You dont have javascript enabled! Please enable it!

انتقال انرژی

فاعل، موضوع:

  • مقدمه
  • تغییر آب و هوا
  • گازهای موجود در جو
  • تأثیر بر بخش تحرک
  • انرژی سبز

معرفی:
این صفحه پیامدهای حمل و نقل و تحرک را مورد بحث قرار می دهد و تعدادی از جایگزین ها را مورد بحث قرار می دهد که راه حل های سازگار با محیط زیست را در سال 2021 هدایت می کند. پیشرانه های خودروهای سواری و تجاری به طور فزاینده ای برقی می شوند تا مواد مضر کمتری منتشر کنند یا اصلاً تولید نکنند. انتقال از سوخت‌های فسیلی به نیروی محرکه کاملاً الکتریکی تحت عنوان «انتقال انرژی» قرار می‌گیرد.

اتحادیه اروپا می خواهد فروش خودروهای با موتورهای بنزینی و دیزلی را از سال 2035 ممنوع کند. تمام وسایل نقلیه جدید باید به یک پیشرانه کاملا الکتریکی به شکل الف مجهز شوند BEV یا با الف سلول سوختی. تعدادی از کشورها از جمله هلند قصد دارند فروش خودروهای موتور احتراقی جدید را از سال 2030 ممنوع کنند. از سوی دیگر، کشورهایی مانند فرانسه و آلمان به شدت با این طرح‌ها مخالف هستند: آنها انتقال به پیشرانه‌های هیبریدی را ترجیح می‌دهند تا میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای ناوگان خودرو را به میزان قابل توجهی کاهش دهند، اما نه به طور کامل آن را الکتریکی کنند.

تغییرات آب و هوا:
از نظر علمی ثابت شده است که تغییرات آب و هوایی توسط انسان ایجاد می شود. از زمان انقلاب صنعتی، به ویژه از دهه 50، منابع فسیلی، مانند نفت و گاز، در مقیاس وسیعی سوزانده شده اند. احتراق نفت و گاز باعث افزایش شدید CO2 شده است. تحقیقات نشان می دهد که انتشار CO2 منجر به گرم شدن کره زمین می شود. انتشار گازهای گلخانه ای تا حدی مسئول تغییرات آب و هوایی است. دمای هوا در هلند در 130 سال گذشته 1,9 درجه سانتیگراد افزایش یافته است. بر اساس شرایط فعلی، دمای جهان تا پایان قرن جاری به دمای حداقل 1,8 و حداکثر 6,4 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. به دلیل گرم شدن هوا، اقیانوس ها به طور پیوسته در حال گرم شدن هستند. اقیانوس ها خیلی کمتر از هوا سرد می شوند که می تواند کمی در دما نوسان داشته باشد.

گرم شدن اقیانوس ها منجر به جریان های آب گرم (موج) دیگر می شود. این جریان‌های موج بخشی از یک «تسمه نقاله» جهانی هستند که توده‌های آب سرد و گرم را در سراسر اقیانوس‌ها به گردش در می‌آورند. گلف استریم گرمای زیادی را منتقل می کند و بنابراین برای آب و هوا مهم است. به ویژه برای آب و هوای معتدل اروپای غربی ما. 

اگر این جریان خلیجی مختل شود یا ناپدید شود، اختلاف فشار بین شمال و جنوب اقیانوس اطلس نیز از بین خواهد رفت. این باعث می شود که اقیانوس در جنوب نیم متر پایین بیاید و در شمال حدود نیم متر بالا بیاید. افزایش سطح دریا برای هلند کم ارتفاع ما نگران کننده است، جایی که تقریباً 25٪ از کشور زیر سطح دریا (NAP) است.

همه به پیامدهای تغییرات آب و هوایی اعتقاد ندارند
گرم شدن اقیانوس

افزایش سطح دریا تا سال 2150 بین 1 تا 5 متر خواهد بود. بخش هایی از جهان به دلیل افزایش دما و افزایش سطح دریا غیرقابل سکونت خواهند شد. همچنین هوای طوفانی بیشتر خواهد بود، زیرا طوفان، طوفان و باران شدید منجر به سیل می شود.

بخش بزرگی از هلند زیر سطح دریا است
در برابر سیل بسیار آسیب پذیر است کمتر از 55 درصد هلند به سیل حساس است. 26 درصد هلند زیر سطح دریا و 29 درصد نسبت به طغیان رودخانه ها حساس است. با دایک برای محافظت از مناطق ساحلی و موانع سیل برای جلوگیری (به طور موقت) از سطح بالای آب، خطر سیل کاهش می یابد.

منبع: pbl.nl (مشاوره شده در 02-2024)

منطقه مستعد سیل هلند، منبع: PBLnl (2024)

گازهای موجود در جو:
تصویر زیر نموداری از میزان دی اکسید کربن موجود در جو را نشان می دهد که از راست به چپ از امروز (0.0) تا 800.000 سال پیش مشاهده می شود. اندازه گیری CO2 از هسته های یخی در قطب شمال و جنوب گرفته شد. در نمودار شاهد نوسانات مقدار CO2 هستیم که همیشه رخ داده است.

