Comparación: modo EV de avión eléctrico frente a modo terrestre (automóvil, autocar, tren)

Tren gana, cada vez. Arrastre inducido cero .

Gracias a la magia de los cojinetes de rodillos de Timken (en verdad, los cojinetes lisos funcionaron incluso mejor cuando rodaron lo suficientemente rápido como para que se estableciera la capa hidrodinámica: los cojinetes de rodillos solo son mejores al arrancar), la resistencia a la rodadura del tren es efectivamente cero en comparación con cualquier otro tren. modo de transporte.

Y la electrificación es fácil y tecnológica del siglo XIX.

Debido a que la guía fija permite la captación de electricidad fija *, lo que significa que no necesita resolver el problema de la batería .

Eso también significa que el material ferroviario es simple y no necesita paquetes de baterías elaborados y difíciles de fabricar que involucren metales exóticos. Bastará con acero viejo y cobre. Eso es importante porque extraer y refinar metales exóticos y fabricar baterías tiene su propio costo de carbono. Además, los vagones duran 50 años, más que las baterías.

De hecho, no hay nada en un tren eléctrico que pueda quemarse, excepto el equipaje y los muebles si se eligen mal. Eso, a su vez, hace que la construcción de túneles extendidos sea más factible.

Con el riel, la resistencia a la rodadura es básicamente nula, lo que hace que la "penalización de peso" sea muy baja. Además, no es necesario flexionar (ni astillar) ningún neumático de goma; no se necesita otro consumible con alto contenido de carbono.

Desafortunadamente, esta eficiencia ha hecho que el ferrocarril sea ineficiente. Dado que el costo del peso es bajo, se hace poco esfuerzo para hacer que los trenes sean livianos. De hecho, la pesadez es deseable para sobrevivir a un accidente. Esa masa tiene un costo de aceleración/desaceleración. Es posible que los vehículos terrestres más pequeños superen a los trenes en kWh/ persona -km. (Pero su criterio es kWh/ton-km).

Pero la pesadez oscila en ambos sentidos: puede mover sin esfuerzo inmensas cantidades de carga.

Divulgación completa: hay un medio más eficiente por kWh-tonelada-km: buque de carga . Pero esos no se prestan a la electrificación porque se aventuran muy lejos del soporte. Además, tienen serios problemas con la velocidad y requieren un transbordo: no pueden llevar la carga directamente al punto de uso, como sí pueden hacerlo los trenes.

En un escenario sin petróleo de Mad Max, ciertamente es posible hacer funcionar las naves con paneles solares masivos. Pero eso solo los ralentizará mucho más de lo que ya son. El viento tiene milenios de arte previo, pero no escala bien (en parte debido a los problemas de la ley del cubo cuadrado que también afectan a la energía solar)... por lo que no podría agregar mucho para grandes barcos modernos como Ever Given .

* Cuestión simple de suspender un cable de catenaria de acero sobre la vía, que suspende un cable de contacto de cobre 4/0 ($ 20 / metro con la escasez de Cu) con colgadores colocados para que el cable de cobre esté nivelado. Esto se cuelga de postes y brazos laterales arriostrados (cosas simples de nuevo). Para el funcionamiento a alta velocidad, aproximadamente cada kilómetro, se tensa mediante poleas y pesos. Puntos de bonificación si usa alambre de aluminio con núcleo de acero ACSR 1750 como alambre de catenaria, que luego se duplica como alimentador de baja resistencia.

Para aviones y automóviles, un enfoque podría ser desglosarlo en vatios por asiento y milla para cada transporte. Los automóviles solo necesitan entre 20 y 30 HP para circular por la carretera; digamos 22 kw. Un avión necesita alrededor de 120 kW (aproximadamente 160 HP) para tener un rendimiento decente para el despegue y el ascenso con 4 adultos y un poco de equipaje, y podría navegar usando entre el 50 y el 75 % de eso.

Digamos 50% de potencia, a una velocidad aerodinámica de alta eficiencia (bastante lenta), por lo que 60-70 kW para navegar de A a B, aproximadamente 3 veces lo que necesita el automóvil. Tal vez yendo 2 veces más rápido que el automóvil a su velocidad de crucero más eficiente, por lo que el consumo de energía triplicado se mitiga por la velocidad duplicada, pero el automóvil aún gana en una base puramente eficiente de asientos por milla.

Por supuesto, esto supone que tiene una batería que alcanza la densidad de potencia de la gasolina, que está algo lejos. Actualmente obtienes aproximadamente 1/3 del alcance de la gasolina, libra por libra, con la energía eléctrica actual de la batería de iones de litio.