Ηλιακά αυτοκίνητα: Μπορούν να υπάρξουν σήμερα;

Σχετικά άρθρα

StanfordSolarCar

Το ερώτημα είναι πάρα πολύ απλό και φιλόδοξο. Θα μπορούσαμε μια μέρα, έστω σε 50 ή 100 χρόνια από τώρα, να καλύψουμε το σύνολο των προσωπικών μας μεταφορικών αναγκών με ηλιακά αυτοκίνητα; Τα ηλιακά αυτοκίνητα , όπως φυσικά γνωρίζεις, δεν είναι τίποτα άλλο παρά τα γνωστά μας ηλεκτρικά με την διαφορά ότι δεν φορτίζουν τις μπαταρίες από το δίκτυο αλλά από τα φωτοβολταϊκά πάνελ που φέρουν. Το ότι θα είναι σίγουρα plug-in δεν μας ενδιαφέρει στο παρόν άρθρο, άσε που άμα είναι plug-in χάνουν τον τίτλο του ηλιακού και πάνε στην κατηγορία των ηλεκτρικών, σήμερα θα εξετάσουμε αν μπορούν να σταθούν χωρίς πρίζα φόρτισης. Η πηγή ενέργειας του ηλιακού αυτοκινήτου είναι ο Ήλιος, η ενέργεια του οποίου μετατρέπεται σε ηλεκτρική με τα φωτοβολταϊκά πάνελ και αποθηκεύεται στις μπαταρίες. Ας τα δούμε ένα ένα.

Ήλιος

Ο Ήλιος βρίσκεται στο κέντρο του ηλιακού μας συστήματος, σε απόσταση περίπου 150 εκ. χιλιόμετρα ή πιο κατανοητά 131,7 αυτοκινητιστικά έτη. Ένα αυτοκινητιστικό έτος ισούται με την απόσταση που θα διανύσει ένα αυτοκίνητο κινούμενο σταθερά με 130χλμ/ώρα 24 ώρες το 24ώρο επί 365 μέρες , ή περίπου 1.138.800 χλμ. Σε περίπτωση που σχεδίαζες να πεταχτείς τον Αύγουστο για θερινές διακοπές, όπως καταλαβαίνεις πέφτει λίγο μακρυά. Βγάλε από το μυαλό σου και τον Άρη, γιατί παρότι είναι η μισή απόσταση παραμένει τεράστια. Θα σου πρότεινα το φεγγάρι που απέχει μόνο 121,7 αυτοκινητιστικές μέρες ή περίπου 380.000 χλμ.

Ο ήλιος παρά την κοινή πεποίθηση, δεν παράγει μεγάλες ποσότητες ενέργειας ανά κυβικό μέτρο. Αυτό που τον σώζει, είναι ότι έχει πολλά κυβικά να αθροίσει. Για να διανύσεις την απόσταση της διαμέτρου του θα ταξίδευες μόλις 1 χρόνο και 84 μέρες (1.400.000 χλμ). Αναλογικά αν ήσουν ο ήλιος, θα έβλεπες την γη σαν ένα κέρμα μικρότερου του ενός λεπτού σε απόσταση 200 μέτρων, αν δε κάλυπτες αυτή την απόσταση σε 500 δευτερόλεπτα θα το έκανες με την ταχύτητα του φωτός. Η απόσταση από τον ήλιο είναι σταθερή, η ενέργεια που παράγει επίσης, άρα η ενέργεια που φτάνει στη γη είναι σταθερή και ισούται με περίπου 1000 Watt ανά τετραγωνικό μέτρο.

Tip: Το Juno έπιασε 265.000 χλμ/ώρα πριν προσεγγίσει τον Δία. Αθήνα – Θεσσαλονίκη σε 6,8 δευτερόλεπτα χωρίς διόδια.

Φωτοβολταϊκά πάνελ

Ρεύμα είναι η μαζική μετακίνηση ηλεκτρονίων. Παράδειγμα ο κεραυνός που τα ηλεκτρόνια ψηφίζουν cloudexit προς τη γη. Στα σύννεφα, λόγο στατικού ηλεκτρισμού, τα ηλεκτρόνια ασφυκτιούν και αποφασίζουν να γειωθούν. Αν μπορούσαμε με ένα μαγικό τρόπο να βάλουμε ένα καλώδιο ανάμεσα στα σύννεφα και την γη, θα περνούσε ηλεκτρικό ρεύμα όπως και στα καλώδια της ηλεκτρικής εγκατάστασης του σπιτιού μας, αν και θα ήταν λίγο παραπάνω.

