Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 241

Autíčko na baterky (lekce elektromobility pro méně pokročilé)

Většina z nás má auto, nebo alespoň ví, jak vypadá. Má povětšinou čtyři kola, dveře, sedačky, volant, nějaké ty páčky a pedály a na boku díru, kterou se dovnitř leje benzín nebo nafta. Když dovnitř nic nenalejete, auto nejede. Když jede, hodí se na dojíždění do práce, vožení dětí na kroužky, babiček k lékaři a rodiny na dovolenou. Větší auto, zvané nákladní, pak vypadá skoro stejně, jen mívá víc kol, méně sedaček a hodí se k převážení čehokoliv kamkoliv. A to lidé dělají skoro neustále, protože chtějí mít banány a trička a mobily a čerstvá manga a čerstvé ryby a léky a plastové lahve a plyšové medvídky se srdíčkem. Ovšem existují auta, do kterých se neleje ani benzín ani nafta, ale mají na boku elektrickou zástrčku. Jak fungují?

Fotogalerie (1)
Ilustrační foto

Auto na elektřinu neboli elektromobil je takové zvětšené autíčko na baterie, se kterým si hrají děti. Dáte dovnitř baterii a autíčko jezdí, vrčí, zatáčí a bliká. Po čase ovšem autíčko jezdit a blikat přestane, protože se mu „vybila baterka“. Do dětského autíčka vložíte předepsaný počet baterií nových, ale jak je to s elektroautem? I to má uvnitř sebe baterii, a to pořádnou. Tahle může vážit až půl tuny, takže ji jen tak v garáži nevyměníte. Naštěstí se dá nabíjet. Je to úplně stejné jako s vaším telefonem. Ten má v sobě taky nabíjecí baterii, vy ho večer přes nabíječku zastrčíte do zásuvky, a ráno je telefon nabitý a vy se můžete podívat, co je nového na Twitteru, Instagramu, TikToku a WhatsAppu. Takže elektromobil je vlastně velký pojízdný smartphone. Večer ho strčíte do nabíječky v garáži a ráno můžete jet. Až se vybije, znovu ho nabijete a zase můžete jezdit. 

O tom, jak daleko elektromobil dojede, se vedou spory 

Záleží na autě a jeho baterii, ale obecně zatím všechny elektromobily na jedno nabití ujedou méně, než klasické auto na jedno naplnění nádrže. Při popojíždění mezi prací, školkou a tchyní to nevadí, při dlouhých obchodních cestách nebo pokusu o dovolenou v Chorvatsku to může být problém. Ale stejně jako existují benzinky, existují i nabíjecí stanice pro elektromobily. Někdy jsou v areálu benzinky, někdy je musíte dobrodružně hledat, ale kdo hledá, najde! A pak si dá kafe, pomalu ho upíjí, prohlídne si u toho zprávy nebo pročte noviny, protože nabití elektromobilu většinou trvá déle než nalití benzinu do nádrže. 

V čem je tedy výhoda elektromobilu? 

Jezdí na elektřinu, takže nečmoudí a nedělá kravál. Jen si tak tiše přede a vůbec nesmrdí pod nos. Sice je dražší, těžší, déle se nabíjí a nedojede moc daleko, ale nesmrdí. 

Elektřina není palivo 

V tomhle okamžiku je třeba se zastavit a vyjasnit si jednu důležitou věc: elektřina není palivo. Benzín je palivo, nafta je palivo, ale elektřina není palivo. Je to jen pohodlný způsob, jak energii z nějakého paliva přepravovat z místa na místo. Třeba z hnědouhelné elektrárny do vašeho elektromobilu. Elektřina, která nateče z nabíječky do elektroauta, nevznikla kouzlem z ničeho v nabíječce. Stejně jako samo od sebe nevzniká v lednici pivo ani mlíko, nevzniká ani elektřina sama od sebe v elektrické zásuvce. Elektřina do zásuvky připutovala kabely a dráty z nějaké elektrárny. Elektrárna elektřinu vyrobila přeměnou z nějakého zdroje energie. Třeba z uhlí, uranu, zemního plynu, spálených vánočních stromečků, fotovoltaických panelů nebo točící se větrné turbíny. Váš elektromobil tedy nepohání elektřina - pohání ho uhlí, uran, sluneční svit nebo spálené vánoční stromečky; elektřina uložená v baterii vás jenom ušetřila nutnosti štěpkovat vánoční stromeček a cpát ho do nádrže. Stromeček naštěpkovali v elektrárně, spálili, teplem vyvařili vodu na páru a párou roztočili turbínu, která točila s generátorem, a ten dělal elektřinu, která si to pak po drátech metelila do vaší nabíječky, přes kterou nalezla do baterie elektromobilu. Elektroauto tedy není „na elektřinu“. Je na uhlí, uran či sluneční svit, podle toho, jaká elektrárna zrovna tu elektřinu vyrobila. 

Na co jezdí elektromobil? 

