Samochody

Jak dużo energii zużywa przeciętny użytkownik samochodu? Gdy zna się przeliczniki, obliczenie tego to tylko prosta arytmetyka: dzienne zuzycie energii = dziennie pokonywany dystans dystans na jednostke paliwa × energia na jedn. paliwa Za dystans pokonywany dziennie przyjmijmy 50 km.

Za dystans na jednostkę paliwa – nazywany też efektywnością paliwową – przyjmijmy 12 km na litr (wielkość zaczerpnięta z reklamy rodzinnego samochodu, spalającego 8,6 litra/100 km).

A co z energią na jednostkę paliwa (zwaną również wartością kaloryczną lub gęstością energetyczną)? Znacznie więcej przyjemności niż sprawdzanie dokładnej liczby w tablicach, sprawi nam – przy odrobinie twórczego myślenia – oszacowanie rzędu wielkości. Wszystkie paliwa samochodowe (czy to olej napędowy, czy benzyna) są węglowodorami. Węglowodory znajdują się także w naszym pożywieniu, z wartością kaloryczną wypisaną dla naszej wygody na boku opakowania: około 8 kWh na kg (Fot. 3.2.) Kiedy już oszacujemy efektywność paliwową naszego samochodu w kilometrach na jednostkę objętości paliwa, musimy następnie wyrazić wartość opałową jako energię na jednostkę objętości.

By zamienić „8 kWh na kg” naszego paliwa (energia na jednostkę masy) na energię na jednostkę objętości, musimy znać gęstość paliwa. Jaka jest zatem gęstość masła? No cóż, masło unosi się na wodzie, tak samo jak wyciekające paliwo, tak więc ich gęstość musi być trochę mniejsza niż gęstość wody, która wynosi 1 kg na litr. Jeśli założymy gęstość 0,8 kg na litr, otrzymamy następującą wartość opałową:

8 kWh na kg x 0,8 kg na litr ≈ 7 kWh na litr

Zamiast jednak zdawać się na niedokładne wyliczenia, zastosujmy rzeczywistą wartość, która dla benzyny wynosi 10 kWh na litr.

dzienne zuzycie energii = dziennie pokonywany dystans dystans na jednostke paliwa × energia na jedn. paliwa

Gratulacje! Właśnie dokonaliśmy naszego pierwszego oszacowania wielkości zużycia energii. Umieściłem to oszacowanie w lewej kolumnie na Rys. 3.3. Wysokość czerwonego słupka odpowiada 40 kWh na osobę dziennie.

Nasze wyliczenia dotyczą współczesnego statystycznego kierowcy, jeżdżącego przeciętnym samochodem. W następnych rozdziałach oszacujemy średnią konsumpcję wszystkich ludzi w Wielkiej Brytanii, biorąc pod uwagę, że nie każdy jeździ samochodem. W Części II omówimy także, jak mogłoby wyglądać zużycie energii, gdybyśmy wykorzystywali inne technologie, takie jak samochody elektryczne lub na wodór.

Dlaczego samochód przejeżdża 12 kilometrów na litrze paliwa? Co dzieje się z tą energią? Czy moglibyśmy wyprodukować samochody, które przejeżdżałyby 1 200 kilometrów na litrze? Jeśli jesteśmy zainteresowani próbą ograniczenia zużycia energii przez samochody, powinniśmy najpierw zrozumieć stojące za tym prawa fizyki. Odpowiedzi na te pytania znajdują się w technicznym rozdziale A (str. 270), który zawiera prosty model zużycia energii przez samochody. Jeżeli równanie ½ mv2 nie przyprawia Was o ból głowy, to gorąco zachęcam do czytania rozdziałów technicznych.

Wniosek z Rozdziału 3.: Typowy kierowca samochodu zużywa 40 kWh dziennie.

Teraz powinniśmy zająć się słupkiem zrównoważonego wytwarzania energii.

Musimy więc znaleźć coś, do czego moglibyśmy porównać zużycie energii związane z jazdą samochodem.

przypis. 3.1.