Зараз 2024 рік. Ми розбили атом і посадили марсоходи на Марс. Однак під капотом вашого седана все ще є двигун внутрішнього згоряння, фундаментальна архітектура якого не змінилася з початку 1900-х років. Ми замінили кривошипи на кнопковий запуск і тканинні дахи на армовані сталеві рами. Але запитайте себе: чому немає літаючих автомобілів? І що ще важливіше: чому ми все ще спалюємо рідке викопне паливо для транспортування, коли над нами є невичерпне джерело енергії?
Відповідь не проста. Він включає фізику, економіку та вперту прихильність до бензинового двигуна, який визначив останнє століття.
Привабливість сонячної енергії для автомобілів
Сонячна енергія — це термін, який стосується використання енергії сонця для живлення пристрою чи електричної системи. Ми бачимо це всюди. Сонячні панелі складаються з сітки сонячних батарей. Ці елементи збирають енергію сонця та перетворюють її в електричну енергію. Ви можете побачити, як ця технологія забезпечує енергією домівки. Він живить Міжнародну космічну станцію. Він утримує супутники на орбіті. При правильному розміщенні ефективність незаперечна.
Рослини поглинають сонячне світло і накопичують енергію. Тварини харчуються рослинами. Люди їдять тварин. Це природний ланцюг. Чому б не зробити те саме з автомобілем?
Якщо енергія сонця є чистою та безкоштовною, чому б нам не використовувати її для живлення автомобілів? Логіка здається бездоганною. Сонце дає енергію без вихлопних газів. Він забезпечує енергію без необхідності заправлятися на заправці. Це здається очевидним вибором для автомобілів на сонячних батареях.
Задача з фізики
Є перспективи альтернативних видів палива, таких як етанол і водень. Вони забезпечують скорочення викидів. Але їм потрібна інфраструктура, якої у нас немає. Це не стосується сонячної енергії. Вам не потрібна труба. Вам не потрібні нові заправки. Вам просто потрібен простір на даху.
Однак кількість енергії, що падає на Землю, величезна. Кількість енергії, яку може вловити один автомобіль, незначна. Сонце видає близько 1000 Вт на квадратний метр на піку полудня. Типова сонячна панель може вловити 20% цього. Це 200 ват на квадратний метр.
Середньорозмірний позашляховик має площу даху близько 10 квадратних метрів. Навіть у ідеальний день ви отримуєте 2000 Вт потужності. Це 2 кіловати.
Електромобіль потребує приблизно 15–20 кіловат, щоб підтримувати швидкість на шосе. Бензиновий двигун спалює достатньо палива, щоб генерувати сотні кінських сил. Сонце не довезе вас із Лос-Анджелеса до Сан-Франциско на одній зарядці. Не обійшлося і без сонячної панелі розміром з футбольне поле.
Чи є автомобіль на сонячних батареях хорошим рішенням?
Продовжуйте читати, щоб дізнатися. Реальність автомобілів на сонячних батареях полягає не в заміні вашого звичайного автомобіля. Це для збільшення запасу ходу. Він передбачає повільну зарядку. Це передбачає додавання кількох миль до запасу ходу Tesla або Nissan Leaf щодня без підключення до розетки.
Технологія існує. Ми не будуємо літаючі автомобілі, оскільки щільність джерела енергії є вузьким місцем. Сонце рясніє. Спосіб захоплення обмежений площею поверхні. Ми не використовуємо його для живлення автомобілів як основного джерела, оскільки математика ще не підтримує це.
Але розрив скорочується. Питання не в тому, чи будемо ми використовувати сонячну енергію
