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Alles, was Sie über solarbetriebene Autos wissen müssen

Wo sind schon alle solarbetriebenen Autos?

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Mit dem zunehmenden Interesse an erneuerbaren und nachhaltigen Energiesystemen sind solarbetriebene Autos in den Vordergrund gerückt. Viele Automobilunternehmen arbeiten daran, Solarautos und die Technologie könnte die Zukunft der Automobilindustrie verändern.

Solarautos sind Elektroautos, die mithilfe von Photovoltaikzellen Energie aus Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln. Diese Autos können etwas Sonnenenergie in Batterien speichern, damit sie nachts oder ohne direkte Sonneneinstrahlung reibungslos funktionieren. Wenn sie in großem Maßstab verwendet werdenSolarbetriebene Autos helfen nicht nur bei der Umweltverschmutzung, sondern auch bei der Lärmbelastung.

VERBINDUNG: HYUNDAI ENTDECKT EIN SOLARDACH-LADEWAGEN, DAS BIS ZU 60% DER BATTERIE AUFFÜLLT

Viele Prototypen von solarbetriebenen Autos befinden sich derzeit in der Entwicklung. Sowohl große als auch kleine Autohersteller sind an der Entwicklung von Hybrid-Solarautos beteiligt. Schätzungen könnte der Solarfahrzeugmarkt erreichen 689 Milliarden US-Dollar bis 2027. Automobilunternehmen arbeiten bereits an Möglichkeiten, die Idee mit Interim-Technologie zu nutzen, z. B. Solardachpaneele zum Laden von Batterien und interne Systeme.

Solarautos weisen jedoch eine Reihe schwerwiegender Design- und technologischer Einschränkungen auf. Einige davon hängen teilweise mit der Ästhetik zusammen. Ein solches Auto muss in der Lage sein, mehrere Solarmodule aufzunehmen, und dafür gibt es nur begrenzten Platz. Deshalb die meistenBisher entwickelte Solarfahrzeuge sind für den Einsatz in Solarauto-Rennen vorgesehen und nicht für den regulären Gebrauch.

Sunswift IV ist das schnellstes Solarauto das derzeit existiert. Dieses Auto wurde von den Studenten der Universität von New South Wales für Solar Racing gebaut. Das Auto verwendet eine Technologie, die der in der Fahrrad- und Luftfahrtindustrie sowie in der Automobilindustrie verwendeten ähnlich ist und diese kombiniert.

Quelle : CathyLiao / Wikimedia Commons

Bisher wurde jedoch keines der Fahrzeuge so konstruiert, wie es möglich ist. 100% verlassen Sie sich nur auf Sonnenenergie. Außerdem verwenden sie Designs, die im wirklichen Leben nicht praktikabel wären. Zum Beispiel Die Dächer sind oft flach und massiv, um mehr Sonnenkollektoren aufzunehmen. Um Energie zu sparen, sind sie aus ultraleichten Materialien gefertigt, die selbst einen kleinen Unfall nicht überstehen und nur eine Person und kein Gepäck aufnehmen können.

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Wie funktionieren solarbetriebene Autos?

A Solarpanel Ermöglicht es Photonen oder Lichtteilchen, Elektronen anzuregen und einen Stromfluss zu erzeugen. Sonnenkollektoren bestehen aus vielen kleineren Einheiten, sogenannten Photovoltaikzellen, die miteinander verbunden sind.

Jede Photovoltaikzelle ist im Wesentlichen ein Sandwich aus zwei Scheiben halbleitenden Materials wie Silizium. Das Silizium wird mit anderen Materialien, üblicherweise Phosphor und Bor, gemischt, um jeder "Scheibe" eine positive oder negative elektrische Ladung zu verleihenerzeugt ein elektrisches Feld an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Schichten.

Wenn ein Photon des Sonnenlichts ein Elektron frei schlägt, drückt das elektrische Feld dieses Elektron aus dem Siliziumübergang. Metallleitende Platten an den Seiten der Zelle sammeln die Elektronen und übertragen sie auf Drähte. An diesem Punkt können die Elektronenfließen wie jede andere Stromquelle.

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Es gibt einige der Vorteile der Verwendung von Solarautos :

  • Spart Kraftstoff
  • Ist nachhaltig und umweltfreundlich
  • Keine zusätzlichen Kosten außer Batteriewechsel
  • Verursacht keine Lärm- oder Luftverschmutzung

Was sind einige der aktuellen Entwicklungen bei solarbetriebenen Autos?

Einer der erste solarbetriebene Autos wurde von General Motors hergestellt und 1955 auf einem Kongress in Chicago vorgestellt. Dieses solarbetriebene Modell wird als "Sunmobile" bezeichnet. 38 cm langer Prototyp "Auto", hergestellt aus einem kleinen Pooley-Elektromotor und 12 Selen-Photovoltaikzellen.

Der Pooley-Elektromotor war für das Drehen einer Riemenscheibe verantwortlich, die die Hinterradwelle drehte. Es war das erste Solarauto, aber es war zu klein zum Fahren.

Ein weiteres interessantes solarbetriebenes Auto ist das Sion hergestellt von Sono Motors. Das Unternehmen behauptet, dies sei das erste im Handel erhältliche Hybrid-Solar-Elektrofahrzeug . Es hat eine Reichweite von bis zu 255 Kilometern und kann sich mit Solarenergie aufladen. Es ist ausgestattet mit 248 Solarzellen die in seinen Körper integriert sind.

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The Solo Sion. Quelle : Henning Schlottmann / Wikimedia Commons

Im Durchschnitt dauert es ungefähr 30 Minuten zum Aufladen bis 80% an einer Ladestation. Dieses Auto verkauft für rund 28.500 USD . Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Sonnenkollektoren nur zum Aufladen des Fahrzeugs dienen sollen - sie sind nicht für den Betrieb mit Solarenergie allein ausgelegt und können dies auch nicht.

Firmen mögen Toyota , Hyundai und andere arbeiten ebenfalls am Bauen ein voll funktionsfähiges Solarauto oder eine Hybridversion davon. Es gibt auch andere Solarauto-Projekte um die Automobiltechnologie in Zukunft nachhaltiger zu machen.

Hyundais Solardachauto. Quelle : Hyundai

Die Stanford Solar-Projekt hat auch einige Solarautos gebaut und entwickelt andere in der Hoffnung, sie eines Tages auf den Markt zu bringen. Das 1989 gegründete Projekt wird immer noch ausschließlich von Studenten betrieben und ist gemeinnützigDie Technologie wird eines Tages Realität.

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Im Jahr 2019 entwickelte Toyota einen solarbetriebenen Prius-Prototyp, der 180 Watt elektrische Leistung pro Stunde produzierte und nach einem Ladetag eine Reichweite von 6,1 km hatte. Spätere Modelle gaben jedoch an, eine Leistung von 860 W zu erreichenund eine Reichweite von 44,5 km bei voller Ladung. Die Solarzellen konnten jedoch nur die Batterie 3 nachfüllen, die das Fahrzeug noch an einem Ladepunkt aufladen musste.

A niederländisches Startup Lightyear genannt hat einen Prototyp seines ersten solarbetriebenen Elektroautos namens 'Lightyear One' vorgestellt, das eine Reihe von 724 km mit einer einzigen Ladung.

Obwohl das Auto ungefähr kostet 150.000 Euro Es wird sehr interessant sein, wenn es der von ihm behaupteten Effizienz gerecht wird.

Das Unternehmen nimmt Vorbestellungen entgegen und plant, die Produktion bis 2021 aufzunehmen.

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Warum fahren wir nicht schon in solarbetriebenen Autos herum?

Es gibt einige Gründe, warum selbst die fortschrittlichsten Automobilunternehmen nicht in der Lage waren, voll solarbetriebene Autos zu entwickeln.

Der erste und wichtigste Grund ist das Solarpanel selbst. Die derzeit kommerziell betriebenen Solarmodule, die wir verwenden, gibt es nur in der Nähe. 20 bis 35% Effizienz. Um ein Solarauto anzutreiben, benötigen wir daher viel zusätzlichen Platz für Solarzellen. Dies führt jedoch zu zwei weiteren Problemen - Gewicht und Kosten.

Sonnenkollektoren sind nicht billig und auch nicht schwerelos. Wenn Sie die Karosserie des Autos mit Sonnenkollektoren ausstatten, bedeutet dies, dass Sie dem Auto viel Gewicht und Kosten hinzufügen. Solarfolien wurden entwickelt und sind viel leichter als Sonnenkollektoren, obwohl sie gleichzeitig auch weniger effizient sind. Und wenn man das Gewicht der Batterie berücksichtigt, scheint die Idee von solarbetriebenen Autos für die reale Welt immer weniger realisierbar.

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Solardach im ersten Lichtjahr. Quelle : Lichtjahr

An einem klaren Tag erhält die Erdoberfläche ungefähr 1 kW Solarenergie pro 1 m² . Angesichts der Tatsache, dass hocheffiziente 4 m² große PV-Module ungefähr erzeugen können 8 kWh Energie pro Tag würden Sie nur herumkommen 40 km außerhalb des Bereichs einer normalen Anzahl von Panels.

Schlechte Wetterbedingungen, Fahrbedingungen, falsche Positionierung der Paneele und Ansammlung von Schmutz würden wahrscheinlich dazu führen, dass Ihr Solarauto Schwierigkeiten hat, diese Zahl zu erreichen.

Außerdem sind solarbetriebene Autos nicht “ 100% ”umweltfreundlich. Wenn man sich die Art und Weise ansieht, wie Batterien und Solarzellen hergestellt werden, insbesondere wie die verwendeten Mineralien aus der Erde gewonnen werden, wird klar, dass jedes Fahrzeug mit seinen Anteil des CO2-Fußabdrucks .

Das heißt aber nicht, dass sie sich in den kommenden Jahren nicht verbreiten werden. Aktuelle Forschung zu Batterien mit geringem Gewicht und hocheffiziente Photovoltaikzellen Kann eines Tages solarbetriebene Autos lebensfähig machen.

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