Effektiva elbilar

Klimatfrågan har stadigt klättrat uppåt i mediabruset. Idag ligger den skyhögt över i stort sett allt annat. Det är alldeles utmärkt.
På senare tid har mycket av debatten handlat om kollektivtrafik (läs tåg) och bilar. Målet verkar vara att bygga pendeltåg och snabbspårvagn också till platser där resandeunderlaget är mycket lågt. Tåg är alltid bättre än bil. Kollektivtrafik är alltid bättre än privatbilism.
Det här är en riskabel utgångspunkt. Att stoppa privatbilismen kräver drakoniska åtgärder, eftersom bilen har så stora fördelar för den enskilde. Orsaken till att privatbilismen tog över på femtio- och sextiotalet är inte en konspiration från biltillverkarna. Det är helt enkelt väldigt praktiskt att ta sig från punkt A till punkt B med ett och samma fordon.
Vad många miljövänner missar är att bilarna ganska enkelt kan bli så oerhört mycket effektivare. Kalkylen mellan kollektivtrafik och privatbilism baserar sig på dagens patetiska energislösande bilmonster och tar inte hänsyn till vad som är tekniskt möjligt (med lite hjälp av tuffare regelverk).
Vi kan börja med titta på hur mycket energi som krävs för att transportera en människa. Eftersom jag gillar cyklar och har ett hyggligt bibliotek av cykellitteratur (och ett garage fullt av cyklar) tar jag det som utgångspunkt.
En normal ganska otränad cyklist har inga större problem med att hålla 20 km/h i flera timmar. Den genomsnittliga ”motoreffekten” ligger på knappt 100 W och energiförbrukningen blir ca 50 Wh/mil. Vi kommer ca 20 mil på 1 kWh. Om vi använde en elmotor i stället skulle energikostnaden hamna på en krona.
Av det här kan man lätt dra slutsatsen att cykeln är ett extremt energisnålt fordon, men det är inte riktigt sant. Rullmotståndet är lågt, men luftmotståndet är förvånansvärt högt, faktiskt högre än för en normal bil. Om vi multiplicerar luftmotståndsfaktorn CD med frontarean A får vi mellan 0,32 för en racercykel och 0,6 för en standardcykel.
Eftersom luftmotståndet ökar exponentiellt med hastigheten fungerar en vanlig cykel bara i ganska låga hastigheter. Redan vid 36 km/h krävs mellan 180 W (racercykel) och 345 W (standardcykel) bara för att klara luftmotståndet. Rullmotståndet ligger då mellan 24 W (racercykel) och 53 W (standardcykel).
En strömlinjeformad, helt inkapslad cykel får helt andra förutsättningar. Den blir tyngre och får högre rullmotstånd, men luftmotståndet minskar dramatiskt. De mest extrema exemplen på det här får en CDA-faktor på under 0,05. Det går då åt ca 25 W för att klara luftmotståndet vid 36 km/h och lite mer än så för att klara rullmotståndet. Vår otränade cyklist kan hålla dubbla hastigheten och halvera energiförbrukningen och han/hon kommer plötsligt 40 mil på 1 kWh.
Och vart vill jag då komma med allt det här siffertugget? Jag vill helt enkelt sätta en grundnivå för vad som faktiskt är tekniskt möjligt. Vi kommer knappast att se kommersiella fordon som tar sig de 50 milen mellan Stockholm och Göteborg på mindre än 2 kWh (eller mindre än en liter bensin), men det är ingen teknisk omöjlighet. Och det är uppenbart att skillnaden mellan en knapp liter och 50 liter (20-25 liter för dagens mest bränslesnåla bilar) för samma sträcka är alldeles för stor. marginalen för förbättring är betydligt större än de flesta tror.
Det verkligt intressanta är att vi med förvånansvärt enkla medel kan komma ner i effektbehov och energiförbrukning som gör elbilar fullständigt acceptabla. Vi behöver inte alls vänta på nya batterityper eller nya material. Dessutom räcker det med en räckvidd under batteridrift på ca 10 mil för att klara kanske 90 procent av körningen. Det gör att batterierna varken behöver vara så stora, så dyra eller ha så lång livslängd som bilindustrin brukar hävda.
Vad som kommer att hända i verkligheten beror förstås på vilka politiska beslut som tas. Dramatiskt höjda avgifter för att pendla till tätorter med traditionella bilar är knappast populärt, men ett totalförbud mot att använda privatbilar för arbetspendling är betydligt värre. Och det står väl ganska klart att biltillverkarna inte kommer att bygga elbilar utan att det finns en efterfrågan. Den efterfrågan måste säkert skapas på politisk väg.
Hur ser då miljökalkylen ut om vi kan skifta majoriteten av arbetspendlingen från konventionella bilar till energisnåla elbilar? Vi talar faktiskt inte om särskilt stora energimängder. En normal arbetspendling på ca 5 mil går att klara på under 1 kWh med ett verkligt effektivt fordon och kanske 4 kWh med ett mera ordinärt elfordon. Det kräver inga utbyggnader i elnät eller elproduktion. Och eftersom batteriladdningen normalt sett sker på natten behöver man inte räkna med fossilbaserad marginalproduktion av el, utan allt kan klaras med vattenkraft och kärnkraft. Med andra ord, inga koldioxidutsläpp.
I stället för att bygga ut olönsam spårbunden infrastruktur på platser där den inte behövs kan man göra en radikal utbyggnad av de spår som faktiskt används. Idag går det knappast att öka godstrafiken på stambanorna och varje nytt snabbtåg försämrar förutsättningarna ytterligare för godstrafiken. Det behövs helt klart nya spår för persontrafik, men de behövs framför allt där trafiken redan finns. Kanske vi till och med skulle kunna bygga spår för MAGLEV-tåg. Men det tar vi en annan gång.
Alla tekniska cykeldata kommer från den utmärkta boken ”Bicycling Science” av David Gordon Wilson.

Comments are closed.