Μια ενδιαφέρουσα ανάλυση έρχεται να δείξει τη μεγάλη διαφορά μεταξύ του τρόπου με τον οποίο οι κινητήρες εσωτερικής καύσης και οι ηλεκτρικοί κινητήρες αξιοποιούν την ενέργεια που καταναλώνουν. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης δυστυχώς είναι θεμελιωδώς αναποτελεσματικοί, οπότε αξιοποιούν ουσιαστικά ένα πολύ μικρό ποσοστό της ενέργειας του καυσίμου που χρησιμοποιούν. Από τη μεριά τους όμως οι ηλεκτροκινητήρες, προσφέρουν τεράστιες βελτιώσεις και εξοικονομούν μεγάλα ποσά ενέργειας κάτι που συνεπάγεται και μείωση στο κόστος για τον χρήστη.
Τα σύγχρονα βενζινοκίνητα οχήματα σπαταλούν το σχεδόν το 80% από την ενέργεια που χρησιμοποιούν και μόνο το 20% αξιοποιείται για την κίνηση του οχήματος. Οι απώλειες αυτές είναι μια αναπόφευκτη συνέπεια της θερμοδυναμικής. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης αναφλέγουν υγρό καύσιμο για να δημιουργήσουν ένα πεπιεσμένο αέριο που ωθεί τα έμβολα να περιστρέφουν έναν στροφαλοφόρο άξονα που περιστρέφει τελικά τους τροχούς. Αυτή η διαδικασία πολλαπλών βημάτων «αφαιρεί» ενέργεια σε όλη τη διαδρομή η οποία καταλήγει ως θερμότητα στο περιβάλλον.
Ακόμη και τα πιο οικονομικά βενζινοκίνητα οχήματα δεν μπορούν να παρακάμψουν αυτές τις απώλειες ενέργειας. Τα αυτοκίνητα με υψηλή οικονομία καυσίμου είναι ελαφρύτερα, μικρότερα και πιο αεροδυναμικά, κάνοντας έτσι την καλύτερη δυνατή χρήση της ενέργειας που καταλήγει στο σύστημα μετάδοσης κίνησης. Οι κινητήρες ντίζελ έχουν κάπως καλύτερη θερμοδυναμική απόδοση, με μέσο όρο αξιοποίησης καυσίμου περίπου στο 40%, αλλά και πάλι οι μεγάλες θερμοδυναμικές απώλειες είναι αναπόφευκτες για όλους τους κινητήρες εσωτερικής καύσης.
Όσο αναφορά τα ηλεκτρικά οχήματα, αυτά κινούνται με εντελώς διαφορετικούς μηχανισμούς. Η ενέργεια εισέρχεται στο όχημα ως ηλεκτρική ενέργεια από την μπαταρία, η οποία τροφοδοτεί άμεσα το σύστημα μετάδοσης κίνησης. Τα ηλεκτρικά οχήματα δεν χρειάζεται να μετατρέπουν μια μορφή ενέργειας σε άλλη, κάτι που είναι ένας σημαντικός παράγοντας στην απόδοσή τους.
Οι ηλεκτρικοί κινητήρες είναι απλές μηχανές με λίγα κινούμενα μέρη, ειδικά σε σύγκριση με την πολυπλοκότητα ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης. Σε ένα ηλεκτρικό όχημα, η ενέργεια από την μπαταρία ρέει σε έναν κύλινδρο που δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Μέσα σε αυτόν τον κύλινδρο υπάρχει ένας ρότορας που περιστρέφεται καθώς έλκεται από τη μαγνητική έλξη. Ο περιστρεφόμενος ρότορας περιστρέφει έναν άξονα που κινεί τους τροχούς.
Η όλη διαδικασία λειτουργεί και αντίστροφα: οι περιστρεφόμενοι τροχοί του αυτοκινήτου μπορούν να γυρίσουν τον ρότορα και να τροφοδοτήσουν ξανά την ηλεκτρική ενέργεια στην μπαταρία. Αυτή η διαδικασία αναγεννητικής πέδησης μπορεί να ανακτήσει την ενέργεια που διαφορετικά θα χάνονταν ως τριβή και θερμότητα.
Ωστόσο, πρέπει να τονιστεί ότι τα ηλεκτρικά οχήματα δεν είναι 100% αποδοτικά, έχουν και εκείνα απώλειες όμως «χάνουν» ένα πολύ μικρότερο ποσοστό ενέργειας από ότι τα οχήματα εσωτερικής καύσης. Πιο συγκεκριμένα, απώλειες ενέργειας παρατηρούνται κατά τη διαδικασία επαναφόρτισης της μπαταρίας, την ψύξη αλλά και λόγω χρήσης υδραυλικού τιμονιού. Επίσης υπάρχει μεγαλύτερη χρήση ενέργειας για τη θέρμανση ενός ηλεκτρικού οχήματος το χειμώνα σε σχέση με όχημα εσωτερικής καύσης που αξιοποιεί τη θερμότητα από τις απώλειες του καυσίμου.
Συνολικά, οι διάφορες απώλειες ενέργειας σε ένα ηλεκτρικό όχημα ανέρχονται σε ποσοστό 31% έως 35%. Η αναγεννητική πέδηση όμως προσθέτει 22% πίσω στο σύστημα, καθιστώντας τη συνολική απόδοση περίπου στο 87% έως 91%. Οι συγκεκριμένοι αριθμοί ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο του αυτοκινήτου και τον τρόπο χρήσης του, αλλά η συνολική απλότητα και αποτελεσματικότητα έρχεται σε αντίθεση με τα παραδοσιακά οχήματα που κυκλοφορούν εδώ και περίπου 130 χρόνια.
Είναι λοιπόν φανερό ότι με τη μετάβαση στην ηλεκτροκίνηση, δεν θα είναι σύμμαχος μόνο για μείωση των ρύπων αλλά και για την εξοικονόμηση ενέργειας αφού η ενεργειακή απόδοση των ηλεκτρικών οχημάτων είναι ένα σαφώς πολύ ανώτερη από τα συμβατικά οχήματα. Τέλος η ενεργειακή απόδοση των ηλεκτροκίνητων θα έχει και επιπλέον, οικονομικό όφελος για τους καταναλωτές που ουσιαστικά θα αξιοποιούν το μεγαλύτερο ποσό από την ενέργεια που πληρώνουν αντίθετα με σήμερα.
Για πιο λεπτομερή επεξήγηση των γραφημάτων, μπορείτε να δείτε εδώ: FuelEconomy.gov (βενζινοκίνητα οχήματα) και FuelEconomy.gov (ηλεκτρικά οχήματα)
Πηγή: Yale Climate Connections
