يشكل النقل حوالي 30٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على مستوى العالم. من المقرر أن يتضاعف عدد سيارات الوقود الأحفوري بحلول عام 2040. تعمل العديد من شركات السيارات على السيارات الكهربائية ولكن هذه المركبات تعتمد بعض الشيء على الوقود الأحفوري. ما الذي يمكن أن يكون الحل الذكي لخفض نسبة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من المركبات؟
السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية ، ربما! من زيادة التدفق النقدي إلى الاستقلال عن أسعار الغاز المتزايدة باستمرار ، فإن تبني أسلوب حياة كهربائي يعمل بالطاقة الشمسية أمر منطقي بالتأكيد. صرح أستاذ الفيزياء بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، واشنطن تايلور ، أن الطاقة الشمسية لها إمكانات هائلة. ما مجموعه 173000 تيراواط (تريليونات واط) من الطاقة الشمسية تضرب الأرض باستمرار. هذا أكثر من 10000 ضعف إجمالي استخدام الطاقة في العالم. وهذه الطاقة متجددة تمامًا على الأقل طوال عمر الشمس.
هناك العديد من مصنعي السيارات الكهربائية المختلفين الذين يتعاملون مع تغير المناخ بذكاء. عند الحديث عن السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية ، هناك الكثير من الضجة حولها. ومع ذلك ، لم يقم أي صانع سيارات تجاريًا حتى الآن بإطلاق سيارة تعمل بالطاقة الشمسية للسوق. على الرغم من أننا نعرف الطاقة الشمسية منذ عقد من الزمان والتي تعد أحد المصادر الرئيسية للطاقة المتاحة في كل مكان تقريبًا ، إلا أننا نحن البشر لم نتمكن بعد من استكشاف العديد من الاحتمالات لاستخدامها في التنقل. لا يعني ذلك أن الفكرة لم تخطر ببال أحد.
لسنوات ، جعل مفهوم السيارة التي تعمل بالطاقة الشمسية دعاة حماية البيئة متفائلين بالمستقبل المحتمل. ولكن هناك العديد من الحجج لهذا المفهوم لأنه لا يعتبر غير عملي فحسب ، بل إنه مستحيل نوعًا ما. يتم اختبار العديد من النماذج الأولية للسيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية وتشارك العديد من شركات السيارات الكبرى مثل تويوتا وهيونداي وشركات أخرى في تطوير سيارات تعمل بالطاقة الشمسية تعمل بكامل طاقتها أو النسخة الهجينة من السيارة الشمسية. لكن السؤال الذي يتبادر إلى ذهن الشخص العادي هو: إلى أي مدى نحن بالضبط بعيدون عن واقع السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية؟
تعتمد كمية الطاقة المتولدة من الشمس على المنطقة ، وأنواع الألواح الشمسية ، ودرجة الحرارة ، والظل ، وما إلى ذلك. هناك الآن العديد من الشركات المصنعة مثل Sono Motors و Lightyear و Toyota و Hyundai وما إلى ذلك في محاولة لجعل الطاقة الشمسية قابلة للاستمرار تجاريًا المركبات (SAEV). ومع ذلك ، لا نرى سيارات متاحة تجاريًا بتقنية الطاقة الشمسية المتكاملة. يجب التغلب على العديد من حواجز الطرق قبل أن تتمكن أي مركبة تعمل بالطاقة الشمسية من الادعاء الكامل بأنها تعمل بالطاقة الشمسية. دعونا نتحدث عنها بإيجاز.
عقبات في تصنيع السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية
تكاليف أولية عالية
بغض النظر عن مدى روعة فكرة السيارة التي تعمل بالطاقة الشمسية ، تظل الحقيقة أنها مسألة مكلفة. من التكاليف الأولية لشراء الألواح الشمسية إلى أشياء أخرى مثل العاكس والبطاريات والأسلاك كلها مكلفة. إلى جانب ذلك ، فإن تخزين الطاقة الشمسية مكلف للغاية بعض البطاريات مطلوبة لتخزين الطاقة الشمسية. يتم شحن هذه البطاريات خلال النهار ويمكن استخدامها في حالة عدم وجود شمس.
