Mkuu Motors ni kuendeleza umeme wote wa 2017 Chevrolet Bolt, ambayo imeundwa kuwa na uendeshaji wa maili kuhusu 200. General Motors

Usafiri wa kusafirisha ni mojawapo ya njia zenye kuahidi sana za kupunguza uzalishaji wa gesi ya chafu kutoka kwa magari, lakini kinachojulikana kama wasiwasi wa aina mbalimbali - wasiwasi juu ya kupigwa na betri ya gari isiyolipwa - bado ni kizuizi cha kupitishwa kwa gari la umeme. Je, ni wasiwasi mkubwa wa wasiwasi kupewa magari ya sasa na miundombinu ya malipo?

Ni swali kundi langu la utafiti na mimi kushughulikiwa katika karatasi iliyochapishwa katika Nature Nishati, kwa kuangalia kwa makini tatizo hili kwa mfano mpya.

Hasa sisi aliuliza: wakati kuangalia chini ya eneo la kijiografia ya US kutoka macho ya macho ya jicho, ngapi magari binafsi juu ya barabara kila siku inaweza kubadilishwa na betri ya gharama nafuu gari, hata kama malipo ya mchana haipatikani? Uchunguzi wetu ni, kwa ujuzi wetu, uchunguzi wa kina zaidi na wa kina hadi sasa jinsi teknolojia ya gari ya umeme ya sasa na ya baadaye inavyoweza kutekeleza kwa tabia ya watu inayotumia nishati.

Tulipata karibu asilimia 90 ya magari barabara inaweza kubadilishwa na gari la gharama nafuu ya umeme inapatikana kwenye soko leo. Nini zaidi, namba hii inafanana sana katika miji tofauti sana, kutoka New York hadi Houston hadi Los Angeles. Hiyo ni, kuna uwezekano mkubwa wa umeme wa magari katika miji miwili na mizigo zaidi nchini Marekani.

Ili kutambua uwezekano huu, hata hivyo, mahitaji ya madereva ya magari ya umeme yanayotarajiwa yanapaswa kukutana siku zote, hata wale wenye nguvu nyingi, kama vile siku zinazohitaji kusafiri umbali mrefu.

Uvumbuzi wawili muhimu unaweza kuwezesha hii. Ya kwanza ni kutabiri siku ambazo madereva huweza kuzidi aina ya gari, ambayo mfano wetu umeundwa kufanya. Na pili ni uvumbuzi wa taasisi au biashara ili kutoa magari mbadala ya muda mrefu kwenye siku hizo za nishati. Kwa mfano, magari ya kawaida na hatimaye chini ya kaboni, njia nyingi za muda mrefu, zinaweza kuonekana kwenye mlango wa mtumiaji kwenye bonyeza ya kifungo. Hitaji hili linaweza kudumu kwa muda fulani hata kama teknolojia ya betri inaboresha na malipo ya miundombinu inakua.

Aina ya gari si namba moja

Aina ya gari la umeme ni kawaida kufikiriwa katika sura ya namba fasta, lakini idadi ya maili kufunikwa juu moja malipo mabadiliko na sababu ikiwa ni pamoja na kasi ya gari na mtindo, na joto nje. Ili kuelewa aina ya gari tunahitaji kuangalia zaidi ya gari yenyewe jinsi watu wanavyofanya.

Zaidi ya miaka minne iliyopita katika kundi langu la utafiti, tumejenga mfano (unaoitwa 'TripEnergy') wa tabia ya pili ya pili ya kuendesha gari ya watu nchini Marekani, jinsi wanavyoweza kutumia mifumo ya joto na baridi katika magari, na jinsi magari mbalimbali ya umeme na ya kawaida yanavyoweza kutumia nishati ikiwa inaendeshwa kwa njia hii.

Njia hii inatupa mtazamo wa uwezekano wa magari ya umeme. Kwa mfano, kwa Leaf ya Nissan, tunaona kwamba maili ya 74 ni masafa ya kati - kulingana na mifumo ya kuendesha gari, nusu ya magari kwenye barabara nchini Marekani ingeweza kusafiri hadi sasa, na nusu haifai. (Ford Focus umeme inafanya sawa.) Kuna usambazaji katika aina hii, ambayo inaonyesha jinsi utendaji halisi unaweza kutofautiana. Tunapima, kwa mfano, kwamba asilimia tano ya safari za kilomita za 58 hazikuweza kufunikwa kwa malipo moja, na asilimia tano ya safari za kilomita za 90 inaweza.

Kuchunguza teknolojia ya gari ya umeme dhidi ya tabia ya kuendesha gari

Kwa mfano wa safari ya safari ya mkono, tuliuliza magari mengi ya barabarani yanaweza kubadilishwa na gari la gharama nafuu la umeme linapatikana leo. Tulizingatia kesi ambapo madereva wanaweza tu malipo mara moja kila siku, kwa mfano nyumbani kwa usiku. Hii ilituwezesha kujifunza hali ambapo mabadiliko ya mdogo yanahitajika kwa miundombinu ya malipo ya umma iliyopo na magari yanaweza kutumia mimea ya nguvu ambazo zingekuwa visivyofaa usiku mmoja.

