Anda Mungkin Tidak Menyadari Betapa Tidak Efisiennya Mesin Pembakaran Internal

Salah satu fokus diskusi yang paling sering antara pengadopsi kendaraan listrik dan kritik mereka adalah jangkauan. Argumen yang biasa adalah bahwa kendaraan bahan bakar fosil dapat melakukan 700 mil antara pengisian bahan bakar dan membutuhkan waktu lima menit untuk melakukannya. Tetapi fokus jangkauan menyembunyikan fitur yang sangat penting dari mobil baterai-listrik – mereka jauh lebih efisien daripada pembakaran internal.

Untuk mengilustrasikannya, kita perlu melakukan sedikit perhitungan. Ini dibuat lebih rumit daripada yang seharusnya karena perbedaan cara spesifikasi untuk kendaraan pembakaran internal dan baterai-listrik dinyatakan. Untuk yang terakhir, Anda hampir selalu tahu kapasitas baterai dan kisaran nominalnya. Untuk mobil berbahan bakar fosil, Anda mungkin tidak tahu seberapa besar tangki Anda, hanya nominal mil per galon. Rentang biasanya bukan bagian dari spesifikasi. Anda hampir pasti tidak tahu berapa banyak energi yang setara dengan per mil.

Namun, ketika Anda menyelesaikannya sehingga sebanding, jumlah energi yang digunakan mobil mesin pembakaran internal dibandingkan dengan baterai-listrik menjadi sangat kontras. Ini terutama muncul di benak saya ketika saya menyadari bahwa mobil yang pernah saya miliki – Porsche 1992 klasik 968 – memiliki kisaran yang sama pada “tangki penuh” dengan mobil yang saya ganti – a Kinerja Tesla Model 3. Keduanya melakukan sedikit lebih dari 300 mil dari penuh ke kosong. Porsche bisa melakukan sedikit lebih dari itu jika tidak dikendarai seperti Porsche seharusnya, tapi ini semua adalah perhitungan "belakang bungkus rokok", kecuali bahwa saya berhenti merokok beberapa dekade yang lalu.

Saya akan menggunakan mobil yang sedikit berbeda untuk artikel ini dan mendasarkan perhitungan pada angka EPA dan WLTP untuk menjaga hal-hal seadil mungkin. Mobil yang saya pilih adalah Tesla Model 3 Long Range untuk BEV, dan Toyota Camry untuk mewakili sudut fosil, karena itu adalah mobil terlaris Amerika di kelas yang mirip dengan Model 3 dan tersedia secara global, meskipun tidak di Inggris sejak November 2021. Camry dapat dibeli sebagai hibrida sekarang, jadi lebih efisien daripada versi pembakaran saja, tetapi tetap akan menjelaskan maksudnya dengan jelas.

Mari kita mulai dengan Tesla. Model 3 Long Range saat ini memiliki baterai 82kWh, memberikan jangkauan WLTP 374 mil atau 358 mil menurut uji EPA. Itu setara dengan 4.6 mil per kWh (WLTP) atau 4.4 mil per kWh (EPA). The 2.5L Camry LE Hybrid memberikan 53.3mpg (itu galon Inggris) menurut tes WLTP, dan 52mpg (galon Amerika) menurut tes EPA. Tapi bagaimana kita mengubahnya menjadi kWh untuk perbandingan?

Tidak ada yang benar-benar berbicara tentang berapa banyak energi dalam satu galon bensin (atau bensin, seperti yang kita sebut di sini di Inggris) dalam perdebatan semacam ini. Tetapi Anda dapat melacak angka ini dengan cukup mudah. Satu sosok yang saya temukan adalah 9.6kWh per liter, yang setara dengan 43.58 kWh per galon (Inggris). Ukuran yang biasa digunakan adalah “Setara galon bensin”, dari mana MPGe (mil per galon setara bensin) diturunkan. Versi bensin / bensin E10 keluar pada 32.78kWh per galon (Amerika), menurut Badan Perlindungan Lingkungan AS.

Hal berikutnya yang perlu kita cari tahu untuk Camry adalah berapa kWh yang dibutuhkan per mil, jadi kita perlu memompa angka-angka itu ke MPG yang kita peroleh sebelumnya. Menggunakan angka MPG WLTP dan nilai energi galon Inggris, Anda mendapatkan 1.2 mil per kWh. Menggunakan EPA MPG dan nilai energi galon, Anda mendapatkan 1.59 mil per kWh. Jadi melalui sistem peringkat efisiensi WLTP, Camry menggunakan energi 3.74 kali lebih banyak daripada Tesla per mil, dan melalui peringkat EPA, 3.57 kali lebih banyak. Ke mana sisa energi itu pergi? Panas yang terbuang, gesekan di drivetrain, dan inefisiensi lainnya.

Tentu saja, bukan berarti satu galon bensin/bensin menggunakan lebih banyak kWh listrik. Ini akan menggunakan sebagian selama proses produksinya, tetapi minyak sudah memiliki potensi energi itu ketika diekstraksi dari bawah tanah. Poin yang saya coba sampaikan di sini adalah bahwa mesin pembakaran internal menghabiskan lebih banyak energi per mil daripada mesin baterai-listrik. Sedemikian rupa sehingga bahkan tidak di stadion baseball yang sama. Mengapa kita membuang semua energi ini ketika kita tidak perlu?

Tentu, pembakaran internal saat ini memiliki beberapa keuntungan praktis – kendaraan jarak jauh, kendaraan lebih murah, lebih cepat untuk mengisi bahan bakar. Tapi itu pada dasarnya adalah teknologi yang lebih buruk daripada kendaraan baterai-listrik. Sudah ada selama lebih dari satu abad, dan efisiensinya hanya meningkat sedikit selama waktu ini. Kita tidak mampu untuk membuang begitu banyak energi ketika alternatif tersedia yang dapat memberikan lebih banyak mil per unit daya. Inilah sebabnya mengapa menghilangkan pembakaran internal untuk transportasi sehari-hari sangat penting.