Κάπως έτσι λειτουργούν και τα φωτοβολταϊκά πάνελ. Τον ρόλο των σύννεφων, παίζει μια στρώση από ένα κράμα υλικών και τον ρολό της γης, μία δεύτερη στρώση με ένα διαφορετικό κράμα. Αυτό που έχουν ως κοινό, είναι ότι η βάση και για τα δυο κράματα είναι το Πυρίτιο. Όταν η ηλιακή ενέργεια φτάνει στην γη, μετατρέπεται στις περισσότερες περιπτώσεις σε θερμική, όταν χτυπάει όμως αυτές τις στρώσεις με βάση το πυρίτιο παράγεται ρεύμα. Τα φωτόνια διαπερνούν την πρώτη στρώση (ας πούμε τα σύννεφα), χωρίς να προκαλούν κάποια αντίδραση. Όταν φτάσουν στην δεύτερη στρώση (ας πούμε στη γη), τα φωτόνια με την ενέργεια τους, προκαλούν την μετακίνηση των ηλεκτρονίων προς την πάνω στρώση, κάτι σαν κεραυνός αλλά από την γη προς τα σύννεφα. Η πάνω στρώση είναι το (+), η κάτω είναι το (-) και τα φωτόνια δίνουν την ενέργεια που χρειάζονται τα ηλεκτρόνια για να μετακινηθούν και άρα να παραχθεί ρεύμα. Ευτυχώς σε αυτή την περίπτωση μπορούμε να βάλουμε ένα καλώδιο και να οδηγήσουμε το ρεύμα σε μια μπαταρία.

Το πόσο ρεύμα θα πάρουμε ανά τετραγωνικό μέτρο, είναι και η απόδοση του πάνελ. Συνήθως είναι κάπου στο 20 – 25%. Όπως είδαμε στα περί Ήλιου , η ενέργεια που μας στέλνει είναι 1000 Watt ανά τετραγωνικό, απόδοση 20% σημαίνει ότι από τα 1000 W μετατρέπει τα 200 W σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η απόδοση ισχύει αν είναι μεσημέρι, το πρωί και το απόγευμα η απόδοση είναι πιο χαμηλή και φυσικά το βράδυ δεν δουλεύουν, αλλά πάνε για ύπνο με τις κότες. Η απόδοση ναι μεν είναι σημαντική, αλλά δεν παίζει τον κυρίαρχο ρόλο στις εγκαταστάσεις. Τα κριτήρια είναι κυρίως η αξιοπιστία και το κόστος, γιατί πολύ απλά και ένα πάνελ χαμηλότερης απόδοσης να πάρεις, απλώς θα χρειαστεί να βάλεις άλλα 5 – 10 τετραγωνικά για να καλύψεις τις προδιαγραφές της εγκατάστασης. Στα ηλιακά αυτοκίνητα όμως, η απόδοση είναι ο παράγοντας κλειδί, γιατί πολύ απλά δεν έχουμε πολύ χώρο.

BMW i3

Θα μπορούσε το i3 να είναι ηλιακό; Η κατανάλωση του i3 στο test drive ήταν 14,4Kwh/100 χλμ. Αν είχε στην ταράτσα οροφή 2 τετραγωνικά μέτρα πάνελ (πολλά είναι αλλά δεν πειράζει) μέχρι που θα μας πήγαινε; Καταρχήν, θα πρέπει να είσαι αρκετά γενναίος να παρκάρεις μέρα-μεσημέρι στον ήλιο, μπορεί να βράσεις όταν θα μπεις μέσα, αλλά μόνο έτσι θα το φορτίζεις. Μετά από 4 ώρες βρασίματος-φορτίσματος, θα έχεις μαζέψει 2,4 Kwh., με 2 τ.μ. πάνελ σούπερ απόδοσης 30% και αφού έχεις περάσει την οροφή με Swiffer. Σε απόσταση, αυτό μεταφράζεται σε 16,6 χλμ. Όπως καταλαβαίνεις, όσο και να πειράξω τα νούμερα υπέρ του ηλιακού αυτοκινήτου δεν βγαίνει. Απλά ξέχασε το.

Σαν έξτρα χαρακτηριστικό σε ένα ηλεκτρικό του σήμερα, πάλι δεν αξίζει το κόστος και την πολυπλοκότητα ακόμα και αν είσαι Βεδουίνος ή ποιμένας καμηλών. Τα ηλεκτρικά του σήμερα, απευθύνονται σε καταναλωτές με υψηλά εισοδήματα, κυρίως σε αστικό περιβάλλον με πάρα πολλές σκιάσεις. Κατά κύριο λόγο, διαθέτουν και ιδιόκτητο γκαράζ για να το φορτίζουν. Ακόμα και αν έχουν αρκετά εισοδήματα για να μένουν στο μικρό μου σπίτι στο λιβάδι, κανένας δεν έχει την διάθεση να παρκάρει στο λιβάδι, οπότε, τα όποια οφέλη της ηλιακής φόρτισης, εξανεμίζονται ακόμα και τους καλοκαιρινούς μήνες. Ένα άλλο βασικό πρόβλημα, είναι ότι όλος ο πλανήτης δεν είναι ευλογημένος με την δική μας ηλιοφάνεια. Σε βόρειες χώρες ούτε κινητό δεν φορτίζεις, πόσο δε αυτοκίνητο.

Φυσικά και δεν είμαι κατά της προόδου. Προσωπικά έστω και 10 χιλιόμετρα πράσινης φόρτισης να κέρδιζα, ενώ κάνω το μπάνιο μου σε κάποια παραλία, δεν θα με πείραζε καθόλου. Ίσως μια μέρα να πέσουν τόσο οι τιμές και να ανέβουν τόσο οι αποδόσεις και να έχουμε πάνελ στις οροφές των αυτοκινήτων μας.

#trending

#trending

Αξίζει να δεις
Featured

Περισσότερα νέα

Autoblog.gr