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Did You Know That Cars and Cows Had Many Things in Common?

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traduction française / French Translation

First of all, their weight: depending on its breed, a cow can weigh up to more than one ton, just like a small car, and much more than our 650kg little Fiat 500! Another example is their life expectancy: a cow can live happily up to 20 years, just like a modern car has an average potential longevity of about 200000 miles (320000km), which is the mileage you can reach if you drive 10000 miles per year for 20 years. Actually, our Fiat 500 is turning 40 this year (happy birthday!) but it has only driven 90000 miles (145000 km) so far…

You want more? Well, everybody knows that a car emits loads of greenhouse gases, especially CO2. On average, 3 to 4 tons annually. On their side, cows don’t emit a lot of CO2, but they produce great quantities of a much more global warming gas: methane, 23 times more powerful than carbon dioxide! On average, 200 to 500 liters a day, for an annual total of 50 to 125 kg. Just multiply these figures by 23 and you’ll understand that the impact of a cow on global warming is surprisingly similar to the one of car!

Fortunately though, unlike cows, cars can be electric! This means that their emissions of greenhouse gases can be reduced dramatically, depending on the energy source that is chosen to charge up their batteries. If you connect your electric car to a traditional electricity provider, using fossil fuels like oil or coal to generate power, you’ll still reduce your CO2 emissions by 30%. But if you decide to go for renewables, such as solar, wind, hydro or geothermal energy, you’ll achieve a reduction of more than 95%, which is well above the Kyoto protocol’s ambitions.

This is all very nice and green, but what’s the cost of owning an electric car? First of all, it depends of what model you buy: the high-performance Tesla S, with its up-to-412hp motor, is 4 times more expensive than a 64hp Mitsubishi iMiev. But in terms of “fuel consumption”, they are both far cheaper than any conventional gasoline powered car.

Understanding how the “consumption” of an electric car is calculated is actually fairly simple. Just imagine that a battery is an “energy tank”, but instead of carrying “liters of gasoline” like a traditional fuel tank, it contains a certain “quantity of electricity”, expressed in kilowatt-hours (kWh). The more kWh you have onboard, the farther you’ll be able to drive before you need to “refill”. It’s just like with an ordinary car: if you double your fuel tank’s capacity and fill it completely, you double your range.

Of course, an electric sports car will have higher electricity consumption than an electric city car: a bigger electric motor sucks more electrons than a small one. It’s just like using a big electric oven instead of a small one: it will of course be hungrier.

On our little Fiat 500, the students have calculated that they need a battery capacity of around 12kWh in order to reach their initial goal of having (at least) 100km of range on a single charge, which is the average range of urban electric cars.

Now let me tell you something quite incredible: 12kWh is approximately the same amount of energy available in one liter of gasoline! So this means that, if it burned fuel instead of consuming electric current, our Fiat 500 would only need 1 liter of gasoline to drive 100 km, whereas a “classic” Fiat 500 with a petrol engine generally needs 5 to 6 liters to drive the same distance. How is this possible?

The answer is “energy efficiency”: an electric powertrain is far more efficient than a combustion engine and gearbox. A modern electric motor has an efficiency that can reach 90 to 95%, same for the batteries, and for the power electronics, meaning that a modern electric car has an overall efficiency of around 70%. On the other hand, a combustion engine has a very poor efficiency of around 40%, and even though modern gearboxes have very high efficiencies (up to 99%) the overall “tank-to-wheel” efficiency lies between 15% and 25%, meaning that more than 3/4 of the fuel you put in your tank just disappears in heat…

The other great news is that 12kWh of electricity cost less than 1 liter of gasoline. Here in Europe, a full charge of our 12kWh battery will only cost around 1 euro, compared to 1,5 euros for one liter of fuel.

So, even though modern electric cars are more expensive when it comes to buying them, all the more recent scientific studies reach the same conclusion: they already are cost effective on the long term!

So, what are you waiting for?

 

 


 

Le saviez-vous ? Votre voiture possède de nombreux points communs avec… une vache !

Tout d’abord, leur poids: en fonction de son espèce, un bovin adulte peut dépasser la tonne, exactement comme une voiture citadine moderne… et nettement plus que les 650kg de notre Fiat 500 EVO ! Un autre exemple, c’est leur longévité : une vache peut vivre gaiement jusqu’à 20 ans, tout comme une voiture peut facilement atteindre 300000km, soit 15000km par an pendant 20 ans. En réalité, notre Fiat 500 fête ses 40 ans cette année (joyeux anniversaire !) mais n’a parcouru jusqu’ici que 145000km… Vous en voulez plus ? Eh bien, tout le monde sait qu’une voiture émet de grandes quantités de gaz à effet de serre, particulièrement du dioxyde de carbone : en moyenne, entre 3 et 4 tonnes chaque année. De leur côté, les ruminants n’émettent pas beaucoup de CO2, mais produisent en revanche énormément de méthane, un gaz qui a un impact 23 fois plus important sur le réchauffement global, à quantité équivalente ! En moyenne, une vache produit quotidiennement entre 200 et 500 litres de méthane, pour un total annuel de 50kg à 125kg. Il vous suffit de multiplier tout cela par 23 et vous comprendrez aisément qu’une vache a un impact environnemental très similaire à celui d’une voiture. Surprenant non ?
 
