2024-05-03 06:37

汽车给我们的城市增加了很多热量——是时候禁止它们了

Manhattan Street is full of cars

我们担心汽车排放的二氧化碳,但在这样的时代,我们是否也应该担心高温?根据美国能源部(U.S. Department of Energy)的数据,68%到72%的来自化石燃料的能源通过散热器和尾气被浪费掉了。我们不仅通过汽车排放的二氧化碳(CO2)间接地使地球变暖,而且通过燃烧燃料直接使地球变暖。这就提出了一个问题:我们每天给我们的城市增加了多少热量,我们如何让它变得有意义?

Energy lost from car

第一个也是最重要的事实是,能源部公布的数字很低;这只是直接的热辐射。热力学上的事实是,基本上100%的汽油都转化成了热量。

正如机械工程师Steve Blumenkranz所指出的,“一辆汽车通过各种损失机制所散发的热量等于其发动机燃烧汽油的热值。燃料中的所有能量最终都以热量的形式消散。”Quora上的另一位评论者证实,“从燃料燃烧中解放出来的一切都以热量的形式消散。”

至于转化为向前运动的那一小部分能量,“它最终也会转化为摩擦热。”看看能源部的图纸,很明显所有的东西都会变成热,甚至轮子的动力。

Patio Heaters

有多少热量,人们能理解的相关比较是什么?庭院取暖器又如何呢?它被环保主义者痛斥,并被一位英国政客形容为“一项荒谬的发明”,因为“人们试图加热露天空气是荒谬的,而且对我们面临的气候变化挑战不负责任。”一个大的露台加热器的输出功率为50,000 BTU/小时,即14.6千瓦。这将是我们多余热量的新单位:庭院加热器当量(PHE)。

另一位Quora网站的撰稿人、慕尼黑的马蒂亚斯·霍尔指出:“汽车燃烧燃料所释放的所有能量最终都转化为热量——要么直接通过发动机的热量和加热的废气(最大的一块),要么间接通过驾驶时的空气摩擦加热空气、加热轮胎、声波转化为热量等方式。”他做了一些数学计算,计算出一辆普通汽车每小时消耗的汽油(7升)和它60千瓦的热值,所以开着你的普通汽车在城市里到处跑相当于四个院子里的加热器全速运转。

由于Quora上的评论不一定是可靠的消息来源,我在这里自己做了计算,试图计算出曼哈顿每天有多少庭院加热器被释放。

平均车辆每天行驶里程(VMT),曼哈顿:3800万 汽车nomy: 24.2英里/加仑平均加仑每天= VMT/燃料生态 nomy= 1,570,247 BTU/加仑汽油:120,238汽车每天的总BTU =每天加仑* BTU/加仑= 188,803,471,074 BTU/天的大型天井取暖器- 50,000 BTU/小时* 24= 1,200,000天井取暖器每天在曼哈顿周围行驶的总数:157,336

注意,平均燃油经济性是轿车,而不是轻型卡车,而且它们是在城市中行驶,所以在曼哈顿一天消耗的汽油数可能要高得多。

通常情况下,我们真正关心的是燃烧一加仑汽油所排放的8.887公斤二氧化碳,或者仅仅是在曼哈顿行驶的汽车每天排放的13510吨二氧化碳。但是当我们遇到热浪的时候,那157336台庭院加热器就会做出很大的贡献。也许开着暖气的时候,我们应该把车关掉。

考虑到他们移动和停车需要大量的沥青——所有这些都会导致热岛效应,其中大部分可以用来种树——如果我们真的想给城市降温,减少热量和碳排放,也许我们应该摆脱大部分的汽车。当然,这在很大程度上依赖于确保城市拥有公共交通基础设施。有很多工作要做,昨天就开始了。