تركيب الألواح الشمسية
يتطلب تركيب الألواح الشمسية مساحة كبيرة لإنتاج طاقة كبيرة. تحتوي السيارات الشمسية على قيود في التصميم لأنه في حين يجب مراعاة الجماليات ، يجب أن يكون تصميم السيارة أيضًا بحيث يمكنه استيعاب الألواح الشمسية. لذلك ، تم تطوير معظم المركبات التي تعمل بالطاقة الشمسية لتعمل في سباقات السيارات الشمسية وليس للسوق العادي.
الألواح الشمسية مكلفة وتبلغ كفاءتها 46٪ فقط. هذه هي الأسباب التي تجعل الألواح الشمسية لا تصبح خيارًا شائعًا لتشغيل السيارة. في حال تذكرت ، تم العثور على السقف الشمسي المصمم لتشغيل Toyota Prius ليكون مفيدًا فقط مع نظام شحن البطارية التقليدي. أصدرت شركة Lightyear الناشئة EV ومقرها هولندا نموذجًا أوليًا لأول مركبة كهربائية طويلة المدى تعمل بالطاقة الشمسية. السيارة يتراوح مداها بين 700 و 800 كم ببطارية صغيرة. كانت الفكرة هي تطوير سيارة تشحن بأقل قدر ممكن من الكهرباء. تحتاج السيارات الشمسية الخفيفة إلى الكهرباء من الشبكة ، خاصة في المناخات الأقل إشراقًا.
كمية الطاقة المنتجة
تعتمد قيادة السيارة الشمسية على الطقس. كمية الطاقة التي يمكن أن تنتجها سيارة بألواح شمسية لا يمكنها تشغيل السيارة بأكملها. بالنظر إلى أن الألواح الشمسية تحول ضوء الشمس إلى كهرباء قابلة للاستخدام حوالي 20 في المائة فقط في الطرف العلوي ، قد تكون السيارة المغطاة بالخلايا الشمسية قادرة على إنتاج طاقة كافية كل يوم لتشغيل سيارة كهربائية لحوالي 20 إلى 25 ميلاً. هذا بافتراض وجود ضوء شمس ليوم كامل بدون غيوم ، وعدم وجود غبار يحجب الخلايا الشمسية ، وخلايا شمسية موجهة بشكل مثالي على السيارة. يمكن للسيارات ذات الأسقف الشمسية أداء الوظائف الأساسية للسيارة باستخدام طاقة الشمس. يستغرق شحن السيارة من الألواح الشمسية التي تدوم 300 ميل حوالي 90 ساعة.
Lightyear هي شركة لتصنيع السيارات تهدف إلى توفير بديل للوقود الأحفوري والوصول إلى عام خفيف بنسبة 100 ٪ من النقل المستدام قبل عام 2035. لقد تواصلنا مع الشركة وطرحنا بعض الأسئلة حول التحديات الرئيسية التي تواجه صناعة السيارات في التصنيع للسيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية. إليكم ما يقوله مسؤولو الشركة في هذا الصدد.
AVEVAI PTE LTD هي شركة تركز على الصناعات الرئيسية مثل مركبات الطاقة الجديدة والخدمات اللوجستية والبحث والتطوير على الجرافين وتكنولوجيا التعلم الآلي AI. مهتمون بشدة بالحصول على مزيد من البصيرة للسبب وراء التأخير في تصنيع السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية للسوق الاستهلاكية وأكثر من ذلك ، تحدثنا إلى توم تسوغت ، المؤسس المشارك ومدير العمليات في الشركة وقال:
بينما لا يزال هناك وقت قبل أن نتمكن من قيادة السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية بالكامل ، إلا أن هناك بعض البدائل مثل محطات الطاقة الشمسية التي يتم تصميمها لتقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء.
على الرغم من وجود قيود معينة مرتبطة بتطوير سيارات تعمل بالطاقة الشمسية تعمل بكامل طاقتها للسوق التجاري لا يعني ذلك أنه مستحيل. تُجرى الأبحاث لإنشاء بطاريات منخفضة الوزن وخلايا كهروضوئية عالية الكفاءة ونأمل في المستقبل المشرق. التكنولوجيا لها منتقدوها ، لكن لا يمكننا الانتظار لرؤية السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية تسير على الطرق.