در نقاط پایین نمودار یک عصر یخبندان وجود داشت. آخرین عصر یخبندان حدود 12.000 سال پیش بود. پس از آن، سبک نمودار بالا رفت، همانطور که باید ثابت می ماند یا باید سقوط می کرد. بر خلاف آنچه اغلب ادعا می شود: باید در این مدت دمای کمتری داشتیم. نمودار دما اکنون به ارتفاع بسیار زیاد می رسد (با "شما اینجا هستید" نشان داده شده است). ذوب شدن یخ دستیابی به چنین اندازه گیری ها را به طور فزاینده ای دشوار می کند.

نمودارهای زیر میزان گازهای مضر منتشر شده در سراسر جهان (سمت چپ) و انتشار CO2 در هر بخش (راست) را نشان می دهد. در این صفحه ما بر حمل و نقل تمرکز می کنیم که سهم 14٪ از کل انتشار CO2 (در سال 2021) را دارد.

انتشار گازهای مضر در سراسر جهان
انتشار CO2 در هر بخش

توافقنامه آب و هوا:
در توافقنامه آب و هوای پاریس، 195 کشور در سراسر جهان موافقت کرده اند که با کاهش سوخت های فسیلی، CO2 به میزان قابل توجهی منتشر کنند. بر اساس توافقنامه اقلیمی هلند در سال 2019، هدف کاهش انتشار CO2 تا 2030 درصد تا سال 49 است (با سیاست اتحادیه اروپا به 55 درصد افزایش یافته است). گام‌های مشخصی در حال انجام است، مانند استانداردهای آلایندگی سخت‌گیرانه‌تر برای خودروها. هلند همچنین کاهش 20,2 مگاتنی انتشار CO2 را در نظر گرفته است. این رقم نشان دهنده کاهش هدف در یک دوره خاص است و هدف آن کاهش انتشار کلی گازهای گلخانه ای و محدود کردن تغییرات آب و هوایی است. هدف مربوط به بخش های مختلف از جمله تولید انرژی، حمل و نقل و صنعت است.

تأثیر بر بخش تحرک:
اهداف دولتی آب و هوا، خودروسازان را مجبور می کند به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مضر از موتورهای احتراقی ادامه دهند. یک عامل مهم در اینجا انتشار CO2 است. علاوه بر این، کشورهای بیشتری در حال برنامه ریزی برای ممنوعیت فروش وسایل نقلیه با موتورهای احتراقی بین سال های 2030 تا 2040 هستند. این به معنای انتقال به پیشرانه های الکتریکی است:

  • هیبریدی (تا حدی الکتریکی در ترکیب با موتور احتراقی)؛
  • تمام برقی؛
  • هیدروژن و پیل سوختی

حداکثر انتشار گازهای گلخانه ای از خودروها (اندازه گیری شده در CO2 در هر کیلومتر) به طور فزاینده ای سخت می شود. خودروسازانی که این اهداف را برآورده نمی کنند با جریمه های قابل توجهی مواجه می شوند (در سال 2021: 95 گرم CO2 در هر کیلومتر، در سال 2030: 59,3 گرم CO2 در هر کیلومتر). شهرها روز به روز در حال معرفی مناطق زیست محیطی هستند که در آن خودروهای آلاینده مجاز نیستند. از سال 2035، فقط خودروهای جدید بدون آلایندگی در هلند مجاز خواهند بود، به این معنی که آنها باید با باتری یا هیدروژن الکتریکی باشند.

خودروهایی که دارای پیشرانه کاملاً برقی هستند، اگزوزی ندارند که گازهای خروجی مضر را منتشر کند. این خودروها دارای برچسب "سبز" هستند. برد اغلب محدود است (80 تا 300 کیلومتر) و زمان شارژ برای شارژ بسته باتری طولانی است.

خودروهای نیمه برقی مانند هیبریدی برای رانندگی در مسافت های طولانی تر ایده آل هستند. در ترافیک شهری می توانید کاملاً برقی رانندگی کنید یا برای مصرف کمتر از پشتیبانی الکتریکی برای موتور احتراقی استفاده کنید. موتور احتراقی در بزرگراه روشن می شود و می توانید بدون نگرانی و بدون زمان شارژ طولانی به تعطیلات خارج از کشور بروید.

Electric VW ID.3 (منبع: Volkswagen.nl)

اما واقعاً یک خودروی تمام الکتریکی چقدر تمیز و سبز است؟ نظرات در این مورد به شدت تقسیم شده است. امضاء كننده حقايق را بطور عيني اشاره مي كند.

یک خودروی تمام برقی خنثی از آب و هوا نیست. هم انتشار مستقیم ذرات معلق (ترمز، لاستیک) و هم انتشار غیرمستقیم اکسیدهای نیتروژن (CO2 و NOx) وجود دارد. مطالعات مختلف نشان می دهد که یک خودروی تمام الکتریکی در تمام طول عمر خود تمیزتر از خودرویی است که با سوخت فسیلی کار می کند.