Heureusement, et contrairement à une vache, une voiture peut-être électrique ! Ce qui veut dire que ses émissions de gaz à effet de serre peuvent être réduites drastiquement, en fonction de la source d’énergie choisie pour recharger ses batteries. Par exemple, même si vous vous contentez d’un fournisseur traditionnel qui produit son électricité à partir de carburants fossiles comme le pétrole ou le charbon, vous pourrez quand-même réduire vos émissions de CO2 de 30%. Et si vous optez pour un fournisseur d’énergie « verte », produite grâce au vent, au soleil, à l’eau ou à la géothermie, vous pourrez atteindre une réduction de vos émissions de CO2 de l’ordre de 95%. Bien au-delà des ambitions du fameux protocole de Kyoto !

fiat gas to electric

Bon, c’est bien gentil tout ça, mais combien coûte une voiture électrique au quotidien ? Tout d’abord, cela dépend du modèle que vous achetez : la super sportive Tesla S, avec son moteur de 412 chevaux, est 4 fois plus chère à l’achat que la petite Mitsubishi iMiev et ses 64 chevaux. Même si en termes de « consommation », elles sont toutes les deux beaucoup plus économiques que n’importe quelle voiture conventionnelle.

Comprendre le concept de « consommation » d’une voiture électrique est très facile. Imaginez qu’une batterie est une sorte de « réservoir d’énergie », sauf qu’au lieu de contenir des « litres de carburant » comme dans une voiture classique, elle contient une certaine « quantité d’énergie », mesurée en kilowatts-heure (kWh). Plus vous avez de kWh à bord, plus vous irez loin avant de devoir refaire le « plein d’électrons ». C’est pareil pour une voiture à essence ou diesel : si vous augmentez la taille du réservoir et le remplissez à ras bord, vous pourrez faire plus de kilomètres avant repasser à la pompe à essence.

Evidemment, une voiture électrique sportive consomme plus d’électricité qu’une voiture électrique urbaine, car un gros moteur électrique utilise plus de courant qu’un petit moteur. C’est comme dans une cuisine : un grand four électrique consomme plus qu’un petit, il est naturellement plus vorace en électrons.

Sur notre petite Fiat 500, les étudiants ont calculé que la capacité de la batterie doit être de 12kWh afin d’atteindre l’objectif initial : une autonomie d’au moins 100km sur une recharge. C’est d’ailleurs l’autonomie moyenne d’une voiture électrique urbaine moderne.

Maintenant, je vous fais part d’une coïncidence étonnante : 12kWh, c’est environ la quantité d’énergie potentiellement disponible dans un litre de carburant ! Cela veut dire que si notre Fiat 500 brûlait de l’essence au lieu de consommer du courant électrique, elle n’aurait besoin que d’un litre de carburant pour parcourir 100km. Alors qu’une Fiat 500 « normale » consomme entre 5 et 6 litres aux 100 km. Comment est-ce possible ?

La réponse, c’est l’ « efficacité énergétique »: une chaîne de traction électrique est beaucoup plus efficace que celle d’un moteur à combustion et une boîte de vitesse. Par exemple, le rendement d’un moteur électrique moderne peut atteindre 90%, voire même 95%. Idem pour les batteries et pour les accessoires électroniques, ce qui veut dire qu’un

e voiture électrique peut atteindre un rendement global de 70%. De son côté, un moteur à combustion interne peut avoir un rendement de maximum 40%, et même si les boîtes de vitesse modernes sont très efficaces (de l’ordre de 99%) le rendement global d’une voiture classique se situe entre 15% et 25%, ce qui implique que plus de ¾ du carburant que vous mettez dans votre réservoir est perdu sous forme de frottements et de chaleur…

L’autre excellente nouvelle, c’est que 12kWh d’électricité coûtent bien moins qu’un litre de carburant. En Europe, une recharge complète d’une telle batterie coûterait environ 1 euro, alors qu’un litre d’essence ou de diesel coûte minimum 1,5 euros.

Donc, même si en termes de prix d’achat une voiture électrique est encore plus chère qu’une voiture traditionnelle aux performances équivalentes, toutes les études les plus récentes arrivent aux mêmes conclusions : elles sont déjà plus rentables sur le long terme ! Alors, qu’attendez-vous?

fiat gas to electric

Comment (1) 

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Que je vous envie!! Cette petite voiture est déjà extraordinaire avec son moteur à essence (même si le bilan carbone est affreux!!) mais là avec un moteur électrique, c'est le summum pour la ville. Bravo!! J'attends la suite avec impatience!! Tenez moi au courant. Merci.

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