اتوبان‌های الکتریکی؛ تحولی سرنوشت‌ساز در صنعت حمل‌ونقل

این روزها دیگر ابهامی در مورد برقی بودن خودروهای آینده وجود ندارد. صنعت خودروسازی یکی از مهمترین صنایع جهان است که از تغییر قوانین زیست محیطی متاثر شده است و برخلاف صنایع عظیم نفت و زغال سنگ، از درجه انطباق‌پذیری بالایی نیز برای تطبیق با قوانین کاهش آلایندگی برخوردار است. این مساله باعث شده که عمده‌ترین خودروسازان جهان برنامه‌هایی را برای برقی‌سازی محصولات خود تا قبل از سال ۲۰۳۰ میلادی اعلام کنند و دولتمردان کشورهای پیشرفته نیز قوانین سخت‌گیرانه‌ای را برای کارخانجات آلاینده ترسیم کرده‌اند، اما در این زمینه یک ابهام بزرگ همچنان باقیست؛ شارژ باتری خودروهای برقی مشکلی است که حالا گویی مهندسان آلمانی راه حلی برای آن یافته‌اند.

میزان ظرفیت نسل آخر باتری‌های لیتیوم یون حالا به حدی رسیده که کاربری‌های عادی خودروهای سواری را پاسخگو باشد. تسلا بر این باور است که با این باتری‌ها حتی می‌توان پیمایش لازم برای خودروهای تجاری سبک را نیز تامین کرد. اما در این مورد دو مشکل بزرگ وجود دارد. اولین چالش به قیمت تمام‌شده‌ی باتری‌های بزرگ مربوط می‌شود که در خصوص خودروهای تسلا می‌تواند به چند ده هزار دلار برسد و همین مسئله نیز باعث شده است تا قیمت تمام شده خودروهای برقی به شکل میانگین از خودروهای مجهز به پیشرانه‌های درون‌سوز بالاتر باشد.

مساله دوم اما به مراتب مهم‌تر است، چرا که پروسه تولید نسل فعلی باتری‌های لیتیوم یون به هیچ عنوان ساده نیست و در طی عملیات تولید این باتری‌ها، میزان زیادی CO2 آزاد می‌شود. از سوی دیگر منابع معدنی برای تولید باتری‌های لیتیومی نیز محدودند و به گفته ایلان ماسک، معادن مس حال حاضر جهان، ظرفیت لازم برای تامین مس مورد نیاز میلیون‌ها خودروی برقی در سال‌های آینده را ندارند. محدودیت‌های مشابهی نیز در مورد سایر عناصر مورد نیاز برای باتری و سیستم‌های برقی مورد نیاز این خودروها وجود دارد.

از طرف دیگر، پروسه شارژ سریع این خودروها و لزوم احداث جایگاه‌های شارژ متعدد در سراسر جهان به پیچیدگی‌های اجرایی استفاده از خودروهای برقی می‌افزاید. به خصوص که این شارژرها باید از ولتاژ بسیار بالایی برخوردار باشند و مدت زمان شارژ هر خودرو نیز برخلاف خودروهای درون‌سوز برای دقایق زیادی به طول می‌انجامد که می‌تواند منجر به تشکیل صف‌های طویل در مراکز شارژ خودرو شود.

با احتساب تمام این موارد به نظر می‌رسد که ایده جایگزین کردن خودروهای درون‌سوز فعلی، با خودروهای برقی از اساس دارای محدودیت‌های پررنگی است که حل آن‌ها نیز با تکنولوژی حال حاضر سال‌ها به طول می‌انجامد. با این حال مهندسان آلمانی شرکت زیمنس در مشارکت با شرکت سوئدی اسکانیا، موفق شدند به طور کلی از زاویه تازه‌ای به این موضوع ورود کنند و به نظر می‌رسد که حالا گشایشی برای رفع این چالش‌ها ایجاد شده باشد.

ایده شارژ باتری خودروهای برقی در حال حرکت سال‌هاست که در حد یک طرح مطالعاتی مطرح شده است، اما در هفته گذشته شاهد افتتاح مسیری ده کیلومتری برای تست کامیون‌های مجهز به سیستم شارژ در حین حرکت بودیم.

نکته مهم در مورد این مسیر که eHighway نامیده شده است، شکل گرفتن آن بر بستر یک اتوبان همگانی در جنوب فرانکفورت است. در واقع حالا تکنولوژی زیمنس به حدی رسیده که چنین تجهیزاتی نمی‌تواند به خطری برای سایر خودروها منجر شود و کامیون‌های مجهز به کوپل مربوطه می‌توانند در زمان نیاز با اتصال به کابل‌های برق فشار قوی که در بالای مسیر قرار دارند، به شکل برقی ادامه مسیر دهند. در حال حاضر این ایده روی کامیون‌های هیبریدی اجرا شده است و فاصله زیادی با مرحله تولید انبوه ندارد. زیمنس معتقد است این ایده نه تنها می‌تواند تمام مشکلات مربوط به شارژ باتری خودروهای برقی را حل کند، بلکه می‌تواند منجر به کاهش ۸۰ درصدی انتشار دی اکسید کربن هم بشود.

بنابراین در خصوص خودروهای تجاری که بیشتر عمر خود را در جاده‌ها و مسیرهای اتوبانی می‌گذرانند، چنین ایده‌ای می‌تواند بسیار راهگشا باشد. طبیعتا وجود یک باتری کوچک یا استفاده از موتورهای دیزلی مدرن و کم‌مصرف برای تردد در مسیرهایی که فاقد ساختارهای شارژ هستند، کفایت می‌کند. اما در خصوص خودروهای سواری باید دید که آیا می‌توان از چنین روشی برای شارژ باتری خودروهای برقی بهره گرفت یا خیر. مسلما ارتفاع زیاد کابل‌های برق هوایی و تنوع سایر خودروهای سواری، مانعی در مشابه‌سازی این روش برای خودروهای سواری و غیرتجاری خواهد بود، راهکار دیگر می‌تواند افزودن خطوط شارژ در کف مسیر باشد که البته از نظر فنی قابل انجام است اما هزینه احداث و نگهداری بالاتری نسبت به کابل‌کشی هوایی ایجاد می‌کند.