Här är anledningen till att Teslas Master Plan 3 är mycket vettig för en hållbar framtid – Physics World

Här är anledningen till att Teslas Master Plan 3 är mycket vettig för en hållbar framtid – Physics World

Tidsstämpel: 3 juli 2023 7:22

James McKenzie är imponerad av de senaste planerna för en hållbar framtid som skisserats av Teslas elbilsföretag

Teslas masterplan 3
Miljövision Teslas Översiktsplan del 3 beskriver en framtid där världen använder fordon som drivs av el genererad från förnybara energikällor som solen. (Med tillstånd: Tesla)

Oavsett om det är köper Twitter för 44 miljarder dollar, kör SpaceX, eller vinna godkännande för en klinisk prövning av Neuralink hjärnimplantat, fysikern som blev företagsledare Elon Musk är aldrig långt från rubrikerna. Han var återigen i nyheterna tidigare i år när han lovade att använda en investerares dag i mars för att lägga fram sin vision för en "helt hållbar framtid" för Tesla – elbilsföretaget han har varit VD för sedan 2008. Musk sa också att han skulle förklara hur Tesla skulle skala upp företagets verksamhet.

Många investerare och analytiker hade förväntat sig att Tesla skulle presentera en billigare basmodell av elbil. Men när Musk och hans team så småningom presenterade vad han hade dubbat Översiktsplan 3 (MP3), det var mycket besvikelse. "Mästerplan 3 ser ut som en flopp" sade Söka alfabetisk finansiella nyhetswebbplats, klagar på brist på detaljer, frånvaro av nya fordon och ingenting om, säg, självkörande bilar. Teslas aktie sjönk omedelbart med 8%.

Teslas första översiktsplan publicerades 2006 och kallas The Secret Tesla Motors Master Plan (Just Between You and Me). Titeln var tungan på vågen, men budskapet var tydligt. "Bygg en sportbil," förklarade det. "Använd de pengarna för att bygga en prisvärd bil. Använd de pengarna för att bygga en ännu mer prisvärd bil. Medan du gör ovan, tillhandahåll också nollutsläppsalternativ för elkraftgenerering. Berätta inte för någon."

Strategin visade sig vara framgångsrik och följdes 10 år senare av Masterplan, del Deux, förmodligen en nick till 1993 års parodi Rambo-filmen Hot Shots! Del Deux. Faktum är att Musk verkar vara ett fan av gamla filmer. Den snabbaste versionen av Tesla Model S-bilen kallas Pläd, medan dess fordon har ett accelerationsläge som kallas Löjlig hastighet, båda referenser till rymdskeppet i Mel Brooks-filmen från 1987 Rymdballarna.

Bortsett från filmgags fanns det mer detaljer i den andra planen än den första. "Skapa fantastiska soltak med sömlöst integrerad batterilagring", stod det. "Utöka produktlinjen för elfordon för att adressera alla större segment. Utveckla en självkörande förmåga som är 10 gånger säkrare än manuell via massiv inlärning av fordonsparken. Gör det möjligt för din bil att tjäna pengar åt dig när du inte använder den.”

Mycket av den ljumma reaktionen på Teslas nya masterplan berodde helt enkelt på de amerikanska aktiemarknadernas notoriskt kortsiktiga syn på ekonomin

De två sista målen har ännu inte uppnåtts men Teslas plan kommer snabbt. Ja, om du se Musks presentation på investerardagen, tror han att vi, med rätt åtgärder, hållbart kan stödja en planet med mer än åtta miljarder människor. Jag tror att mycket av den ljumma reaktionen på MP3 helt enkelt berodde på de amerikanska aktiemarknadernas notoriskt kortsiktiga syn på ekonomin; för dem handlar allt om kvartalssiffrorna. Problemet är att hantera klimatförändringarna kräver en långsiktig plan.

Genomtänkt

När MP3 var publiceras på Teslas webbplats i början av april föreslog en första skumläsning en väl genomtänkt plan som täckte alla baser. Men när jag undersökte det närmare på semestern blev jag oerhört imponerad. Använda data från Internationella energibyrån, påminner planen oss om att världen för närvarande använder cirka 165 petawattimmar energi per år (PWh/år), varav 80 % kommer från fossila bränslen. Förluster och ineffektivitet gör dock att knappt 36 % av den totala energin faktiskt används för avsett ändamål (59 PWh/år).