Tuligundua kwamba, kutokana na jinsi watu wanavyoendesha gari nchini Marekani, asilimia 87 ya magari kwa siku ya wastani inaweza kubadilishwa na kizazi cha sasa cha gari, cha gharama nafuu, na malipo ya mara moja tu ya kila siku. Hii inategemea tabia ya kuendesha gari ya mamilioni ya watu kote Marekani kwa miji mbalimbali na masomo ya kijamii.

Kugeuka kutoka kwa kawaida kwa magari ya umeme kwa magari hayo yangekataa uzalishaji kwa wastani wa asilimia 30, hata kwa mchanganyiko wa ugavi wa mafuta ya leo. Kwa jumla, safari zilizochukuliwa na magari hayo zinawakilisha asilimia 60 ya matumizi ya petroli huko Marekani

Uwezo mkubwa wa kila siku wa kupitishwa ni sawa sana katika miji mingi na zaidi ya kuponda miji ya Marekani, inayotoka asilimia 84 93 kwa asilimia.

Wakati ni kweli kwamba watu kuishi tofauti katika miji - jinsi ya kutumia usafiri wa umma, kama wana gari, na jinsi gani mara nyingi huendesha magari wao wenyewe - wakati wa kuendesha gari, tumegundua kwamba idadi sawa ya magari katika miji tofauti huanguka ndani ya upeo unaotolewa na gari la gharama nafuu ya umeme.

Inarudi kwenye kuboresha teknolojia

Je! Ikiwa betri huboresha, na kuruhusu uendeshaji wa muda mrefu kwa gharama sawa na betri ya kizazi cha sasa cha lithiamu ion?

Shirika la utafiti wa shirikisho ARPA-E imeweka lengo kwa betri kuhifadhiwa mara mbili zaidi ya nishati ya uzito kuliko betri za leo katika magari ya umeme. Ikiwa lengo hili la kiufundi linafikia, tunakadiria kuwa asilimia ya 87 ya kila siku ya kupitishwa kwa uwezo wa kupitishwa inaweza kuongezeka kwa asilimia 98, na uwezekano wa kubadilisha nafasi ya petroli utaongezeka kutoka asilimia 61 hadi asilimia 88. 2017 Chevy Bolt na 2018 Model Tesla 3 wanatarajiwa kufikia ongezeko sawa sawa katika uwezekano wa gharama kubwa zaidi ikilinganishwa na Nissan Leaf ya leo, ingawa gharama hizi bado ziko karibu na gharama ya wastani ya magari mapya. Mfano wa Tesla S huenda hata zaidi lakini gharama zaidi zaidi.

Hata pamoja na maboresho makubwa ya betri, hata hivyo, aina nyingine za teknolojia za nguvutrain zinahitajika kufikia siku hizo na matumizi ya nguvu zaidi. Hitaji hili linaweza kuendelea kwa muda fulani, hata kwa miundombinu ya malipo ya kupanua, kutokana na idadi ndogo ya siku za juu sana za nishati.

Hifadhi juu ya vikwazo vingi

Kwa watu kuondokana na wasiwasi mbalimbali na kujisikia vizuri kununua gari la umeme, wanahitaji kujua mahitaji yao watakutana siku zote, ikiwa ni pamoja na siku za nishati za juu. Kutabiri wakati huu utatokea - na mapema wakati ununuzi wa gari kwa siku ngapi hii itatokea - ni kitu ambacho mtindo wetu umefaa vizuri.

Mfano wetu unaweza, na uingizaji mdogo kwenye umbali wa kusafiri, muda na eneo, utabiri uwezekano wa kuzidi gari la ziada, na uelezee siku ambazo madereva haja ya kurejea kwenye magari mengine, kwa muda mrefu, kwa mfano kuwa na kaya, au hata ndani ya jumuiya na kupitia mipango ya kugawana magari ya kibiashara. Matokeo pia yanatoa mwanga juu ya wingi wa magari ya muda mrefu ambayo itahitajika kwa kiwango cha idadi ya watu, pengo la kujazwa na uvumbuzi wa sekta binafsi na pia sera za kitaifa na za mitaa.

Fedha nzuri ya kusaidia kusambaza gharama za mbele juu ya maisha ya gari na kuongeza fursa za malipo, hata kama mara moja tu-kila siku, pia inaweza kuhamasisha kupitishwa kwa EV.

Kwa ujumla, uchambuzi wetu unaonyesha kwamba magari ya umeme ya sasa yanaweza kukidhi mahitaji ya kila siku ya kuendesha gari nchini Marekani Ufikiaji bora wa usafiri wa pamoja, wa muda mrefu, pamoja na betri za juu zaidi na magari na umeme wa taa, hutoa njia ya kufikia gari la kibinafsi la kawaida meli.

Kuhusu Mwandishi

Jessika E. Trancik, Profesa Msaidizi wa Uhandisi, Massachusetts Taasisi ya Teknolojia ya

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusiana

at

Asante kwa kutembelea InnerSelf.com, zipo 20,000 + makala zinazobadilisha maisha zinazokuza "Mitazamo Mpya na Uwezekano Mpya." Nakala zote zimetafsiriwa kwa Lugha 30+. Kujiunga kwa InnerSelf Magazine, iliyochapishwa kila wiki, na Daily Inspiration ya Marie T Russell. InnerSelf Magazine imechapishwa tangu 1985.