Pokud jezdíte na sluneční svit, nelze proti tomu nic namítat, ale co když náhodou jezdíte na hnědé uhlí? Pak sice „nečmoudí“ váš automobil, ale čmoudí elektrárna, která mu dodává elektřinu. Jen tak od pohledu na elektrickou zásuvku ovšem nepoznáte, z jaké elektrárny elektřina v ní pochází. A přijít na to hmatem rozhodně nezkoušejte!!! Můžete se ale podívat, jaké druhy elektráren se ve vašem okolí provozují. V Česku jsou to hlavně uhelné a jaderné, takže váš elektromobil nejspíš jezdí na uhlí či atomovou energii, méně pravděpodobně na zemní plyn či energii vody, a ještě méně pravděpodobněji ho pohání slunce, vítr nebo naštěpkované vánoční stromečky. 

V okamžiku, kdy hodně lidí zatouží pořídit si elektromobily, vyvstane několik otázek 

Jednak, odkud se pro ně vezmou baterie, a jednak, odkud se pro ně vezme elektřina. Vezměme to pěkně popořadě:

Baterie do elektromobilu obsahuje hezkých pár kilogramů různých kovů jako je lithium či kobalt, nikl, mangan nebo olovo. Liší se to podle typu baterie, některé obsahují to a jiné zase ono, ale v každé baterii jsou kilogramy a kilogramy kovů. A kovy nevznikají samy od sebe ve formě úhledných ingotů ve skladu výrobny baterií, ale musí se vytěžit ze země. Prostě musíte tu zem rozhrabat, vydolovat z ní kýženou rudu, kouřícími náklaďáky odvézt a vytavit z ní úhledné slitky žádaného kovu. A pak vyrobit baterii, odvézt ji přes půl světa lodí do montovny elektromobilů, a po nějakých deseti letech služby v autě zrecyklovat, v horším případě vyhodit na skládku. Čím víc bude elektromobilů, tím víc budou potřebovat baterií, a tím víc bude nutné otevřít dolů na lithium či kobalt, nikl, mangan nebo olovo. 

Druhá věc je, odkud se vezme elektřina. Čím víc elektromobilů, tím víc elektřiny budou požadovat, a tím víc elektráren se bude muset postavit, protože právě v elektrárnách elektřina vzniká. Některé elektrárny vyrábějí elektřinu neustále, třeba uhelné a jaderné, takže se z nich dají nabíjet elektromobily kdykoliv si usmyslíme, ve dne, v noci, za jasného dne i za bouřky. Jiné elektrárny vyrábějí elektřinu jen občas - to jsou ty závislé na slunci a větru. Pokud byste chtěli nabíjet elektromobil z nich, půjde to jen někdy. Fotovoltaika nabíjí za jasného dne v létě, větrná elektrárna za přiměřeného větru. Nabíjet elektromobil za bezvětrné noci, přestože brzo ráno potřebujete vyrazit na důležitou služební cestu, bude možná značně komplikované. Jenže pokud budete požadovat, aby váš elektromobil „nečmoudil“, a to ani ze vzdáleného komínu uhelné elektrárny, nic jiného než slunce a vítr vám nezbude.

Pravda, ještě jsou tu jaderné elektrárny. Ty nečmoudí a vyrábějí elektřinu i za bezvětrných nocí, a to dokonce i v zimě! Pak budete moci tvrdit, že máte vůz na atomový pohon jako ve futuristické sci-fi. 

Tak co uděláme? 

Po světě jezdí víc než miliarda aut, a to nepočítáme ta nákladní, a ještě k tomu lodě, vlaky a letadla. Kdybychom se je rozhodli všechny napájet elektřinou, budeme muset postavit mnohem více elektráren.

Nebo si ponechat auta napájená naftou a benzinem (a nafta ani benzin nevznikají samy od sebe na benzince, nýbrž se těží ze země, a jejich zásoby v zemi nejsou nekonečné).

Anebo chodit pěšky...

Edita Bromová
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Zelená ideologie nefunguje, ale Německo v ní pokračuje

V časopise popularizujícím vědu a techniku nedáváme prostor politice ani jiným ideologiím. V tomto článku uděláme výjimku potvrzující pravidlo - ona totiž Energiewende, grandiózní ...

Rozkládající se plasty mohou ničit umělecká díla

Práce konzervátorů uměleckých děl může být jako detektivka. Pomocí pokročilých vědeckých technik analyzují fyzikální a chemické vlastnosti uměleckých děl, probírají ...

Fyziklání 2023

Každým rokem přijíždějí na začátku února do Prahy týmy středoškoláků. Studenti spojují své síly aby všem ukázali, jak jim to pálí. Staneš se jedním z nich i Ty?

Strava s vysokým obsahem tuku může snížit schopnost mozku regulovat příjem potravy

Pravidelná či dlouhodobá konzumace stravy s vysokým obsahem tuku, resp. kalorií, může snížit schopnost mozku regulovat příjem kalorií. Nový výzkum na potkanech publikovaný v Časopis ...

Co je nejcennější v online prostoru? Jednoznačně identita!

Digitální identita se stala jednou z nejcennějších komodit na světě. V důsledku toho je v plném proudu revoluce v interakci jednotlivců s veřejnými institucemi i soukromými organizacemi.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail