مستقبل السيارات بلا بنزين ولا ديزل

أصبح الانشغال بالبحث عن مصادر بديلة للوقود الأحفوري ضرورة ملحة بسبب ما يخلفـه البتـرول والفحـم من تلـوث للبيئة بإطـلاقهما غـازات ملـوثة، إضافـة إلى ما يـروج عن قرب نفاد النفط الذي يطرح إشكال التعجيل بإيجاد مصادر جديدة للطاقة تكون نظيفة.
الأربعاء 2016/02/10
الدفع بخلية تدفق كهربائية في الأفق

برلين - دعا تضاؤل الموارد الأحفورية إلى البحث عن بدائل لوقودي البنزين والديزل للسيارات، بهدف الحد من الانبعاثات الضارة بالمناخ، لذلك فإن صناعة السيارات لم تعد تكتفي بالاعتماد على السيارات الكهربائية والهجينة فقط؛ حيث تجري عجلة التطوير على قدم وساق بهدف خلق بدائل ومفاهيم جديدة، منها على سبيل المثال:

خلية التدفق

لم يأخذ المراقبون مشروع شركة نانوفلوسيل على محمل الجد، عندما عرضت قبل عامين سيارة الصالون “كوانت” الرياضية، معتمدة على الدفع بخلية تدفق كهربائية، وبقوة تصل إلى 925 حصانا. وعلى الرغم من معدلات الأداء، التي تضعها في مصاف السيارات السوبر رياضية، ومسافة سير محركات البنزين وجمعها بين المزايا الاقتصادية والمحافظة على البيئة، إلا أن أحدا لم يصدق ذلك.

وبالفعل لم تؤيد هذه البيانات أيا من النشرات العلمية. وقال البروفيسور لوتس إيكشتاين رئيس معهد السيارات بمدينة آخن إنه يلزم لاعتماد هذه التقنية في عالم السيارة التغلب على مشاكل تقنية كبيرة على ما يبدو. ومع ذلك فإن هناك العديد من المشاريع البحثية والأنشطة التي تهتم بتقنيات بطارية التدفق، والتي تعتمد عليها السيارة “كوانت” أيضا. ولكن الإجابة على السؤال التقليدي حول إمكانية أو موعد ظهور هذه التقنية في عالم السيارات مازالت مفتوحة.

هناك العديد من المشاريع البحثية والأنشطة التي تهتم بتقنيات بطارية التدفق لم تفصح عن نتائجها

الدفع الهيدروليكي الهجين

لا يعتمد هذا المبدأ على التيار الكهربائي بأي شكل من الأشكال، بل يعتمد على ضغط الهواء. وقد عرضت مؤسسة بيجو/ستروين في صيف عام 2014 نموذجا اختباريا يعتمد على أساس سيارة بيجو 2008 وكذلك مفهوم الهجين الهواء.

ولا يتم تخزين طاقة الكبح الزائدة في بطارية كهربائية، وإنما يتم تخزينها في خزان الهواء المضغوط عبر مضخة وزيت هيدروليكي، ليتم تحويلها مرة أخرى إلى الدفع، وهو ما يعطي محرك الاحتراق فترات راحة متكررة.

وساعدت هذه التقنية على خفض انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون خلال حركة المرور في المدينة بنسبة 45 بالمئة؛ حيث بلغت معدلات الانبعاثات في ذلك الوقت 70 غراما لكل كيلومتر.

وقد أثبتت هذه التقنية كفاءتها، حيث تم الاعتماد عليها في الآلات المتحركة، مثل المعدات الثقيلة لفترات طويلة. وأوضح البروفيسور إيكشتاين أنها تتميز بانخفاض تكاليفها من الناحية الاقتصادية.

ولا تكفي الطاقة المستخرجة من خزان الهواء المضغوط، إلا لقطع بضع المئات من الأمتار بالوحدة الهيدروليكية وحدها، في حين تشغل المكونات مكانا كبيرا.

التكنولوجيا الجديدة

وأضاف البروفيسور فرديناند دودينهوفر من جامعة دويسبورغ-إيسن قائلا “تقنية مجموعة بيجو/ستروين سيكون من الصعب عليها اختراق السوق”، كما أنها لا تستحق كل هذا الجهد من الناحية الاقتصادية، خاصة بالنظر لأسعار الوقود التقليدي المتدنية في الوقت الراهن.

الغاز الطبيعي المسال

سيارات الغاز الطبيعي هي السيارات المزودة بخزان الغاز الطبيعي المضغوط أو بمعنى آخر غاز الميثان، الذي يتم تخزينه عند ضغط 200 بار. ومن الأنواع الجديدة في هذا الإطار الوقود الأحفوري السائل أو الغاز الطبيعي المُسال.

ويمتاز الغاز الطبيعي المُسال بكثافة طاقة أعلى مقارنة بالغاز الطبيعي المضغوط؛ حيث يكفي لتر واحد للسير مسافات طويلة، إلا أن إيكشتاين الخبير بمجال الدفع أوضح أن هذا قد يكون عالي التكلفة نسبيا، وذلك بسبب عملية إسالة الغاز الطبيعي. وبالإضافة إلى ذلك، فإن التخزين يتطلب المزيد من التكاليف أكثر من التي يتطلبها الغاز الطبيعي. ويلزم تبريد الخزان حتى حوالي 160 درجة مئوية تحت الصفر مع توافر عزل جيد.

ويرى الخبراء أن سيناريو الاعتماد على تقنيات الدفع بالغاز الطبيعي المسال لدفع السيارات ليس واقعيا بشكل كامل، وذلك بسبب التكاليف الإضافية بحسب إيكشتاين، ويرى آخرون أن هذا قد يساعد في مسافات النقل الطويلة؛ حيث يتم التزود بكميات كبيرة من الوقود.

وسواء كان الغاز مضغوطا أو مسالا فإن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لا ترتبط بحالة المحرك. وبالمقارنة بمحركات البنزين والديزل فإن الانبعاثات الضارة تقل بمقدار الربع تقريبا.

17