Men eftersom elektriskt drivna kraftkällor är mycket effektivare än förbränningsmotorer, behöver den "elektriska ekonomin" bara 82 PWh/år för att utföra samma arbete. En Tesla Model 3 är till exempel 3.9 gånger mer energieffektiv än en bensindriven Toyota Corolla, medan en värmepump är 3–4 gånger bättre än en gaspanna. Naturligtvis kommer en verkligt elektrisk ekonomi att behöva stora mängder material för att bygga solpaneler, vindkraftverk, batterier och så vidare.

Vad mer är, som MP3-rapporten uppskattar, skulle vi behöva 240 TWh/år batterilagring för att hantera 30 TW-kraften som genereras från sol, vind och andra förnybara energikällor. Det i sin tur skulle kräva att vi spenderar upp till 10 biljoner dollar i gruvdrift, raffinering och tillverkning av allt från betong, glas och stål till alla sorters sällsynta jordartsmetaller som behövs i batterier.

Det är en iögonfallande siffra, men enligt MP3-analysen är det faktiskt mindre än de 14 biljoner dollar som världen förväntas spendera under de kommande två decennierna på fossila bränslen. Vad mer är om de 10 biljonerna $ spreds ut över 10 år, skulle det bara vara 1% av världens totala BNP (för närvarande $100 biljoner) och bara 0.5% om de sprids ut över 20 år. Det låter inte osannolikt om vi tänker på det, speciellt när du inser att fossilbränsleföretag gjorde totalt 4 biljoner dollar i vinst förra året.

Utmaningen blir att övertala olje- och gasbolag att ompröva sina strategier, för utan någon som helst övervägande kommer ingenting att förändra hur pengar investeras

Faktum är att vi skulle behöva omsätta mindre än 0.21 % av den globala landmassan för att bygga tillräckligt med vind- och solkraftverk. En annan fördel är att mindre gruvdrift skulle krävas i en elektrisk ekonomi än i en förbränningsekonomi. Utmaningen, misstänker jag, kommer att vara att övertala olje- och gasbolag att ompröva sina strategier, för utan någon som helst övervägande kommer ingenting att förändra hur pengar investeras.

Vindkraft
Betongpåverkan Tesla räknar med att 10 miljarder dollar kommer att behöva spenderas om vi ska kunna använda vindkraftverk, solpaneler och batterier i större utsträckning, men det är mindre än de 14 miljarder dollar som fossilbränsleföretag beräknas dra ut under de kommande 20 åren.(Med tillstånd: Shutterstock/Robert-Lucian-Crusitu)

Fem steg till framgång

MP3 beskriver fem steg vi måste ta för att nå en helt elektrisk ekonomi. Först måste vi byta till förnybar energi, vilket skulle minska vår användning av fossila bränslen med 35 %. För det andra, gå över till eldrivna fordon (en minskning med 21 %). Tredje, installera värmepumpar (22 % besparing). För det fjärde, få industrin att byta till "grönt" väte för bearbetning av metaller och andra högtemperaturoperationer (17 % minskning). Äntligen hållbart bränsle plan och båtar (5% besparing).

Naturligtvis är inget av detta nytt. Många företag, regeringar och institutioner runt om i världen har pratat om behovet av att utöka produktionen av förnybar energi, medan många bilföretag redan planerar att övergå mestadels (eller helt) till elfordon någon gång i framtiden. Men Musk – och Tesla – gör fallet mycket tydligare än de flesta i en välpresenterad rapport. Visst, du kan utmana några av de antaganden som beskrivs i MP3, men jag tror inte att något i grunden skulle förändra vad han har att säga.

Världen kan till exempel anta mer kärnkraft, geotermisk eller vattenkraft. Det är sant, men det skulle bara innebära att det tar mindre tid för oss att komma dit. Det kan också bli svårare än vi tror att ta bort sällsynta jordartsmetaller för batterierna och motorerna i elfordon samtidigt som de behåller sin effektivitet. Men det finns många människor som arbetar med det här problemet och vem vet vilka tekniska genombrott som ligger runt hörnet?

Vissa har hävdat att investeringskostnaderna kan vara högre med 30–50 % i vissa områden. Ja, men oavsett den exakta siffran kommer det inte att väsentligt förändra de poänger som Musk vältaligt gjorde i slutet av MP3-presentationen. Teslas planer är fullt genomförbara och ger hopp och optimism – inte bara för dem som är investerare i företaget – utan för alla oss som i slutändan är investerare i jorden.

Tidsstämpel:

Mer från Fysikvärlden