Potremmo alimentare tutte le auto interamente con l'energia eolica?

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Galleria di immagini: rinnovare la griglia Un gruppo di turbine eoliche si stagliano al tramonto in un parco eolico vicino a Montezuma, Kan. Guarda le immagini del rinnovo della rete. AP Photo / Charlie Riedel

Per rispondere a questa domanda, dobbiamo smetterla di pensare all'energia come a una merce semplice, qualcosa da produrre e consumare. Invece, pensa al comportamento umano, ai modelli e alle abitudini di guida e ai capricci del vento e del tempo. Quindi pensa a come tutti questi fattori si mescoleranno e bilanciano la potenza che può essere effettivamente prodotta dal vento e quando e come verrà utilizzata dai conducenti.

Se ci hai pensato, la risposta a cui probabilmente sei arrivato è "no". E avresti ragione, almeno fino a un certo punto. La risposta completa sta, come detto, in molte variabili. Quindi, come vedrai, è possibile (ma improbabile) che un giorno la risposta sia "sì".

La questione delle auto alimentate dall'energia eolica è meno una questione di domanda e offerta, e più una questione di cambiamenti sociologici e culturali nelle abitudini e nel pensiero. Passare da miglia per gallone a chilowattora per miglio significa molto di più che scaricare una batteria dove si trovava il serbatoio del gas. Si tratta di cambiare le abitudini di guida, le abitudini di viaggio e persino il nostro concetto di lavoro e pendolarismo. Ma quando (e se) queste tradizioni culturali venissero modificate, l'energia eolica sarebbe ancora a corto di offerta. Certo, potrebbe generare l'energia necessaria, ma solo se ci fossero abbastanza parchi eolici e solo se ci fossero abbastanza modi per distribuire l'energia - se e se e se. Ma il vento è una bestia volubile, nonostante le moderne tecniche di previsione. Il vento è stagionale, il vento dipende dalle tempeste e il vento è variabile e mutevole, molto più del comportamento umano.

Ma è possibile che l'eolico possa diventare una parte di un portafoglio di risorse energetiche alternative che un giorno potrebbero sostituire le più tradizionali centrali elettriche a carbone, gas naturale e petrolio. Continua a leggere per scoprire perché il vento non può alimentare una flotta nazionale di auto, ma potrebbe funzionare bene come uno strumento in una più ampia cassetta degli attrezzi di fonti energetiche in attesa di rendere gli Stati Uniti un paese più verde ed efficiente in termini di consumo di carburante.

Contenuti
  1. Il vento è imprevedibile
  2. L'energia eolica da sola non basta
  3. Come aiuterà il vento?
Il supervisore del progetto Rusty Hurt apre una porta alla base di una delle torri delle turbine eoliche a Montezuma, Kan. Il parco eolico contiene 170 delle torri alte 289 piedi e può generare elettricità sufficiente per alimentare 40.000 famiglie. AP Photo / Charlie Riedel

Stephen Connors, professore del Massachusetts Institute of Technology (MIT), ha studiato l'interazione tra energia alternativa e generazione di elettricità da prima che il termine riscaldamento globale entrasse nel linguaggio comune.

Ha detto che quando si guarda al potenziale dell'energia eolica per alimentare l'elettricità per la flotta di veicoli elettrici automobilistici del paese, le persone dovrebbero vedere il tempo piuttosto che la geografia. In breve, piuttosto che vedere da dove verrebbe l'elettricità, si dovrebbe guardare quando l'elettricità è necessaria.

"Il grosso problema con i veicoli elettrici è che le persone vogliono ricaricare durante la notte", ha detto Connors.

Attualmente, la maggior parte dell'elettricità viene prodotta con l'uso di turbine a vapore alimentate a gas, carbone o petrolio. Piuttosto che consentire alle turbine di rimanere inattive durante la notte, le aziende mantengono i generatori in funzione durante le ore buie, il che produce un enorme surplus di elettricità, anche a capacità ridotta, quando le persone ne hanno meno bisogno. A meno che, ovviamente, tu non sia il proprietario di un veicolo elettrico (EV) che si collega alla rete durante la notte, la generazione in eccesso e di conseguenza il prezzo più basso funzioneranno a tuo vantaggio.

Tuttavia l'energia eolica non segue questo schema. Invece l'energia eolica dipende meno da un orologio prevedibile e più dai modelli meteorologici - solo in qualche modo prevedibile e non segue i modelli umani.

"C'è una certa discrepanza nei modelli con la ricarica dei veicoli elettrici e quando l'energia eolica diventa disponibile", ha detto Connors.

Connors ha detto che il momento migliore per produrre energia eolica è nei mesi invernali, quando i venti sono spesso più forti. All'interno dei modelli stagionali più ampi ci sono anche i modelli quotidiani, che variano in ciascuna regione meteorologica del paese. Queste sono le tendenze che dettano la più immediata produzione di energia eolica. In sostanza, il vento può integrare il fabbisogno elettrico di una flotta di veicoli elettrici ma non può essere l'unica fonte basata sui modelli stagionali e regionali che forniscono il vento necessario per produrre l'energia..

"Questa componente stagionale non soddisfa le esigenze attualmente", ha detto Connors.

I mulini a vento per la produzione di energia elettrica si trovano sulla linea Interstate 10 vicino a Palm Springs, California

Alimentare la flotta automobilistica del paese con l'energia eolica tiene conto di molte ipotesi. In primo luogo è l'ipotesi che la flotta sarebbe alimentata elettricamente. Secondo fonti governative e private questa sarebbe un'impresa in sé e per sé.

Ma anche se questo scenario si realizzasse, che Connors e altri ritengono improbabile almeno fino al 2050, i numeri sono ancora scoraggianti.

