ガソリンや軽油で走る自動車と電気自動車のエネルギー効率について


ガソリンや軽油を気化させて爆発させて、ピストンを回しているとおぼえているのですが、ガソリン等を燃やした場合、大量の熱が発生し、車の場合それは使われずに捨てられると思うので、その熱の分だけエネルギー効率が落ちるのではないかと思いました。

火力発電は水を沸騰させて、タービンを回していますが、その場合熱エネルギーは使われるものの、爆発のエネルギーは無駄になっているのでしょうか?

火力発電で発電したエネルギーで車を動かすのとガソリン車とエネルギー効率はどちらがいいのでしょうか?

また、熱エネルギーと爆発のエネルギーを両方使える方法はないでしょうか?あるいは、石油の化学エネルギーを直接動力に変えるなど、効率のよいエネルギーの取り出し方はないのでしょうか?

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2015/11/02 13:14:52
  • 終了:2015/11/09 13:15:04

回答(3件)

id:Sampo No.1

Sampo回答回数556ベストアンサー獲得回数1042015/11/02 14:28:51

「熱のエネルギー」と「爆発のエネルギー」は同じものです。
空気に熱を与えると膨張する、その膨張が爆発ですので。
自動車の内燃機関は熱のエネルギーを捨てているわけではありません。3割ほどしか使えていないだけです。
もっと変換効率の良い機関は存在するのですが、パワーの割に大きくなりすぎ、かつ自由に出力制御できないため使われていません(スターリングエンジン)。

火力発電所と内燃機関では火力発電所の方がずっと変換効率は高いです。変換効率5割以上になります。
ですので、送電・蓄電コストを差し引いても電気自動車は高効率となります。

最後に、燃料の化学エネルギーを直接取り出す方式の自動車は燃料電池自動車と呼ばれ、実用化されています。

id:hissssa No.2

hissssa回答回数423ベストアンサー獲得回数1272015/11/02 16:41:37

火力発電による電気自動車とガソリン自動車では、エネルギー効率は比較になりません。桁がひとつ変わるレベルです。

既にSampoさんが回答されている内容で問題ないかと思いますが、他にも以下の要素があります。

  • ガソリン車は、燃料として当然ガソリンを使用しますが、このガソリンは石油から製造する必要があります。当然、この製造にはそれなりにコストが必要なので効率は下がります。一方、火力発電では原油をそのまま燃やせますし、そもそも石油よりずっと割安な石炭・ガスでも発電できます。
  • 燃料のガソリンは、精製されたあと全国津々浦々のガソリンスタンドに「輸送」する必要があります。当然ここでもコストが使われ、全体の効率を下げる要素になります。一方電気であれば、既にある送電網によりとても効率よく全国に供給できます。
  • 電気自動車では、ブレーキをかけるときに単に制動をかけるのでなく、運動をモーターに伝えて電力回生を行う事が出来ます。これにより消費した電力エネルギーの一部を回収することで、効率を大きく上げることが出来ます。これはプリウスなどの現行のハイブリッドカーでも行っています。
id:miharaseihyou No.3

miharaseihyou回答回数4530ベストアンサー獲得回数5672015/11/02 20:51:50

今のところ、ハイブリッドなどの高効率の自動車はトータルコストがかえって高くつく・・と言うことは製造の段階で蓄電池などの製造により多くのエネルギーを使っている。
燃料電池車が一番の有望株だが、現状では特許の塊で、量産効果もゼロの状態で、コスト割れしている。
一台数千万円だったかな?
数十台分の数十年分の燃料代に匹敵するお値段。
燃料電池の小型化とコストダウンが課題。

発電所はエネルギーロスを極力減らす構造で、ロスの大部分は発電機関の機械的な内部損失と放熱によるもの。
だから、効率は発電所の方が高い。
しかし、大規模な送電網を維持管理するには莫大な費用とエネルギー、物資、マンパワーなどを必要としている。

小規模発電の分散設置が次世代の発電のあり方だと言われている。
そのうち燃料電池で飛ぶ飛行機ができるだろうし、小さな街には小さな発電所から給電されるようになると考えられている。
もっとも電力会社や役人の既得権益とは真っ向から対立している考え方になる。
とりあえずは在りものの原発を使い潰さなければコスト割れするしね。

  • id:NAPORIN
    ・厳密にいうと、爆発のパワーは熱のみによるものだけではなく、気体分子が増えるかどうかにもよる。
    エタノール(C2H5OH)1分子と酸素(O2)3分子で燃焼ガス5分子(炭酸ガス2分子、水蒸気3分子)ができ、燃料はもともと場所をとらない液体だったのに2分子の体積がふえることによっても強くピストンを回せる。
    でもエタノールの場合は生成水が水蒸気になるのに燃焼熱をつかっているだけ…という言い方もできる。
    オクタン価とかそういう話になりますので面倒だしまあいいんですが。
     
    なので冬はだいたいの車は燃費悪い。

この質問への反応(ブックマークコメント)

「あの人に答えてほしい」「この質問はあの人が答えられそう」というときに、回答リクエストを送ってみてましょう。

これ以上回答リクエストを送信することはできません。制限について

絞り込み :
はてなココの「ともだち」を表示します。
回答リクエストを送信したユーザーはいません