車がないのはなぜですか?

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なぜ太陽光発電を搭載した自動車がないのでしょうか？– エマ、16 歳、ユタ州スプリングビル

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ソーラーカーは存在します。それらを見るのに最適な場所は、 ワールドソーラーチャレンジ, 、オーストラリアで2年に一度開催されるレース。競技者は、太陽からのエネルギーのみを使用して、国の北海岸のダーウィンから南海岸のアデレードまで約 1,870 マイル (3,000 キロメートル) を運転しなければなりません。

このレースに出場する多くの車は、道路で見かける車というよりも、遊園地の乗り物や SF の乗り物のように見えます。このことから、少なくとも現時点ではソーラーカーが日常の旅行の選択肢にならない理由がわかります。

太陽光を十分に集める

日中は地球にたくさんの太陽光が降り注ぎますが、 散らばる 大気中を通過するため、特定の表面に衝突する量はかなり少なくなります。さまざまな季節の影響を取り除くために 1 年にわたって平均すると、約 1平方メートルあたり342ワット, 、約10平方フィートに相当する面積。走行するにはほぼ十分な電力です 標準的な冷蔵庫.

車のサイズはさまざまですが、米国ではフルサイズの車です。は 長さ約18フィート、幅6フィート, 、つまり、水平面の面積は約 100 ～ 110 平方フィート (9 ～ 10 平方メートル) です。これは約 3,420 ワットを収集することになります。これは実行するのに十分です。 冷蔵庫、食器洗い機、電子レンジ.

都市や町に電力を送る大規模な太陽光発電所は、太陽光が非常に広い地域に広がるという事実を、太陽光発電システムを設置することで補っています。 数千エーカーにわたる数百万のソーラーパネル. 。主に砂漠地帯で、鏡のフィールドを使用して、 太陽のエネルギーを集中させる. 。しかし、標準的な自動車には、多くの太陽エネルギーを収集するのに十分な表面積がありません。

太陽光をエネルギーに変える

もう1つの問題は、今日のソーラーパネルは太陽光を電気に変換する効率があまり高くないことです。通常、その効率は 約20%です, これは、到達する太陽​​エネルギーの約 5 分の 1 を電流に変換することを意味します。

これは、ソーラーパネルで覆われた平均的な自動車に 3,420 ワットの太陽光発電が当てられても、自動車が使用できる発電量はわずか約 684 ワットであることを意味します。それに比べて、それは、 約20,000ワットを消費します 電気自動車が時速 60 マイル (時速 100 キロメートル) で走行する場合。

ワールド ソーラー チャレンジに参加する車両は大型で、水平表面積を最大化する設計になっている傾向があります。これは、できるだけ多くの太陽光を集めるのに役立ちます。コンセプトカーとしては問題ありませんが、ほとんどのモデルには窓やドライバー以外のスペースがあまりありません。

太陽が輝かないとき

さらに別の課題は、地理的位置、日照時間、気象条件がすべて、太陽エネルギーの生成量に影響を与えることです。

地球は 軸を中心に傾いている, したがって、すべてのエリアがいつでも同じ量の太陽光を受けるわけではありません。北半球が太陽に向かって傾くと、地球の上層部はより多くの太陽にさらされ、春と夏が観察されますが、南半球はより寒く暗くなります。地球の南半分が太陽に向かって傾くと、地球の南半分の地域にはより多くの太陽が当たり、 上半分が少なくなる.

赤道に近い地域では一年中安定した太陽光が得られるため、南カリフォルニアやサハラ砂漠など赤道に近い地域では、 より強力な太陽光発電 アラスカのような地球の極に近い場所よりも。

ソーラーカーは、曇りや雨の日に十分な太陽光を集めるのにも苦労します。大規模な太陽光発電施設を持つ大手電力会社でも、次のことを計画する必要があります。 太陽が輝かない時間帯.

そしてドライバーは夜間も車を運転する必要があります。ソーラーカーが暗くなってから走行するには、日中に集めてバッテリーに蓄えた余分なエネルギーを使用する必要があります。ソーラーパネルとバッテリーにより車の重量が増加し、車が重いほど走行にはより多くの電力が必要になります。

研究者たちは、次のようなソーラーカーの設計に取り組んでいます。 日常使用により適した. 。これを実現するには、デザイナーは次のことを行う必要があります。 ソーラーパネルの効率を高める 太陽光をエネルギーに変換し、 車により適した. 。また、平均的な購入者が購入できるよう、自動車用太陽光発電システムをより安価にすることも重要です。

今のところ、ソーラーカーに最も近い選択肢は 電気自動車 自宅または充電ステーションで充電されます。電気の生成方法にもよりますが、これらの自動車に流入するエネルギーの一部は、 ソーラーパネル、風力タービン、水力発電ダム または他の再生可能資源。そして、各国が努力するにつれてそのシェアは上昇するだろう クリーンエネルギーへの切り替え 今後数十年にわたって。あなたが電気自動車を運転しているか乗っているなら、今は太陽光発電で移動しているかもしれません。

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