Sähköinen liikkuminen ja energiatehokkuus

Sähköinen liikkuminen on hyvä kehityssuunta, joka parantaa liikkumisen energiatehokkuutta kun riippuvuus öljystä vähenee. Tällä hetkellä suurin puhe ja hypetys tapahtuu sähköautojen ympärillä. Sitä on helppo edistää, osin sen takia että se on helppo selittää kansantajuisesti. Sähköauton periaate on yksinkertainen: energia varastoidaan akkuun, josta se johdetaan sähkömoottorille joka liikuttaa autoa. Aivan kuin lasten leluissa tai taskulampussa. Yksinkertaista ja ymmärrettävää. Viime päivinä mediassa muistutettiin myös siitä, että vetyautojakin on tulevaisuudessa. Tekniikka on pääosin sama kuin sähköautossa. Akku on pienempi, ja sitä ladataan polttokennolla. Polttokenno muuntaa esimerkiksi vedyn sisältämää energiaa sähköksi, joka saatetaan varastoida vielä akkuun tai superkapasitoriin ennen kuin se johdetaan sähkömoottorille. Mediassa on keskusteltu sähköautoista osin myös kriittiseen sävyyn. Esimerkiksi siitä, mistä saadaan riittävästi raaka-ainetta akkuja varten ja miten akkujen kierrätys hoidetaan? Laajamittaisessa liikenteen sähköistämisessä on haasteita, jos se tehdään käyttämällä suhteellisen raskaita ja suurikokoisia ajoneuvoja. Kaiken tämän hypen keskellä tuntuu siltä, että onko kukaan muistanut ajatella tätä asiaa hieman laajemmasta näkökulmasta. Eli miten ja minkälaisilla ajoneuvoilla (sähköinen) liikkuminen järjestelmänä kannattaa toteuttaa? Sähköauto ei ole ainoa mahdollisuus. Sähköpyörä on myös yksinkertainen ja helposti lähestyttävä sähköinen ajoneuvo. Seuraavissa kuvissa esitetään muutamia faktoja, joissa verrataan sähköpyörän ja -auton ominaisuuksia toisiinsa. Esimerkiksi se kannattaa ymmärtää, että samalla määrällä akkumateriaalia voi valmistaa liki kaksisataa sähköpyörän akkua, tai yhden sähköauton akun. Jos olemme huolissamme esimerkiksi akkumateriaalin riittävyydestä ja haluamme sähköistää kaupunkien liikennettä, niin resurssien käytön suhteen sähköistäminen kannattaa tehdä suurelta osin sähköpyörien avulla. Tai jos ollaan huolissaan energiankulutuksesta, niin sama asia. Tai jos mietitään katupölyn määrää ja nastarenkaiden vaikutusta, niin sähköpyörä on yhä ylivoimainen ratkaisu. Sähköpyörä tarjoaa myös ihmisen kokoista liikkumista, ilman ruuhkia. Ja terveyshyötyjä siinä ohessa. Eli vanha polttomoottoriauto kannattaa ensisijaisesta korvata sähköpyörällä kaupunkiliikenteessä, ja vasta sen jälkeen kannattaa miettiä sähköautoa vaihtoehtona.
(Esitys: Aalto Energy Breakfast: Electromobility Ecosystems -tapahtumasta 24.10.2019)

Päivitys 14.11.2019: Ensimmäisen vuorokauden aikana tämä artikkeli oli luettu Liikkuvan Laatikon facebooksivuilla yli 9000 kertaa. Koska aihe selvästi kiinnostaa, niin lisää vastaavia vertailuja voitte lukea esimerkiksi Sustainable energy -without the hot air -kirjasta sivulta 254 alkaen. Kirjalla on jo ikää kymmenisen vuotta, mutta fysiikan lait ovat onneksi pysyneet ennallaan. Tämä on ajankohtaista myös siksi, että eilen Hollannissa pienennettiin suurimpia nopeusrajoituksia 130 km/h ->100 km/h moottoriteillä. Se oli tehtävä päästöjen pienentämiseksi. Kuten edellä mainitussa kirjassa ja wikipediassa todetaan, ilmanvastus nousee toiseen potenssiin suhteessa nopeuteen. Tehonkulutus nousee jopa kolmanteen potenssiin suhteessa nopeuteen. Nopeammin ajaessa toki päästään perille lyhyemmässä ajassa, mutta fysiikan lakien mukaan ilmanvastuksesta johtuva energiankulutus nousee silti toiseen potenssiin suhteessa nopeuteen. Eli kaksinkertainen nopeus vaatii kahdeksankertaisen tehon ja nelinkertaisen energiamäärän. Toisin sanoen, Hollantilaisten päätös laskea maksiminopeuksia on tehokas keino pienentää liikenteen päästöjä. Eikä se edes vaadi mitään uutta tekniikkaa tai muutoksia liikennejärjestelmään. Jos, ja kun, Suomessa halutaan pudottaa liikenteen energiankulutusta niin myös täällä yksi keino on nopeuden rajoittaminen, myös moottoriteillä. Esimerkiksi Ruotsissa on jo yleisesti käytössä 110 km/h rajoitukset. Alhaisemmat nopeusrajoitukset ovat eduksi myös sähköautoille, koska niiden toimintasäde kasvaa.