Ekologik toza avtomobillarni

Avtomobillarda gibridli tizimni qo‘llash, jarayonida ekologik muhit va yonilg‘i tejamkorlik.

Bugungi kunda akkumulyatorli elektr transport vositalarining tarqalishiga to'sqinlik qiladigan hali ham o’xshash muammolar qaysiki, o'tmishda ularni tark etishga sabab bo'lgan muammolar ekanligi aytilgan. Kelajakda yangi va yaxshi batareyalarni joriy etish tufayli vaziyat yumshatiladi, ammo bu sohadagi yaxshilanishlar faqat bir nuqtaga ko'tarilishi mumkin. Yaxshilash uchun mavjud maydonni 3.2-jadvaldan taxmin qilish mumkin, unda ba'zi akkumulyator tizimlarining maksimal nazariy energiya zichligi aslida hujayrada va batareya darajasida erishilgan energiya zichligi bilan taqqoslanadi: nazariy energiya zichligi aniq, bu faqat elektrokimyoviy reaktivlarning yaqindan yaqinlashib bo'lmaydigan maksimal miqdori massasini hisobga oladi. Yaxshilash uchun ba'zi joylar, shuningdek, hujayra energiya zichligini batareyaning haqiqiy energiya zichligi bilan taqqoslash orqali ko'rsatiladi; odatda zarur bo'lgan hujayralarni, o'rnatish interfeyslarini va sovutish tizimini birlashtirgan batareya tuzilishi massasidagi ba'zi tejash barcha batareyalar turlarining energiya zichligini yaxshilashi mumkin.
Shu bilan birga, akkumulyatorli elektr transport vositalari bilan bog'liq muammolar mijozlarning ehtiyojlarini qondira oladigan ushbu turdagi transport vositalarini loyihalash va qurishdan ko'ra ko'proq miqdorda ommaviy ishlab chiqarish bilan bog'liq. Birinchi nuqta, allaqachon muhokama qilinganidek, qo'rg'oshin yoki lityum kabi batareyalarni qurish uchun zarur bo'lgan materiallarning keng miqyosda mavjudligi.
Bundan ham yomonroq muammolar energiya talablari bilan bog'liq. Batareya elektr transport vositasining energiya sarfi odatdagi transport vositasidan yaxshiroq emas, lekin ehtimol bu yomonroq. Elektr energiyasini elektr stantsiyalarida birlamchi manbadan ishlab chiqarish kerak, so'ngra elektr liniyalari bo'ylab tashish kerak, transport vositasining batareyasini zaryad qilish uchun ishlatiladi va keyin elektr dvigatelida mexanik energiyaga aylanadi. Har bir qadam o'z samaradorligiga ega, xususan batareyani zaryadlash va zaryadsizlantirish ko'plab omillarga bog'liq bo'lgan samaradorlikka ega, ammo juda yuqori bo'lishi mumkin emas. Elektr stantsiyasida elektr energiyasi ishlab chiqariladigan o'rtacha samaradorlik avtomobillarning ichki yonuv dvigatellarining samaradorligidan ancha yuqori (odatda 39% qarshi va o'rtacha 20-25%), ammo bu odatda asosiy manbadan g'ildiraklarga energiya o'zgarishining katta sonini qoplash uchun yetarli emas.
Batareya elektr transport vositalari regenerativ tormozlashga ruxsat berishning energiya afzalliklariga ega, bu ularning energiya samaradorligini oshiradi, shuningdek, ayni paytda isitish uchun bortda ishlab chiqarilgan chiqindi issiqlikdan foydalanishga yo'l qo'ymaslik kabi kamchiliklarga ega. Ayniqsa, sovuq havoda yo'lovchilar bo'linmasini isitish batareyalardan energiya tejash yoki oz miqdordagi yoqilg'ini yoqish orqali amalga oshirilishi kerak. Ikkinchi holatda samaradorlik juda yaxshi bo'lsa-da, lekin amalga oshirish juda qiyin va isitish yoqilg'isi uchun bort idishi kerak bo'lsa, birinchi holda samaradorlik past bo'ladi, chunki elektr stantsiyasidan boshlanadigan va batareyada tugaydigan zanjirning samaradorligi hisobga olinishi kerak. Bortda issiqlik energiyasini saqlashning alternativasi biroz yaxshiroq, chunki hech bo'lmaganda batareyalarning zaryadlanishi va zaryadsizlanishi bilan bog'liq yo'qotishlarga yo'l qo'yilmaydi, ammo qo'shimcha issiqlik energiyasini saqlash tizimi joriy etilishi va yo'lovchilar bo'linmasining issiqlik izolatsiyasi samaradorligi hozirgi standartlarga muvofiq yaxshilanishi kerak. Konditsioner uchun aytadigan narsa kam: energiya batareyadan kelib chiqishi kerak, diapazonni kamaytiradi va energiya sarfini oshiradi.
Xuddi shunday mulohazalar ifloslanish va issiqxona gazlari chiqindilariga ham tegishli. Elektr transport vositalari nol emissiya vositalari (ZEV) deb hisoblanadi, lekin aslida, yuqorida aytilganidek, ular ifloslanishni transport vositasidan foydalanish joyidan elektr energiyasi hosil bo'ladigan joyga ko'chirishning afzalliklariga ega. Bu tiqilib qolgan shahar joylarida ifloslanishdan saqlanishda yaxshi afzallik bo'lishi mumkin, ammo global ta'sirga ega emas, faqat elektr stantsiyasida erishish mumkin bo'lgan ifloslanishni yaxshiroq nazorat qilish bundan mustasno.
