Voitures électriques: exemples d'articles de recherche – Mobilité Urbaine

introduction

Dans mon rapport d'avancement, nous aborderons l'histoire des voitures électriques et leurs impacts sur l'environnement. Ce sujet a été choisi parce que les voitures électriques ont toujours été mon intérêt car elles représentent la technologie future. Dans ce document de recherche, les effets réels des voitures électriques sur l'environnement seront examinés de manière approfondie. En outre, le document de recherche fournira des solutions durables pour aider à résoudre les effets négatifs sur l'environnement. Les voitures électriques utilisent souvent des métaux de terres rares et laissent derrière eux la grande majorité de la terre d'où ils proviennent en les transformant en déchets toxiques. Je rechercherai également d'autres sources d'énergie pour cette voiture et discuterai d'un nouveau design durable pour cet environnement.

Les hommes ont toujours cherché de meilleurs moyens de transport depuis l’avènement du temps. Les premiers hommes marchaient sur leurs deux pieds. Puis, à l'aube de la civilisation, il y a environ 6000 ans, les hommes ont pu domestiquer le cheval. Le vrai génie est venu quand le premier moteur a été inventé, et ainsi les choses ont commencé à s'améliorer. Selon Rasouli & Harry (p. 99-130), le moteur à combustion interne était une œuvre d'art qui n'avait pas de rival à l'époque. C'était le précurseur de l'automobile. En 1885, un brillant ingénieur allemand du nom de Karl Benz conçut et construisit la première automobile alimentée par un moteur à combustion interne.

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Au tournant des années 1900, Benz était le plus grand producteur d'automobiles. On peut être tenté de poser des questions sur Henry Ford dont le nom est secoué lorsque l’on songe à la voiture. Eh bien, Ford a construit une usine de fabrication à Highland Park, dans le Michigan, de 1913 à 1914. Pourquoi penser à la première voiture, rappelle Henry Ford, est dû au fait que la première voiture construite à son montage, la Model T, était la voiture la plus célèbre à cette époque de l'histoire . On a dit qu'il avait été assemblé en un temps record de quatre-vingt-treize minutes. Au fil du temps, le moteur a été amélioré et l'esthétique de la voiture a évolué pour refléter le talent artistique sur roues. En l’occurrence, le moteur à combustion interne utilisait des combustibles fossiles pour générer de l’énergie dirigée vers les roues et propulsant ainsi la voiture de manière cinétique.

Bien que brillants, les produits finaux de la combustion, à savoir le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone, ont conduit au réchauffement climatique. Les gaz produits retiennent la chaleur dans l'atmosphère et augmentent ainsi la température au sol. Si cela continue, la Terre ne sera plus habitable dans quelques millénaires. Quelqu'un a donc demandé si nous ne pouvions pas trouver un moyen de faire en sorte que le moteur à combustion interne ne consomme pas de carburant, pourquoi ne pas proposer un autre type de voiture? C'est ainsi que la voiture électrique a été créée.

Histoire de la voiture électrique

Quand on pense aux voitures électriques, on pense aux modes de transport à propulsion électrique tels que les trains électriques, les tramways, etc. Le terme pour eux est un véhicule électrique. Burton (page 10) indique qu'une voiture électrique a été définie comme tout véhicule fonctionnant au moins partiellement à l'électricité, par opposition aux voitures normales fonctionnant au diesel et à l'essence. La voiture électrique est propulsée par un moteur électrique qui tire de l'électricité à partir de batteries. et piles à combustible. Contrairement à la croyance populaire, la voiture électrique n'a pas été inventée au 21ème siècle.

Je vais maintenant plonger dans son histoire: en 1832, un inventeur d'origine écossaise, Robert Andersen, a inventé une voiture très grossière. Ce qui le différenciait, c'était qu'il s'agissait d'un chariot électrique alimenté par des cellules primaires non rechargeables. En 1835, un Américain nommé Thomas Davenport construisit une petite locomotive alimentée à l'électricité. Les choses ont commencé à s'améliorer en 1859, lorsque le physicien français Gaston Plante a inventé le premier centre de stockage de plomb-acide rechargeable.

En 1891, un homme de l'Iowa, William Morrison, construisit la première voiture électrique à succès aux États-Unis. En 1897, des voitures électriques envahissent les rues de la grosse pomme, à New York, fabriquées par la Pope Manufacturing Company située dans le Connecticut. Selon Burton (p. 10), différents modèles ont été présentés au grand public lors d'une exposition à Chicago en 1893. En 1899, Thomas Alva Edison, un homme renommé qui a façonné l'avenir en inventant l'ampoule, a commencé à construire une batterie longue durée à usage commercial.

Edison pensait que l'électricité pourrait alimenter les automobiles à l'avenir et c'est sur cette base qu'il a commencé à construire la batterie longue durée pour ne l'abandonner qu'une décennie plus tard, n'ayant porté aucun fruit. Burton écrit en outre qu'entre 1900 et 1970, la voiture électrique se démodait car à cette époque, les voitures à combustion interne étaient le choix préféré des voitures (Burton). Les choses ont commencé à s'améliorer lorsque le constructeur japonais Toyota a construit son premier véhicule hybride, la Prius, et qu'il en a vendu plus de 18 000. C'est ce qui s'est passé en 1997. Selon Burton, il ne se passe pas grand-chose entre 1997 et 2005 pour la voiture électrique.

Ensuite, Tesla est entré en scène et avec lui, ils ont amené le Tesla Roadster. Tesla a dévoilé le roadster au salon de l'auto de San Francisco en novembre 2006 avec la promesse de commencer à produire en masse la voiture en 2008. De 2008 à ce jour, de nombreuses voitures électriques, bien qu'hybrides, ont été produites par de grandes entreprises telles que Ford. , Nissan et Tesla. Burton écrit en outre que les entreprises ont reçu des incitations financières des gouvernements pour garantir la production de véhicules efficaces au nom de voitures électriques. L'avenir est à la recherche de voitures électriques.

Impact

Les questions auxquelles je vais tenter de répondre sont les suivantes:

Quelle quantité d'énergie est utilisée pour produire une voiture électrique par rapport à une unité d'une voiture conventionnelle?

Comment les batteries lithium-ion sont-elles actuellement éliminées?

Quels sont les effets environnementaux associés à la production de batteries lithium-ion?

Jager, Marco & Marija (page 259-270) pose que le problème des moteurs à combustion interne ne réside pas tant dans leur efficacité mais dans la combustion de combustibles fossiles dont les sous-produits sous forme de monoxyde de carbone et de dioxyde de carbone détruisent lentement la couche d'ozone et piéger la chaleur dans l'atmosphère qui conduit au réchauffement climatique. Les voitures électriques ne consomment pas de carburant. Au lieu de cela, ils sont gérés par un moteur électrique qui tire son énergie des batteries et des piles à combustible (Rasouli & Harry, page 99-130).

Étant donné que les voitures électriques n'utilisent pas de carburant, cela signifie qu'elles n'émettent pas de gaz altérant l'ozone et contribuent donc à la protection de la planète. Jager, Marco et Marija (page 259-270) ont affirmé que les voitures électriques sont généralement très silencieuses par rapport aux voitures fonctionnant à l'essence ou au diesel, ce qui réduit la pollution. Les voitures électriques sont considérées comme plus respectueuses de l'environnement que les voitures classiques. voitures diesel. De nombreux gouvernements encouragent même les gens à adopter les voitures électriques (Wilson).

Cependant, il convient de noter que les voitures électriques constituent toujours une menace sérieuse pour l'environnement. Dias et al. pg. 298-304 soutient que cette électricité fonctionne toujours à l'énergie électrique qui est toujours générée par la combustion de combustibles fossiles qui libèrent des gaz nocifs dans l'atmosphère. En fait, les voitures électriques ont déplacé la pollution des routes vers les centrales électriques. En outre, les piles utilisées lorsqu’elles sont jetées dans l’environnement représentent une menace plus grande que les combustibles fossiles. Dias et al. (p. 298-304) écrit que, dans les conditions actuelles, la quantité totale de dioxyde de carbone rejetée dans l'atmosphère par l'utilisation de voitures électriques est similaire à la quantité totale provoquée par les moteurs à combustion.

Comme tous ont le yin et le yang, il en va de même pour les voitures électriques. La production de la voiture électrique, en particulier sa batterie, a été qualifiée de danger pour l'environnement. Hacker et al. (P. 56 à 90) affirment également qu'il faut deux fois plus d'énergie pour produire une voiture électrique par rapport à une voiture normale à moteur diesel ou à essence. De plus, les minéraux nécessaires, tels que le cuivre-cobalt et le néodyme, pour que les batteries entraînent de vastes dévastations écologiques en termes de déforestation, de rivières polluées et de nombreuses autres. En outre, Notter et al. (p. 6550-6556) écrit que de nombreuses voitures électriques sont fabriquées à partir d'un cadre en aluminium léger et qu'il faut une énorme quantité d'énergie pour convertir la bauxite en un minerai léger (). Des questions ont été soulevées pour savoir si l'élimination des batteries utilisées par les voitures électriques ne conduirait pas à une nouvelle crise environnementale.

Durabilité

Les questions auxquelles je vais tenter de répondre sont les suivantes:

Quelles sources d'énergie alternatives devraient être utilisées?

Quelles nouvelles technologies peuvent être intégrées aux voitures électriques pour améliorer leur durabilité à long terme?

Il est important de noter que la clé de la lutte contre le changement climatique repose en grande partie sur les avancées technologiques. Il est donc essentiel de trouver des moyens durables de produire de l’énergie et de répondre à la demande de transports. Comme indiqué précédemment, l'âge des voitures électriques est proche et nous devons trouver de nouveaux moyens efficaces pour intégrer cette technologie. Les voitures électriques fonctionnent en connectant un petit générateur à une batterie rechargeable. Bien que la batterie volt soit à la pointe de la technologie, il existe d'autres avancées, telles que les batteries lithium-ion hautes performances, qui promettent une plus grande autonomie, ne nécessitent que six temps de recharge et sont alimentées par des prises murales normales.

Afin de perfectionner les voitures électriques, il convient d’améliorer la conception de ces voitures. Les premières sources d'énergie durables doivent être fournies et les voitures électriques peuvent utiliser des énergies renouvelables telles que des panneaux solaires. Il devrait exister de très nombreux types de voitures électriques pour assurer la stabilité du réseau électrique. Cela devrait inclure les voitures rechargeables, les voitures à batterie et les voitures à piles à hydrogène. La voiture fonctionnant à l'hydrogène est la plus durable car elle produit moins d'émissions environnementales. Dans ce type de voiture, une batterie est alimentée par une source externe d'hydrogène.

Putrus et al. d'autre part, soutient que ces différents types de voitures électriques seront capables de tirer du courant de différentes sources, stabilisant ainsi le réseau électrique existant. Les différentes sources d’énergie telles que l’énergie éolienne, solaire et nucléaire, qui sont toutes exemptes d’émissions de dioxyde de carbone, peuvent être alimentées directement dans le réseau et recharger les batteries. D'autres sources d'énergie peuvent également être utilisées pour séparer l'eau en ions hydroxyle et hydrogène. L'hydrogène est ensuite utilisé pour alimenter une cellule à hydrogène.

