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Jun 12, 2023

Nossos caminhões não precisarão de baterias! Caminhões elétricos procuram fios aéreos para obter energia

Enquanto o mundo luta com o espectro do chamado gráfico do “taco de hóquei” de

Enquanto o mundo luta com o espectro do chamado gráfico "taco de hóquei" da mudança climática, tem havido uma variedade de soluções propostas para o problema das emissões de carbono de setores como transporte, que se tornaram inseparáveis ​​da manutenção do século 21 vida. Às vezes, essas são ideias de céu azul que podem ser um pouco excêntricas, enquanto outras vezes elas fazem você parar e pensar: "Isso pode funcionar!".

A ideia é substituir os motores a diesel dos caminhões por motores elétricos movidos não por baterias, mas por cabos aéreos. Uma unidade de trator elétrico carregaria uma bateria relativamente pequena para o trânsito de última milha, mas obteria sua potência na rodovia estendendo um pantógrafo de seu teto até um cabo de alta tensão acima da estrada. É extremamente sedutor na medida em que houve testes do sistema em mais de um país, mas isso se compara a um pouco de análise?

Uma coisa que deve ser óbvia para todos é que mover nossa carga de longa distância por meio de um motor diesel individual movido a combustível fóssil para cada contêiner de 38 toneladas ou mais pode ser conveniente, mas dificilmente é eficiente em termos de combustível ou ecologicamente correto Os motores a diesel mais eficientes na estrada têm uma eficiência de 43% e, ao transportar uma única carga, não obtêm nenhuma das economias de escala oferecidas aos motores a diesel que transportam, por exemplo, um trem de carga. Da mesma forma, eles espalham qualquer poluição que emitem por toda a sua rota e, mais uma vez, não conseguem se beneficiar das economias de escala presentes, por exemplo, em um lavador de exaustão de uma estação de energia. Por mais que eu tenha uma queda por ver uma grande plataforma em pleno funcionamento, até eu tenho que admitir que seu dia já passou.

A tecnologia de bateria que está sendo buscada para carros de passeio é uma alternativa tentadora, como vimos com o Tesla Semi. Mas, apesar de toda a sua tecnologia, esse veículo ainda anda no fio da navalha entre o ganho em custo-benefício versus o custo de transportar baterias suficientes para transportar essa quantidade de carga. Contra isso, o caminhão aéreo parece oferecer o melhor dos dois mundos, a leveza e o fácil reabastecimento de um diesel versus a ausência de emissões de um elétrico. No mundo idealizado de um folheto, ele funciona com energia renovável do vento, do sol e da água, então todos os nossos problemas estão resolvidos, certo? Mas isso realmente acumula?

O problema com a avaliação de reivindicações sobre caminhões elétricos aéreos é que há pouca comparação a partir da qual traçar paralelos. Os trens elétricos de longa distância existem há mais de um século, mas, embora façam infinitamente mais sentido para o transporte de longa distância, eles não são suficientemente análogos a uma miríade de rotas individuais para uma comparação direta. Da mesma forma, o transporte urbano elétrico na forma de bondes e trólebus é antigo o suficiente para ter sido inventado, abandonado e redescoberto, mas seus casos de uso de transporte urbano em rotas definidas não correspondem ao de um caminhão solto. Talvez seja melhor olhar para os custos envolvidos tanto no fornecimento da infraestrutura de distribuição quanto na capacidade extra de geração.

Quanta energia um usuário de caminhão gasta por milha de qualquer maneira, e que efeito todos os caminhões elétricos teriam na rede? Tempo para um cálculo do verso do envelope. Este artigo de 2017 do Oak Ridge National Laboratory (PDF) coloca alguns números sobre a mesa, obtendo um valor de 1,89 kWh por milha para um caminhão elétrico a bateria versus um valor de 2,02 kWh para seu equivalente a diesel. Essa disparidade se deve à recuperação prevista de energia por meio da frenagem regenerativa.

Como o artigo do Guardian com link no topo do artigo se aplica ao Reino Unido, uma rápida olhada nas estatísticas de frete rodoviário do governo britânico revela que 152 bilhões de toneladas por quilômetro de frete foram movimentadas por estrada em 18,7 bilhões de quilômetros percorridos em 2018, com um comprimento médio de transporte de 108 km ou 67,1 milhas. Isso nos dá 173.148.148 dessas viagens de 67,1 milhas e, considerando os números de energia de Oak Ridge, 23.468.846.276 kWh de diesel ou 21.958.474.981 kWh de consumo de energia elétrica. Esse é um valor anual, então dividindo por 365 e assumindo uma suposição duvidosa de que essas viagens são distribuídas por 12 horas durante o dia, chegamos a 5.013.350,45 kW de capacidade de geração extra. 5.013 GW podem ser suficientes para levar você de volta ao futuro quatro vezes, mas não é irrelevante em termos de capacidade de geração.