Om deze vraag te beantwoorden, moeten we stoppen met denken over energie als een eenvoudig handelsartikel - iets dat moet worden geproduceerd en geconsumeerd. Denk in plaats daarvan aan menselijk gedrag, rijpatronen en -gewoonten en aan de grillen van weer en wind. Bedenk vervolgens hoe al deze factoren zich met elkaar vermengen en het vermogen dat daadwerkelijk door wind kan worden geproduceerd, in evenwicht brengen en wanneer en hoe dat door chauffeurs zal worden gebruikt.
Als je er even over hebt nagedacht, dan is het antwoord dat je waarschijnlijk hebt gekregen, 'nee'. En je zou gelijk hebben - in ieder geval tot op zekere hoogte. Het volledige antwoord ligt, zoals gezegd, in veel variabelen. Dus, zoals je zult zien, is het mogelijk (maar onwaarschijnlijk) dat het antwoord op een dag "ja" zou kunnen zijn.
De kwestie van auto's die worden aangedreven door windelektriciteit is minder een kwestie van vraag en aanbod, maar meer van sociologische en culturele verschuivingen in gewoonten en denken. Van mijl per gallon naar kilowattuur per mijl gaan, betekent meer dan een batterij leeggooien waar de benzinetank vroeger was. Het gaat over het veranderen van rijgewoonten, reisgewoonten en zelfs ons concept van werken en woon-werkverkeer. Maar wanneer (en als) deze culturele tradities worden gewijzigd, zou windenergie nog steeds schaars zijn. Natuurlijk kan het de nodige stroom opwekken, maar alleen als er genoeg windparken zijn en alleen als er genoeg manieren zijn om de stroom te verdelen - als en als en als. Maar de wind is een wispelturig beest, ondanks moderne voorspellingstechnieken. Wind is seizoensgebonden, wind is afhankelijk van stormen en wind is variabel en veranderlijk -- veel meer dan menselijk gedrag.
Maar het is mogelijk dat wind een onderdeel wordt van een portfolio van alternatieve energiebronnen die op een dag de meer traditionele kolen-, aardgas- en olie-elektriciteitscentrales zouden kunnen vervangen. Blijf lezen om erachter te komen waarom wind een nationale vloot van auto's niet kan aandrijven, maar misschien wel goed werkt als een hulpmiddel in een grotere gereedschapskist van energiebronnen die wachten om van de Verenigde Staten een groener en zuiniger land te maken.
Inhoud
Professor Stephen Connors van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) bestudeert de interactie tussen alternatieve energie en elektriciteitsopwekking voordat de term opwarming van de aarde in de gemeenschappelijke taal kwam.
Hij zei dat mensen, wanneer ze kijken naar het potentieel van windenergie om elektriciteit te leveren voor de elektrische autovloot van het land, tijd zouden moeten zien in plaats van geografie. Kortom, in plaats van te kijken waar de elektriciteit vandaan komt, moet men kijken wanneer de elektriciteit nodig is.
"Het grote probleem met elektrische voertuigen is dat mensen 's nachts willen opladen", zei Connors.
Momenteel wordt de meeste elektriciteit geproduceerd met behulp van stoomturbines die worden gestookt op gas, kolen of aardolie. In plaats van de turbines 's nachts stationair te laten draaien, laten bedrijven de generatoren draaien tijdens de donkere uren, wat een enorm overschot aan elektriciteit produceert - zelfs bij verminderde capaciteit - wanneer mensen dit het minst nodig hebben. Tenzij u natuurlijk een eigenaar van een elektrisch voertuig (EV) bent die 's nachts op het elektriciteitsnet aansluit, dan werkt de overtollige opwekking en bijgevolg de lagere prijs in uw voordeel.
Windenergie volgt dit patroon echter niet. In plaats daarvan is windenergie minder afhankelijk van een voorspelbare klok en meer van weerpatronen - alleen enigszins voorspelbaar en niet volgens menselijke patronen.
"Er is nogal een mismatch in patronen met het opladen van elektrische voertuigen en wanneer windenergie beschikbaar komt", zei Connors.
Connors zei dat de beste tijd om windenergie te produceren in de wintermaanden is, wanneer de wind vaak het sterkst is. Binnen de grotere seizoenspatronen zijn er ook dagelijkse patronen die variëren in elke weerregio van het land. Dit zijn de trends die de meer directe windenergieproductie dicteren. In wezen kan wind de elektrische behoeften van een EV-vloot aanvullen, maar kan niet de enige bron zijn op basis van de seizoens- en regionale patronen die de wind leveren die nodig is om de energie te produceren.
"Deze seizoenscomponent voldoet momenteel niet aan de behoeften", zei Connors.
Om het wagenpark van het land door windenergie aan te drijven, wordt rekening gehouden met veel aannames. Eerst en vooral is de veronderstelling dat de vloot elektrisch zou worden aangedreven. Volgens overheids- en particuliere bronnen zou dit een prestatie op zich zijn.
Maar zelfs als dit scenario zou uitkomen, wat volgens Connors en anderen onwaarschijnlijk is tot ten minste 2050, zijn de cijfers nog steeds ontmoedigend.
