車を作るのにどれくらいのエネルギーが必要ですか？

質問に答えるために、私はいくつかの科学用語を捨てなければなりません。最も一般的なエネルギーの単位は、ジュールと呼ばれるものです。これは、基本的に、1秒間に1ワットの電力が使用されていることです。メガジュール（MJ）は100万ジュール、ギガジュール（GJ）は10億ジュールです。

このユニットは、石炭や風力、さらにはガソリンまで、多くのエネルギー源に使用できます。自動車の生産量は通常、ガロンのガスで測定されます。これにより、自動車の頭脳が理解しやすくなります。 1ガロンのガスは約120MJ、つまり1億2000万ジュールであり、これは非常に高密度の位置エネルギーです。

エネルギーの測定方法についての非常に基本的な理解が得られたので、それを自動車に変換しましょう。具体的には、平均してどれだけのエネルギーが1つを構築するのに費やされます。

平均的な車の製造にどのくらいのエネルギーが費やされますか？

まず、これは学際的デジタル出版研究所の科学と研究に裏打ちされたペーパーナプキンの数学であると言います。ドキュメントの15ページには、3つの研究のコレクションと、1キログラムあたりのメガジュール数が車に入る数に関する計算を示す表があります。

MDPIで使用される計算式では、使用されるエネルギーは41.8 MJ / kgになります（kgは車の重量のキログラム数です）。ただし、ベルギーの科学技術研究報告機関とドイツのカッセルにある環境システム研究センターの研究では、より高い推定値が得られています。最初の推定では、使用されるエネルギー量は53 MJ / kgであり、2番目の推定では81 MJ/kgです。

これらの数値は正確であり、この記事のために、研究論文で計算された41.8 MJ/kgの推定値を使用します。しかし、これが大まかな見積もりの​​出番です。平均的な車の重量は約3,000ポンドなので、ポンドをkgに変換し、それに1キログラムあたりのメガジュール数を掛けると、車を作るのに必要なエネルギーが得られます。

これらの見積もりによると、1台の車を製造するために56,880MJを見ています。簡単に言えば、それは474ガロンのガソリンです。そして、電気自動車は、ゼロエミッション電源がそれを打ち消しているとしても、製造するのがより汚いと見なされることがよくあります。結局のところ、平均的な車に15ガロンのガソリンタンクがあると仮定すると、別の車を作るのに31回の給油しか必要ありません。

楽観的な見積もりを使用して1台の車を製造するために、31タンクのガスを燃やすことは、きれいに聞こえません。これには、1日に何台の車が製造されるかは含まれていません。だからこそ、私たちの未来をきれいにするのに役立つ可能性のあるもう1つの仮説を提示したいと思います。

1台の車を作るのにどれくらいのグリーンエネルギーが必要ですか？

私は、風力、太陽光、さらにはゼロエミッションを生成し、それでもエネルギーを生成する水力源について話しています。ここで、ジュールで生成された電力を測定しないため、いくつかの計算を行う必要があります。キロワット時（kWh）は、1時間に生成されるキロワット数です。また、ジュールは1秒間に1ワット使用されるため、kWhは約3.6MJに相当します

それでは、ソーラーパネルから始めましょう。1枚のソーラーパネルで1日あたり約1.24kWhが生成されます。また、自動車を製造するには、約15,800 kWhのエネルギーが必要です（56,880MJを3.6MJ / kWhで割った値）。合計すると、12,741枚のソーラーパネルになります。また、SunPowerによるとソーラーパネルが5.4フィート×3.25フィートであると仮定すると、これは223,620平方フィートになります。これは、1日に1台の車を作るのに必要な約5エーカーの土地になります。

次に、風力タービンがあり、平均して1日あたり約15,000 kWhを生成します（場所によって異なります。海に近いほど、風が強くなります）。より重いパンチを詰め込むと、1日に車を作るのに必要な風力タービンは約1つだけです。また、5エーカーの土地（1エーカーあたり20〜40）に約200〜400のタービンを設置できることを考えると、ソーラーパネルよりもはるかに効率的です。

しかし、クリーンエネルギーの最も強力な源は水力発電です。埋め立ては、米国西部にある58の水力発電所の集まりであり、年間420億kWh、つまり1日あたり約110万kWhを生産しています。その量の電力が自動車工場に向けられると、1日あたり73台の自動車を生産することができます。しかし、それは物事の壮大な計画ではかなり少ない数です。