилизируют ту энергию, которая и без них нагревала бы Землю.
Так что да, в ближайшие десятилетие общемировая генерация электроэнергии будет расти и сама по себе, и еще быстрее за счет увеличения доли электроэнергии в потреблении транспорта.
Понадобится масштабная перестройка транспортной инфраструктуры, модернизировать производство, заменить современные заправки на электрические.
Зачем это нужно?
Один кВт*ч электроэнергии, принимая его среднюю цену в 10 центов, примерно в 9-10 раз дешевле, чем один кг бензина (именно кг, не литр). С учетом КПД ДВС и электромотора, 1 кг бензина для пробега машины эквивалентен примерно 5-6 кВт*ч электроэнергии.
Так что электрическое "топливо" в полтора-два раза дешевле углеводородов, при условии низкой цены аккумулятора (см. натриевые батареи).
Отредактировано Шестопер (2018-07-17 15:57:24)
так как тепло, не преобразованное в мех энергию идет на обогрев салона.