Energetika va atrof-muhit muammolari bo’yicha natija qat’iy ravishda har qanday mamlakatda ishlatiladigan asosiy manbalar aralashmasiga bog'liq. Agar elektr energiyasi asosan neftga asoslangan yoqilg'i yordamida ishlab chiqarilsa, energiya afzalliklari eng yaxshi darajada ahamiyatsiz bo’lib odatda issiqxona gazlarni ishlab chiqarishga ta'sir qiladi. Yaxshi tomoni g'ildirak energiya iste'moli elektr transport vositalaridan katta foydalanish bilan ortadi. Agar ko'mirdan katta foydalanish bo'lsa, issiqxona gazini ishlab chiqarish yomonlashadi. Faqatgina asosiy manba yadro bo'lsa yoki ular qayta tiklanadigan manbalarga hissa qo'shishi mumkin bo'lgan kichik foiz bo'lsa, elektr transport vositalaridan keng foydalanishda ustunlik mavjud bo'lib, ular faqat energiyaga boy jamiyat uchun javob beradigan, ehtimol atom energetikasiga asoslangan yechimdir.
Yuqoridagi barcha mulohazalar noto'g'ri ekanligini unutmang, chunki ular butun hayot sikli muvozanatini hisobga olmaydilar, ayniqsa batareyalarni qurish uchun zarur bo'lgan energiyani (cheklangan umrga ega), energiya va ishlab chiqarishning talab qilinadigan o'sishi bilan bog'liq quvvat va elektr uzatish liniyalarining quvvatini oshirish bilan, hatto oxirgi ikkitasini batareyalarni zaryad qilish orqali kamaytirish mumkin bo'lsa ham xarajatlarni hisobga olmaydilar.
So'nggi yillarda samarali elektr avtomobillarini qurishga imkon beradigan boshqa yaxshilanishlar elektr motorlari va elektr elektronika texnologiyalarining rivojlanishi bilan bog'liq. Cho'tkasiz, doimiy magnit motorlar, avtomobillarda ishlatiladigan kichik elektr motorlarining o'rtacha samaradorligi ko'pincha keltirilgan ko'rsatkichdan ancha past bo'lsa ham, elektr stantsiyasining asosiy qismini va og'irligini kamaytirishi, shuningdek ularning samaradorligini 90%ga oshirishi mumkin.
Bu yerda yana bir cheklovni taxmin qilish mumkin: elektr motorlari va generatorlari uchun kuchli neodimiy–temir–bor magnitlarini ishlab chiqarishda muhim bo'lgan neodimiyning mavjudligi cheklangan va uning ishlab chiqarilishi hozirda yiliga 20000 tonnadan kam. Ishlab chiqarish bir mamlakatda (Xitoy) to'plangan (taxminan 97%) neodimiyning qattiq tanqisligi va keyingi keskin narxlarning oshishi yaqin kelajakda bashorat qilinadi. Albatta, neodimiy zaxiralari transport vositalarining katta qismini elektr energiyasiga aylantirishga mos keladigan bir qator elektr motorlarini qurish uchun yetarli emas.
Xulosa qilib aytganda, akkumulyatorli elektr transport vositalari ularning ish faoliyatini yaxshilaydi va an'anaviy transport vositalariga o'xshash ishlashga ega prototiplar hozirda va hatto undan ham ko'proq yaqin kelajakda qurilishi mumkinligiga shubha yo'q. Bunday transport vositalarining ko'p sonini narxda va foydalanish qulayligi bilan hozirgi vaqtda mijozlar mashinadan kutgan narsalarga mos ravishda qurish yanada qiyin vazifa, garchi kelajakda boshqariladigan vazifa. Hozirgi vaqtda amalga oshirib bo'lmaydigan va hatto maqsadga muvofiq bo'lmagan narsa, hozirgi ichki yonuv vositalarini elektr transport vositalari bilan almashtirishga urinishdir.
Yoqilg'i xujayralari orqali ishlaydigan elektr transport vositalarining istiqbollari bundan ham yomonroq; ba'zi ekspertlarning fikriga ko'ra, yonilg'i xujayrali mashinalar hech qachon boshqa texnologiyalar bilan iqtisodiy raqobatbardosh bo'lmaydi yoki ular daromad olishlari uchun o'nlab yillar kerak bo'ladi. 2011 yil iyul oyida General Motors raisi va bosh direktori, Daniel Akerson, vodorodli yonilg'i xujayrali avtomobillarning narxi pasayayotgan bo'lsa-da, "mashina hali ham juda qimmat va ehtimol 2020 yilgacha amaliy bo'lmaydi-plus davri, men bilmayman." Xuddi shunday, Obama ma'muriyatining AQSh energetika kotibi Steven Chu, vodorod vositalari "keyingi 10-20 yil ichida amaliy bo'lmaydi." Bundan tashqari, u vodorod birinchi navbatda tabiiy gazni isloh qilish yo'li bilan olinishini aytdi, tabiiy gazning ba'zi energiya tarkibi yo'qoladi va transport uchun yaxshi saqlash mexanizmi mavjud emas.
Shunday qilib, yoqilg'i xujayralari texnologiyasi qazib olinadigan yoqilg'idan farq qiluvchi asosiy manba tomonidan ishlab chiqarilgan mo'l-ko'l energiya senariysida va vodorodni ishlab chiqarish, saqlash va tarqatish bilan bog'liq muammolardan so'ng (pastga qarang) uzoq kelajak uchun faraziy alternativ bo'lib tuyuladi.