Selon Putrus et al., Les capacités de stockage d'énergie des voitures devraient également être augmentées. Cela jouera également un rôle très important dans la stabilisation du réseau électrique. Les nouveaux modèles doivent être conçus de manière à non seulement tirer leur énergie du réseau, mais aussi, lorsqu'ils sont garés, à être connectés pour réinjecter de l'énergie supplémentaire dans le réseau électrique en cas de forte demande d'électricité. Les voitures vont maintenant faire partie du réseau électrique global. Cette voiture devrait également être gérée à distance et efficacement pour optimiser le temps de recharge à partir du réseau et pour le rétablir. L'augmentation des capacités de stockage contribuera également à réduire les problèmes de charge.

Cela permettra aux gens de voyager sur des distances plus longues et d’éviter la construction de nombreuses stations de recharge (Chris & Masrur). Les voitures devraient également être conçues comme des voitures intelligentes avec des capteurs et des systèmes de communication de véhicule à véhicule. Ce système aidera à prévenir les collisions et l’acheminement du trafic et pourrait être conçu pour détecter la pollution et prendre des mesures pour la réduire. L'intégration des systèmes de propulsion des véhicules et des technologies de l'information aidera à introduire de nouvelles mesures de sécurité, de maintenance et de commodité.

Afin de présenter cette nouvelle technologie au monde, les secteurs public et privé devront travailler ensemble. Cela inclut les constructeurs automobiles, les entreprises de services publics, les fournisseurs de réseau, les constructeurs de routes et le gouvernement. Ce secteur devrait tous trouver un moyen de coopérer et de se faire concurrence pour atteindre cet objectif. Le gouvernement devrait également investir davantage dans le développement de cette voiture durable. Le rythme des changements climatiques dans le monde devrait être une chance pour la coopération mondiale et la réflexion sur les technologies durables pour l'environnement. Grâce à des partenariats public-privé et à des idées d'ingénierie de pointe, la transition vers des technologies durables à travers le monde.

Références

Holtsmark, Bjart et Anders Skonhoft. «La politique norvégienne de soutien et de subvention des voitures électriques. Devrait-il être adopté par d'autres pays? ”Environmental science & policy 42 (2014): 160-168. Burton, Nigel. Histoire des voitures électriques. Crowood, 2013.

Rasouli, Soora et Harry Timmermans. «Influence des réseaux sociaux sur le choix latent des voitures électriques: spécification logit mixte utilisant des données de conception expérimentale». Networks and Spatial Economics 16.1 (2016): 99-130. Wilson, Lindsay. «Nuances de vert: les émissions de carbone des voitures électriques dans le monde». (2013).

Mi, Chris et M. Abul Masrur. Véhicules électriques hybrides: principes et applications avec des perspectives pratiques. John Wiley & Sons, 2017.

Bessen, James. «L’histoire confirme le partage des brevets de Tesla.» Harvard Business Review Blog 13 (2014).

Helmers, Eckard. «Progrès et aspects critiques de l'évaluation du cycle de vie des voitures électriques à batterie». Méthodologie 11 (2017): 12.

Dias, Marcos Vinícius Xavier, et al. «L'impact sur la demande en électricité et les émissions dues à l'introduction de voitures électriques dans le système électrique de São Paulo.» Energy Policy 65 (2014): 298-304.

Jager, Wander, Marco Janssen et Marija Bockarjova. «Dynamique de diffusion des voitures électriques et politique d'adaptation: vers une simulation à base empirique.» Progrès de la simulation sociale. Springer, Berlin, Heidelberg, 2014. 259-270.

Putrus, G.A. et al. «L’impact des véhicules électriques sur les réseaux de distribution d’énergie.» Conférence sur l’alimentation et la propulsion des véhicules, 2009. VPPC’09. IEEE. IEEE, 2009.

Notter, Dominic A. et al. «Contribution des batteries Li-ion à l'impact environnemental des véhicules électriques.» (2010): 6550-6556.

Hacker, Florian et al. «Impacts environnementaux et impact sur le marché de l'électricité de l'introduction à grande échelle de voitures électriques dans la revue critique européenne.» Document technique n ° 4 d'ETC / ACC (2009): 56-90.

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