میزان انتشار CO2 یک خودروی تمام الکتریکی 0 گرم در هر کیلومتر اعلام شده است. این نتیجه آزمایش WLTP است. هیچ انتشار مستقیمی وجود ندارد. در سال 2021، انرژی "سبز" محدودی هنوز در هلند تولید می شود که از توربین های بادی و پنل های خورشیدی می آید. بیشتر برق از احتراق گاز و زغال سنگ تولید می شود. این منجر به تصاویر کمیک زیر می شود که متأسفانه ذره ای از حقیقت را دارند.

مقایسه منصفانه با خودروهای سوختی تنها زمانی امکان پذیر است که انتشار گازهای گلخانه ای برای تولید برق در نظر گرفته شود. علاوه بر این، تولید باتری و موتورهای الکتریکی به CO2 زیادی نیاز دارد و اغلب از مواد اولیه کمیاب استفاده می شود. در جدول زیر میزان انتشار CO2 در هر لیتر بنزین، گازوئیل و LPG را مشاهده می کنیم.

CO2 در هر لیتر_بنزین_دیزل_lpg

میزان انتشار CO2 یک خودروی تمام الکتریکی 0 گرم در هر کیلومتر اعلام شده است. این نتیجه آزمایش WLTP است. هیچ انتشار مستقیمی وجود ندارد، اما CO2 در طول تولید انرژی الکتریکی آزاد می شود. یک کیلوگرم زغال سنگ حداکثر 3,5 کیلووات ساعت تولید می کند که در طی احتراق 3,6 کیلوگرم CO2 آزاد می کند. 

با توجه به روش WTW، تمام CO2 که در طول اکتشاف، استخراج، حمل و نقل و ذخیره زغال سنگ ایجاد می شود به انتشار CO2 زغال سنگ نسبت داده می شود. این امر باعث انتشار 4,4 کیلوگرم CO2 در هر کیلوگرم زغال سنگ می شود.

اکنون فقط به مجموع انتشار گازهای گلخانه ای در حین احتراق نگاه می کنیم، زیرا طبق روش WTW، CO2 از بنزین و گازوئیل نیز تولید می شود. می بینیم که با میانگین مصرف وسایل نقلیه مورد بحث، انتشار CO2 در هر کیلومتر برای یک وسیله نقلیه الکتریکی چندین برابر بیشتر از خودروهایی است که با سوخت های فسیلی کار می کنند. منبع: AMT 5-2021

CO2-per-km_betrol_diesel_lpg_electric

انرژی سبز:
با انرژی سبز، هیچ CO2 در طول تولید منتشر نمی شود. در آینده می بینیم که به طور فزاینده ای انرژی خاکستری (از زغال سنگ) را با انرژی سبز حاصل از انرژی باد یا خورشید جایگزین خواهیم کرد.

تنها زمانی که تمام الکتریسیته ما از انرژی سبز به دست بیاید، رانندگی یک وسیله نقلیه کاملاً الکتریکی تمیز و «آلودگی صفر» خواهد بود.

حقایقی در مورد انرژی خورشیدی و انرژی باد در زیر ذکر شده است.

انرژی خورشیدی و باد. منبع: https://cleartechnology.nl

انرژی خورشیدی در خشکی:

  • 6.000.000 کیلووات ساعت در سال = 44.000 متر مربع یا 2 کیلووات ساعت در متر مربع
  • الگوهای قابل پیش بینی بیشتر و فصلی.
  • کاملا مقیاس پذیر؛
  • اغلب به راحتی می توان "نامرئی" را در بالای ساختمان ها یا به عنوان جایگزینی برای کاشی های سقفی ایجاد کرد.

انرژی باد در خشکی و دریا:

  • 60.000.000 کیلووات ساعت در سال (190.000 متر مربع)، یا 2 کیلووات ساعت در متر مربع؛
  • فصلی کمتر؛
  • ظرفیت های بزرگ در هر واحد؛
  • آلودگی افق؛
  • به فضای زیادی (قطر روتور 5 برابر) برای جلوگیری از تلاطم بین پره های روتور متقابل نیاز دارید.

به طور خلاصه، بازده انرژی انرژی خورشیدی در هر متر مربع بیشتر از انرژی باد است. اما از آنجا که قدرت خورشید در یک دوره زمانی بسیار متفاوت است و تقریباً همیشه باد وجود دارد (روز، شب، تابستان و زمستان)، بازده باد تقریباً ثابت است. نصب پنل‌های خورشیدی بسیار آسان است و به‌طور نامحسوس گسترش می‌یابد، در حالی که توربین‌های بادی منبع آزار افرادی هستند که در نزدیکی آنها زندگی می‌کنند یا دیگر نمی‌توانند از منظره‌ای بدون مانع از یک ذخیره‌گاه طبیعی لذت ببرند.