science >> Wetenschap >  >> Elektronica

De nieuwe weg van Zweden drijft elektrische voertuigen aan - wat is de impact op het milieu?

Deze maand heeft Zweden de eerste weg aangelegd die elektrische voertuigen oplaadt terwijl ze rijden. Krediet:eroadarlanda

Zweden heeft de eerste slimme weg aangelegd waarmee elektrische voertuigen kunnen opladen terwijl ze rijden. Het proefproject eRoadArlanda, die twee kilometer weg buiten Stockholm beslaat, is een poging om een ​​van de grootste uitdagingen op te lossen waarmee de transportsector wordt geconfronteerd. Namelijk, hoe vracht en mensen te vervoeren op een manier die noch het klimaat schaadt door de uitstoot van broeikasgassen, noch de luchtkwaliteit door stikstofoxidevervuiling.

Het eRoadArlanda-plan moet het bereik van elektrische voertuigen uitbreiden tot meer dan voorheen mogelijk was. Maar als ingenieur Ik maak me zorgen over de duurzaamheid van deze weg. Nog aanzienlijker, de kosten van de technologie en de verstoring die het bouwen ervan veroorzaakt, zullen waarschijnlijk elke grootschalige replicatie beperken. Als deze oplossing niet op grote schaal kan worden gerepliceerd, is het eigenlijk helemaal geen oplossing. In plaats daarvan, een serieuze poging om gevaarlijke emissies te verminderen moet gericht zijn op meer praktische oplossingen, zoals de ontwikkeling van langeafstandsbatterijen en de bouw van meer elektrische laadstops.

Deze nieuwe Zweedse slimme weg zal vertrouwd aanvoelen voor iedereen die heeft gespeeld met speelgoed voor autoraces, zoals Scalextric. Hoewel, in tegenstelling tot slotcars, chauffeurs zullen nog steeds voertuigen moeten besturen. In plaats daarvan, elektrische voertuigen zullen stroom verzamelen van laadrails die in het wegdek zijn geplaatst. Wanneer op de weg, een opneemarm die aan de onderkant van het voertuig is bevestigd, zal zich naar beneden uitstrekken totdat hij de rails waarneemt, voordat u deze insteekt en elektrisch contact maakt. Dit apparaat is flexibel, waardoor het voertuig van de ene naar de andere kant kan bewegen en de pick-up kan worden ingetrokken en weer teruggeplaatst voor het geval een vrachtwagen wil inhalen of van de weg wil afslaan.

eRoadArlanda breidt het aanbod van elektrische voertuigen uit.

Maar er blijven vragen over de duurzaamheid van de weg. Om elektrocutie of schade door de elementen te voorkomen, de live rails zijn aan het zicht onttrokken. Dit betekent dat voertuigen pas kunnen laden wanneer de pick-up in de railsleuf is gestoken. Men kan zich de schade voorstellen die aan de weg en het voertuig kan worden toegebracht als de pick-up er niet in slaagt om netjes los te koppelen voordat het voertuig een inhaalmanoeuvre probeert.

Een alternatieve technologie die dit probleem omzeilt, is inductieve transmissie. In tegenstelling tot eRoadArlanda, inductieve transmissie maakt draadloos opladen mogelijk. Geleiders die in de weg worden geplaatst, creëren een elektromagnetisch veld, die vervolgens energie overbrengt naar spoelen die aan de onderkant van voertuigen zijn gemonteerd. Dergelijke technologie wordt al gebruikt door draadloze telefoonladers en kan op grotere schaal worden aangepast voor elektrische voertuigen. De Canadese fabrikant Bombardier heeft met succes aangetoond hoe dit zou kunnen werken, en het Amerikaanse bedrijf Qualcomm heeft een systeem ontworpen dat de raceauto's van de Formule E heeft opgeladen. Maar deze technologie, zoals eRoadArlanda, is bijzonder duur en storend om te installeren.

Spoorliefhebbers zouden kunnen beweren dat de elektrificatie van het spoor het probleem van schone, snelle verplaatsing van vracht op een manier die de congestie op de weg vermindert. Maar het spoorvervoer kan geen goederen van deur tot deur leveren en alleen de grootste fabrikanten kunnen de exploitatie van hun eigen spoorterminals rechtvaardigen. Zelfs met spoorelektrificatie, er is behoefte om vracht tussen spoor en weg te verplaatsen, net zoals we spoorverbindingen met veerhavens en luchthavens moeten verbinden.

Draadloos autoladen is momenteel te duur en storend om te bouwen. Krediet:Wikimedia/NJo, CC BY-SA

Onderweg batterij opladen lijkt een aantrekkelijke oplossing, zeker in een tijd waarin we te weinig oplaadpunten voor elektrische voertuigen hebben. Maar de kosten van eRoadArlanda (£ 870, 000 per kilometer) en de hinder die het zou veroorzaken als het landelijk zou worden uitgebreid, maakt andere opties aantrekkelijker. Bijvoorbeeld, langeafstandsbatterijen en voertuigen met waterstofbrandstofcellen hebben het potentieel om prijs-, verstoring en duurzaamheid. In feite, deze opties worden nu al goedkoper. De prijs van lithium-ionbatterijen is sinds 2016 met 24% gedaald en zal verder dalen naarmate meer mensen elektrische voertuigen gebruiken. Naarmate batterijen beter worden en goedkoper worden, het opgraven van onze snelwegen lijkt een extreme oplossing.

Zelfs zoiets eenvoudigs als het bouwen van meer elektriciteit en waterstof-oplaadpunten voor vrachtwagens zou te verkiezen zijn boven wegen voor het opladen van voertuigen. Alle voertuigen staan ​​een groot deel van hun leven stil, dus een veel eenvoudigere en minder storende oplossing is om voertuigen op haltes en bestemmingen op te laden zoals elektrische auto's dat momenteel doen.

Welke koolstofarme transportoplossing uiteindelijk de markt domineert, we mogen de mogelijkheden niet vergeten om meer vracht over te hevelen naar het spoor of simpelweg minder vracht te verplaatsen. Dit zou van ons allemaal vereisen dat we minder consumeren en producten langer gebruiken. Het is misschien niet zo spannend als het aanleggen van wegen voor het opladen van voertuigen, maar het verlengen van de levensduur van producten die u al bezit, door recycling, renovatie en herfabricage is de goedkoopste en minst storende manier om gevaarlijke dampen te verminderen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.