science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Vier manieren waarop de Britse regering benzine moet uitfaseren, diesel- en hybride auto's tegen 2035

De toekomst van het Britse autorijden? Krediet:Bubble_Tea Stock/Shutterstock

De Britse regering heeft onlangs toegezegd een verbod op de verkoop van nieuwe diesel- en benzineauto's vanaf 2040 in te voeren. tot 2035. De verhuizing verraste sommigen, maar misschien wel het meest verrassende was de bevestiging dat het verbod ook voor hybride voertuigen zal gelden, die gebruik maken van een verbrandingsmotor op fossiele brandstof en een elektrisch batterijpakket.

Misschien heb je het lawaai en de dampen aan de kant van de weg als vanzelfsprekend beschouwd, maar het verbod zou betekenen dat benzine en diesel binnen 15 jaar uit nieuwe personenauto's worden verwijderd. Dit zou duidelijke voordelen hebben voor het verminderen van de koolstofemissies en het verbeteren van de luchtkwaliteit, maar er zijn in de tussentijd belangrijke obstakels voor de Britse auto-industrie.

in 2019, slechts 1,6% van de verkochte nieuwe personenauto's waren elektrische voertuigen, maar ze zullen vanaf 2035 de meerderheid van de verkopen moeten uitmaken. Dus hoe kunnen de komende anderhalf decennium Groot-Brittannië op het goede spoor zetten voor autorijden zonder CO2-uitstoot?

1. Vaardigheden en training

Als het gaat om het ontwerpen en bouwen van voertuigen op benzine en diesel, het VK heeft een schat aan talent en expertise. in 2018, het VK produceerde 2,72 miljoen motoren en was het op drie na grootste autoproducerende land in de EU, gemeten naar het totale aantal geproduceerde voertuigen.

Als het VK deze industrie van £82 miljard in 2035 wil behouden of laten groeien, een groot deel van het bestaande personeelsbestand zal moeten worden omgeschoold in het maken van elektrische voertuigen. Er is ook een golf van afgestudeerden in de ingenieurswetenschappen met expertise in elektrische en autonome voertuigen nodig om de volgende generatie elektrische voertuigen te ontwikkelen.

2. Innovatie en infrastructuur

Het goede nieuws is dat universiteiten en start-ups in het VK achter toonaangevend onderzoek naar nieuwe batterijtechnologieën staan. Er is meer dan één manier om een ​​elektrische auto aan te drijven, en deze batterijen zijn er in een duizelingwekkende variëteit, van vastestofelektrolytbatterijen, goedkope natrium-ionbatterijen, en lithium-luchtbatterijen die veel meer energie kunnen opslaan dan conventionele lithium-ionbatterijen.

De regering investeert gedurende vier jaar £ 274 miljoen in onderzoek en productie van batterijen via de Faraday Challenge. Maar daarna zullen de investeringen nog lang moeten doorgaan om ervoor te zorgen dat deze technologieën de moeilijke overgang van prototype naar massaproductie maken.

Al die elektrische voertuigen zullen ook oplaadpunten nodig hebben, en hun toegenomen vraag naar elektriciteit op het nationale net zal moeten worden gedekt door hernieuwbare energiebronnen. Dat kan oplopen tot meer dan 80 terawattuur (TWh), wat de vraag met een kwart doet toenemen. Er moeten nieuwe zonneparken en windturbines worden gebouwd, samen met nieuwe hoogspanningslijnen, onderstations en snellaadnetwerken om de elektriciteit te distribueren. Als dit alles in 2035 klaar moet zijn, actie en investeringen zijn vrijwel onmiddellijk nodig.

3. Levensduur en recycling

Veel elektrische auto's rijden op lithium-ionbatterijen, die beginnen te verouderen en de hoeveelheid elektriciteit verliezen die ze kunnen opslaan vanaf het moment dat ze worden gemaakt. Dit is niet zozeer een probleem in onze telefoons, die kleine batterijen hebben en om de paar jaar worden vervangen. Maar als het om elektrische voertuigen gaat, het batterijpakket is meestal het duurste onderdeel van het voertuig.

in 2017, de gemiddelde levensduur van een batterijpakket voor elektrische voertuigen was acht jaar, en slechts 10-50% ervan kon worden gerecycled. De doelstellingen voor 2035 zijn om batterijpakketten te hebben die 15 jaar meegaan en voor 95% recyclebaar zijn. Onderzoekers zullen het ontwerp van deze batterijen en de auto's zelf moeten verbeteren om dit te bereiken, terwijl de overheid faciliteiten zal moeten bouwen die batterijen kunnen recyclen, het scheiden van de grondstoffen - lithium, kobalt, nikkel en koolstof, zodat ze kunnen worden hergebruikt in de volgende generatie batterijen.

4. Waterstof

Batterij elektrische voertuigen zijn niet de enige oplossing. Waterstofbrandstofcellen combineren waterstof en zuurstof uit de lucht om water te produceren, elektriciteit opwekken. Als de waterstofbrandstof wordt geproduceerd door middel van elektrolyse met behulp van hernieuwbare energie, dan kan het proces netto nul CO₂-uitstoot hebben.

Waterstofbrandstofcellen zijn minder energiezuinig dan batterijen, maar de tank voor gecomprimeerde waterstof kan in minder dan vijf minuten worden getankt en op dezelfde manier als het tanken van een benzine- of dieselauto. Dit maakt waterstof ideaal voor voertuigen die herhaaldelijk lange afstanden afleggen en momenteel beperkt worden door de actieradius en laadtijden van batterijvoertuigen, zoals taxi's en bestelwagens.

Vrachtwagens en bussen vallen niet onder het verbod van 2035, maar waterstof is ook voor hen een ideale alternatieve brandstof. Londen heeft acht waterstofbussen, maar er zijn slechts 17 waterstoftankstations in het VK, vergeleken met 15, 000 oplaadpunten voor elektrische voertuigen. Een netwerk voor het tanken van waterstof is dringend nodig om de delen van het Britse transportnetwerk die moeilijk bereikbaar zijn voor elektrische voertuigen, koolstofarm te maken.

Het gemeenschappelijke thema van al deze punten is investeringen. Als de Britse regering echt van plan is haar ambitieuze nieuwe doelstelling te halen, dan zal het zwaar en snel moeten investeren. Als het goed is gedaan, this could reignite the automotive industry and position the UK as a world leader in electric vehicle production.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.