Volgens de huidige cijfers bedraagt het verbruik van benzine in de Verenigde Staten voor reizen ongeveer 400 miljoen gallons (1,5 miljoen liter) per dag. Een elektrische auto, met de moderne technologie erachter, heeft ongeveer 40 kilowattuur nodig om dezelfde afstand te bereiken als een auto van gemiddeld ongeveer 6,4 kilometer per liter.
Deze cijfers zijn ruwe schattingen en houden geen rekening met terrein, auto-efficiëntie en tal van andere factoren. Ze wijzen echter op een groter geheel, aangezien de elektriciteitsproducenten van het land ongeveer 16 biljoen kilowattuur per dag zouden moeten produceren om ongeveer hetzelfde energieniveau te bereiken als de benzine die in dezelfde periode wordt verbruikt.
Op een meer persoonlijke schaal wordt geschat dat één auto elk jaar ongeveer 500 gallons (1.893 liter) brandstof verbruikt. Op basis van hetzelfde aantal van 40 kilowattuur per gallon, zou een auto elk jaar ongeveer 20.000 kilowattuur energie nodig hebben om een conservatieve 10.000 mijl (16.093 kilometer) te pendelen. In 2006 schatte het Amerikaanse ministerie van Transport het aantal personenauto's op ongeveer 251 miljoen. Kraak de cijfers en de uiteindelijke telling is weer een ontmoedigend cijfer. Maar toen was de totale hoeveelheid elektriciteit die in 2007 in de Verenigde Staten via alle bronnen werd geproduceerd meer dan 4 biljoen megawattuur [bron:U.S. Energy Information Administration]. En één megawattuur is gelijk aan 1.000 kilowattuur.
In wezen zou het land kunnen overschakelen op elektrische voertuigen om aan de vraag te voldoen, maar niet alleen door windenergie. In plaats daarvan is er een groter portfolio van hernieuwbare energie nodig om de taak te volbrengen.
Hoewel wind wordt beïnvloed door seizoensvariaties, kan wind een bron worden voor schone, hernieuwbare energie.
Windturbines zijn er in twee hoofdvormen:verticaal en horizontaal. De horizontale variant, die eruitziet als gigantische propellers, wordt tegenwoordig het meest in advertenties getoond. Verticale turbines lijken meer op moderne beeldhouwkunst, bijna als een gigantische eierklopper in een veld.
Beide gebruiken gemodificeerde vleugelprofielen om de wind op te vangen als een aandrijfkracht om de turbine te laten draaien. Terwijl ze draaien, wekken ze elektriciteit op. Deze elektriciteit wordt ofwel direct gebruikt als aanvulling op een groter systeem of opgevangen en opgeslagen.
Een voordeel van wind is dat het opwekkingspotentieel niet lineair is. Bij lineaire opwekking zou één winding van de generator bijvoorbeeld één kilowattuur elektriciteit produceren. Windenergie produceert echter elektriciteit tot een macht van drie. Dit betekent dat de hoeveelheid wind die nodig is om de generator door één omwenteling te laten draaien, in feite drie kilowattuur oplevert.
Hoewel het dit voordeel heeft, is het aantal windparken (of turbinebanken) op dit moment relatief klein.
Connors zegt, net als veel andere energiewetenschappers, dat windenergie zou worden gebruikt als onderdeel van een groter pakket van hernieuwbare energiebronnen, waaronder geothermische energie, waterkracht, zonne-energie en biomassa. Kernenergie wordt vaak aan de lijst toegevoegd omdat het een koolstofvrije energiebron is.
Deze portfolio zal waarschijnlijk mee evolueren met het groeiende aantal elektrische voertuigen, evenals een groeiende technologische basis, waaronder het voorgestelde "slimme" elektriciteitsnet, dat overtollige elektriciteit zal rangeren naar waar het het meest nodig is, op basis van realtime vraagberekeningen.
Maar zelfs toen zei Connors dat hij naar het jaar 2050 keek (tenminste) voor een volledig elektrisch wagenpark, gegeven een Moses-scenario. Een Mozes-scenario , zei hij, was een ideale reeks omstandigheden waarin overheidsregelgeving, beleid en publieke opinie allemaal op één lijn lagen, waardoor een soepele, naadloze reis naar een toekomstig beloofd land mogelijk was.
'Het komt niet vaak voor', zei hij. Hij gebruikte zelfs hybride auto's als voorbeeld. De eerste commercieel verkrijgbare hybride, de Toyota Prius, kwam ongeveer 10 jaar geleden op de Amerikaanse markt. Pas nu, meer dan een decennium later, worden ze algemeen beschikbaar als auto-optie. En gezien het feit dat het 15 tot 20 jaar duurt voordat de autovloot van het land oudere modellen volledig heeft afgestoten voor nieuwe, evenals het gebrek aan commercieel levensvatbare en geaccepteerde elektrische auto's, zou 2050 een ideale datum zijn, maar niet een die waarschijnlijk zal worden bereikt.
Voorlopig lijkt het erop dat de wind meer bomen zal verplaatsen dan auto's -- maar dat kan in de verre toekomst veranderen.
Volg de links op de volgende pagina voor meer informatie over hernieuwbare energiebronnen.
