Голландцы изобрели автомобиль, который вырабатывает энергии больше, чем потребляет. Как?!
Вот эта странная штука - большой четырехместный семейный энергетически избыточный автомобиль. То есть он производит энергии больше, чем потребляет. По крайней мере, именно так утверждают его создатели - студенты TU/e (Университет Технологий из моего любимого Эйндховена). Автомобиль будет принимать участие в октябрьской гонке Bridgestone World Solar Challenge. Да - это солнцемобиль, разумеется.
Давайте посчитаем, как такое возможно. Пусть наш солнцемобиль имеет пять метров в длину и два в ширину (Ford Excursion из вчерашнего поста даже больше). И полностью устелен солнечными батареями (почему бы и нет, стекла-то вертикальные). И мощность этих батарей - 1 кВт на квадратный метр. Это нормальная цифра для солнца средней полосы России. Итого, мощность батарей на машине - 10 Квт. В привычных цифрах это 14 лошадиных сил. Часть лошадей теряется по пути к колесам, но в итоге да - можно худо-бедно ехать. У Запорожца вон 27 сил было и ничего - ехал же?
Но да - ехать можно только пока солнце светит. Не зря эта самая гонка проходит в Австралии.
И все же, как насчет вот этого производит больше, чем потребляет? Фразочка-то громкая, да? Представьте себе, что все автомобили на Земле не потребляют энергию, а производят её? Фраза студента из рекламного видео Stella, кстати. Давайте его посмотрим:
Click to viewИтак, идея голландцев в следующем: автомобиль вырабатывает энергию постоянно и запасает её в своих аккумуляторах, а ездит лишь иногда. Таким образом и выходит "energy positive", то есть избыток энергии. Ну давайте снова считать.
В Москве в среднем 1730 солнечных часов в году (в прошлом было >2000). То есть Stella выработает 17 000 кВт-часов энергии за год. В Сочи - 20 000 кВт-ч.
Теперь сколько нам нужно? Пробег среднего автомобиля - 20 000 км в год. При реалистичном среднем расходе 7 литров на 100 км это 1400 литров бензина. Известно, что в одном литре бензина примерно 2.7 киловатт-часов энергии. Другими словами, нам нужно меньше 4 000 кВт-ч энергии за год!
Вот это да. А голландцы-то правы!
То есть, если среднестатистический москвич будет ездить на солнцемобиле, то он будет ездить бесплатно, да ещё и дома запитывать чайник и микроволновку? А сочинцы могут сливать избыток киловатт-часов в сеть и зарабатывать?
Поднимем градус ожиданий. На самом деле на 1 квадратный метр земли даже в Мурманске приходит 3 кВт солнечной энергии, а во Владивостоке - 5 кВт! То есть во Владике на вашу машину падает каждый день эквивалент 200-250 литров бензина!
Увы, реальность сурова. Ахаха, какая внезапная фраза. Во-первых, есть такая штука, как КПД. Энергия теряется везде. КПД самых дорогих солнечных батарей - не больше 40%. КПД электродвигателя - до 85%. КПД заряда/разряда аккумулятора - 80%. И так далее и так далее. Энергия уходит в нагрев подшипников, покрышек, тормозных дисков, шестеренок в редукторе... В итоге из этих 5 Квт мы применим на дело (на перемещение себя в пространстве) хорошо, если 5-10%.
Во-вторых, для того, чтобы собрать накопленную за день энергию, и использовать её для езды, нам нужны аккумуляторы. А они дорогие и тяжелые. Это совершенно непроизводительный расход энергии на таскание туда-сюда сотен килограмм лития, кобальта, углерода и железа.
Да, голландцы говорят, что батареек в Стелле хватает на 1000 километров пробега (с учетом подзарядки солнцем на ходу). Это очень-очень много. Но краудфандинговая Stella, если честно, далека от того, что мы сейчас считаем нормальным автомобилем. Сделана она из говна и палок - даже на рекламном видео выглядит, как бюст Милы Йовович. Очень жалобно выглядит, плакать хочется.
А вблизи... ну, я щупал пару таких солнцемобилей, так в них даже сесть нельзя без опаски, что кузов сломаешь. Экономия денег и веса на всём, чем можно. Алюминиевый каркасик и тоненький пластик кузова.
Однако прогресс не стоит на месте.
Когда-то солнцемобили выглядели так:
Сейчас выглядят так:
Вы бы стали ездить на работу на этом? :)
Ну то есть вот на всех этих Solar Challenge в Австралии, Абу-Даби и Калифорнии участники ездят на таких машинах:
Или машины на участниках.
Но да, прогресс не стоит на месте. Уже появляются машины, которые выглядят "как нормальные". На заднем плане - Stella образца прошлого года.
Растёт КПД всего. В первую очередь - аккумуляторов и солнечных модулей. Недавно совершил перелет до Гаваев первый самолет (!) на солнечных батареях. И в этой связи очень важно появление автопилотов и v2v-интерфейсов. Напомню: когда это случится, ДТП исчезнут от слова "совсем". И машины можно будет делать не из стали со сминаемыми зонами и разными системами безопасности, а из говна и палок. К тому времени и производители легких аккумуляторов подтянутся, и мы будем ездить бесплатно.
Да?
PS. в следующий раз расскажу про ветромобиль, который может ехать против ветра, а если по ветру - то обгоняя его.