de Matt Piotrowski | 14 martie 2018

La cel de-al 9-lea Summit anual al Agenției pentru Proiecte de Cercetare Avansată-Energie (ARPA-E) din această săptămână, o serie de tehnologii promițătoare au fost prezentate și discutate între vorbitori și paneleri. De-a lungul anilor, adunarea a oferit o platformă pentru tehnologii noi și emergente în spațiul energetic și, în special, întreprinderi care vor crește eficiența combustibilului și vor reduce cererea de petrol în sectorul transporturilor. Agenția, care își asumă riscuri pentru a „depăși limitele inovației energetice”, a dedicat finanțare de-a lungul anilor pentru proiecte de diversificare a parcului de transport cu baterii mai bune pentru vehicule electrice, tehnologii de susținere pentru vehiculele cu gaze naturale și biocombustibili avansați.

Electrificarea și autonomia au primit multă atenție la summitul din acest an. Un exemplu de lucru al ARPA-E privind autonomia a fost afișat cu proiectul său NEXTCAR, un program lansat pentru a crește eficiența vehiculelor conectate și extrem de automatizate. Abilitățile de date și calculatoare de la NEXTCAR sunt utilizate pentru a utiliza rute eficiente și pentru a oferi capacitatea de a prezice setările optime ale vehiculului și ale grupului de propulsie pentru a reduce consumul de energie cu 20%. Agenția a dezvoltat acest program pentru a studia eficiența energetică într-un moment în care cea mai mare parte a dezbaterii privind vehiculele autonome s-a concentrat pe siguranță.

Sinergii între autonomie și electrificare

Pe un panou intitulat „Sfârșitul drumului pentru motorul cu ardere internă?” Amitai Bin-Nun, SAFE, vicepreședinte al vehiculelor autonome și inovației în domeniul mobilității, a vorbit despre sinergiile dintre autonomie și electrificare și despre modul în care cele două pot accelera reducerile cererii de petrol.

centrul

În mod crucial, tehnologia de conducere autonomă poate grăbi adoptarea vehiculelor electrice (EV). "În absența unor întreruperi semnificative de la AV, vor trece mai bine de 20 de ani până când EV-urile vor fi majoritatea vehiculelor ușoare", a spus Bin-Nun.

Atunci când vehiculele sunt autonome, conectate și electrice, beneficiile ar putea fi mari: mai puțină aglomerație, mai puține accidente, o deplasare mai ușoară în orașe și un consum redus de petrol.

În prezentarea sa, intitulată „ICE ICE Baby”, Bin-Nun a subliniat că vehiculele electrice sunt mai ieftine de funcționat decât mașinile cu motor cu combustie internă (ICE), oferind stimulente consumatorilor și operatorilor flotei să le adopte. Atunci când vehiculele sunt autonome, conectate și electrice, beneficiile ar putea fi mari: mai puțină aglomerație, mai puține accidente, o deplasare mai ușoară în orașe și un consum redus de petrol.

În ciuda promisiunii de electrificare și autonomie, vehiculele ICE vor rămâne relevante pentru deceniile următoare, ceea ce face important ca reducerea greutății vehiculelor, îmbunătățirea combustibilului și creșterea hibridizării să reducă cererea de petrol chiar înainte de a avea loc electrificarea pe scară largă.

Avioane electrice?

Într-un alt panou axat pe electrificare și autonomie, difuzoarele au evidențiat potențialul aviației electrice. Sonja Glavaski, director de programe la ARPA-E, a declarat publicului că s-ar putea crede că este „nebună” pentru a avea o perspectivă optimistă asupra electrificării avioanelor, dar dezvoltarea avioanelor electrice comerciale are loc deja, deși la scară mică. Bateriile litiu-ion pot acum alimenta aeronave mici cu două locuri care au o rezistență de zbor de trei ore, iar cercetările analizează electrificarea unor avioane mai mari, care să încapă 76 de pasageri și care ar putea fi utilizate pentru zboruri regionale.

Bateriile litiu-ion pot alimenta acum avioane mici cu două locuri care au o rezistență la zbor de trei ore.

Ea a recunoscut numeroasele provocări pentru avioanele electrice. Electrificarea aviației a fost limitată până acum de densitatea energetică a bateriilor. Avioanele vor avea nevoie de o propulsie mai eficientă și o depozitare îmbunătățită a bateriei. La fel de important, avioanele întregi vor trebui reproiectate pentru a reduce greutatea.

Chiar dacă vor trece decenii până când avioanele electrice vor fi viabile din punct de vedere comercial pe scară largă, schimbările ar putea fi profunde. Dacă inginerii pot îmbunătăți raportul „lift-to-drag” (cantitatea de lift produsă de o aripă sau vehicul, împărțită la rezistența aerodinamică pe care o creează atunci când se deplasează prin aer) cu 20% pentru un zbor electric de 500 de mile, ar putea reduce consumul de energie cu 35%. Unele companii de aviație se așteaptă să aibă avioane electrice hibride pentru livrare la începutul următorului deceniu, sporind în același timp investițiile lor în capabilități autonome.

Electrificarea în sectorul aviației, dacă ar reuși, ar avea în cele din urmă implicații mari pentru creșterea cererii de petrol. Se așteaptă ca cererea de combustibil pentru avioane să crească brusc în următoarele decenii, cu prognozele de călătorie aviatice care să dubleze și să înlocuiască combustibilii în această zonă.

Succesul ARPA-E

ARPA-E a primit o serie de critici de-a lungul anilor, deoarece unele finanțări au fost injectate în proiecte care au eșuat în cele din urmă. Chris Fall, director adjunct principal al APRA-E, a abordat această problemă direct în discursul său de la summit, spunând că vrea să definească în mod clar misiunea agenției, să arate că nu este doar „un alt program de granturi” și să demonstreze modul în care aceasta este diferit de alte proiecte de cercetare federale.

"Lira pentru lira, dolar pentru dolar, este greu să găsești un lucru mai eficient pe care guvernul l-a făcut decât ARPA-E."

Eforturile susținute de ARPA-E se așteaptă să își asume riscuri pentru a accelera inovația și a sprijini tehnologiile emergente cu risc ridicat și cu recompense ridicate în domeniul energiei. Având misiunea de a se concentra asupra tehnologiilor în stadiu incipient, ARPA-E vede că unele proiecte, fie în mediul academic, laboratoare naționale, start-up-uri sau industria privată, nu se dezvoltă comercial. Dar Agenția și-a demonstrat importanța oferind granturi esențiale pentru proiecte care nu ar putea obține finanțare în altă parte. De la înființarea sa în 2009, ARPA-E, care este modelat după programul DARPA al Departamentului Apărării, a adus aproximativ 2,6 miliarde de dolari în finanțare de urmărire a sectorului privat și s-au format peste 70 de companii ca rezultat al proiecte. De asemenea, reflectă importanța agenției și lista vorbitorilor de la conferință de-a lungul anilor, care includ Elon Musk al Tesla, Bill Gates al Microsoft și președintele și CEO-ul FedEx Frederick W. Smith. „Lire pentru lire, dolar pentru dolar, este greu să găsești un lucru mai eficient pe care guvernul l-a făcut decât ARPA-E”, a spus Smith în 2012.