I dati attuali stimano il consumo di benzina degli Stati Uniti per i viaggi a circa 400 milioni di galloni (1,5 milioni di litri) al giorno. Un'auto elettrica, con la tecnologia moderna di oggi alle spalle, richiede circa 40 chilowattora per raggiungere la stessa distanza di un'auto con una media di circa 15 miglia per gallone (6,4 chilometri per litro).

Questi numeri sono stime approssimative e non tengono conto del terreno, dell'efficienza automobilistica e di una serie di altri fattori. Indicano un quadro più ampio, tuttavia, poiché i produttori di elettricità del paese dovrebbero creare circa 16 trilioni di kilowattora di energia al giorno per raggiungere all'incirca lo stesso livello di energia prodotto dalla benzina consumata nello stesso periodo..

Su una scala più personale si stima che un'auto utilizzi circa 500 galloni (1.893 litri) di carburante ogni anno. Sulla base dello stesso numero di 40 chilowattora per gallone, un'auto richiederebbe circa 20.000 chilowattora di energia ogni anno per fare un pendolare di 10.000 miglia (16.093 chilometri). Nel 2006, il Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti ha stimato il numero di autovetture a circa 251 milioni. Scrivere i numeri e il conteggio finale è un'altra cifra scoraggiante. Ma poi la quantità totale di elettricità prodotta negli Stati Uniti attraverso tutte le fonti nel 2007 è stata di oltre 4 trilioni di megawattora [fonte: US Energy Information Administration]. E un megawattora è uguale a 1.000 chilowattora.

In sostanza, il Paese potrebbe passare ai veicoli elettrici per soddisfare la domanda, ma non solo attraverso l'energia eolica. Invece, sarà necessario un portafoglio più ampio di energie rinnovabili per portare a termine il compito.

L'Atchison County Courthouse è sopraffatto dalle turbine eoliche a Rock Port, Mo. Un parco eolico composto da quattro turbine alte 250 piedi fornisce energia sufficiente per alimentare la città di 1.400 abitanti. AP Photo / Charlie Riedel

Sebbene sia influenzato dalle variazioni stagionali, il vento può diventare una fonte di energia pulita e rinnovabile.

Le turbine eoliche sono disponibili in due forme principali: verticale e orizzontale. La varietà orizzontale, che sembra eliche giganti, è più comunemente mostrata nella pubblicità oggi. Le turbine verticali assomigliano più a una scultura moderna, quasi come un gigantesco frullino per le uova ambientato in un campo.

Entrambi utilizzano modelli di profilo alare modificati per catturare il vento come forza motrice per far girare la turbina. Mentre girano, generano elettricità. Questa elettricità viene utilizzata direttamente come supplemento a un sistema più grande o catturata e immagazzinata.

Un vantaggio del vento è che il potenziale di generazione non è lineare. Ad esempio, nella generazione lineare un giro del generatore produrrebbe un chilowattora di elettricità. Tuttavia, la generazione eolica produce elettricità fino a una potenza di tre. Ciò significa che la quantità di vento necessaria per far girare il generatore attraverso una rotazione produce effettivamente tre chilowattora.

Pur avendo questo vantaggio, il numero di parchi eolici (o banchi di turbine) è relativamente piccolo in questo momento.

Connors, come molti altri scienziati energetici, afferma che l'elettricità alimentata dal vento verrebbe utilizzata come parte di un pacchetto più ampio di fonti di energia rinnovabile tra cui geotermia, idroelettrica, solare e biomassa. L'energia nucleare viene spesso aggiunta all'elenco in quanto è una fonte di energia priva di emissioni di carbonio.

Questo portafoglio probabilmente si evolverà con il numero crescente di veicoli elettrici, nonché con una base tecnologica in crescita, inclusa la proposta di rete elettrica "intelligente", che devierà l'elettricità in eccesso dove è più necessaria, sulla base di calcoli della domanda in tempo reale.

Ma anche allora, Connors ha detto che stava guardando all'anno 2050 (almeno) per una flotta di veicoli completamente elettrici dato uno scenario Moses. UN Scenario di Mosè, ha detto, era un insieme ideale di circostanze in cui i regolamenti governativi, la politica e l'opinione pubblica si allineavano consentendo un viaggio fluido e senza soluzione di continuità verso una futura terra promessa.

"Non succede spesso", ha detto. In effetti, ha usato le auto ibride come esempio. La prima ibrida disponibile in commercio, la Toyota Prius, è arrivata sui mercati statunitensi circa 10 anni fa. Solo ora, più di un decennio dopo, stanno diventando comunemente disponibili come opzione per auto. E dato il fatto che la flotta automobilistica del paese impiega dai 15 ai 20 anni per abbandonare completamente i modelli più vecchi per i nuovi, così come la mancanza di auto elettriche commercialmente valide e accettate, il 2050 sarebbe una data ideale, ma probabilmente non lo sarà. raggiunto.

Per ora sembra che il vento sposterà più alberi che automobili, ma questo potrebbe cambiare in un lontano futuro.

Per ulteriori informazioni sulle fonti di energia rinnovabile, seguire i collegamenti nella pagina successiva.

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Altri ottimi link

  • American Wind Energy Association
  • Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti
  • US Energy Information Administration

fonti

  • American Wind Energy Association. (23 giugno 2010) http://www.awea.org/
  • Connors, Stephen. Professore, Massachusetts Institute of Technology. Colloquio. Condotto il 19 novembre 2009.
  • Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. (23 giugno 2010) http://www.energy.gov/
  • US Energy Information Administration. (23 giugno 2010) http://www.eia.doe.gov/



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