نقش پیشرانه‌ های درون‌ سوز در آینده‌ ای با آلایندگی کمتر



بیش از ۱.۴ میلیارددستگاه خودرو احتراق‌داخلی در سراسر جهان وجود دارد و باور این‌که این خودروها ممکن است متوقف شوند و سوئیچ آن‌ها با ریموت وسایل نقلیه الکتریکی جایگزین شوند، خیالی خام خواهد بود. در نظر داشته باشید که این یک ایده فاجعه‌آمیز خواهد بود که برای بشریت به‌جای راهکار اساسی مشکلات بیشتری به‌ارمغان خواهد آورد.

اندیشه‌ ای مجدد برای تمام‌ برقی شدن

قبل از شیوع همه‌گیری کرونا و جنگ در اوکراین، صحبت‌ها بیشتر پیرامون الکتریکی کشیدن خودروها بود و برخی در مقایسه با دیگر افراد درمورد ‌تمام‌برقی شدن خودروها در آینده نزدیک به‌شدت تردید داشتند؛ چراکه معتقد بودند در این میان محدودیت‌های زیادی وجود دارد. اما باید توجه داشت که تا به‌امروز مسائل فنی تا حدودی حل شده (نه به‌طور کامل) و برخی از کشورها موافقت کرده و اعلام کرده‌اند که فروش خودروهای درون‌سوز را از سال ۲۰۳۰ ممنوع خواهند کرد.

علاوه‌بر این اتحادیه‌اروپا نیز با تجدید نظر در عقایدش پیرامون این مساله، سال ۲۰۳۵ را برای اعمال این محدودیت‌ها در کل محدوده اعمال قانون این اتحادیه در نظر گرفته و اعلام کرده است. در نگاه نخست این ایده عالی به‌نظر می‌رسد؛ اما با کمی دقت درمی‌یابیم که دچار خوش‌بینی افراطی در این مورد شده‌ایم!

در ژوئن ۲۰۲۲ هارتموت راوئن (Hartmut Rauen) معاون مدیریت انجمن صنعت مهندسی مکانیک «VDMA» گفت: «این ممنوعیت تنوع فناوری‌های پیشرانه‌ای را که برای کاهش تاثیر در محیط‌زیست توسعه پیدا می‌کنند و درحقیقت برای دستیابی به‌اهداف بی‌تاثیر شدن انسان در آب و هوای اروپا و ایجاد انعطاف‌پذیری اقتصادی تلاش می‌کنند به‌طور فزاینده‌ای دشوار می‌کند. علاوه‌بر این روسیه و چین بر عرضه مواد خام کلیدی کمیاب برای حمل‌ونقل الکتریکی مانند نیکل، کبالت یا منیزیم برای صنعت‌خودرو جهانی مسلط هستند.»

با توجه به‌اتفاقاتی که پس از حمله روسیه به‌اوکراین رخ داد، هشدار راوئن درست به‌نظر می‌رسد. همچنین نیات نامشخص چین درمورد تایوان ممکن است اوضاع را حتی بدتر هم کند. اما ما همچنان می‌خواهیم آلودگی را بدون درنظر گرفتن عواقب آن کاهش دهیم.

در این میان یک چیز مسلم است؛ جایگزینی تمام خودروها و کامیون‌ها با خودروهای برقی غیرممکن است. پیش از هر چیز درنظر داشته باشید که مواد کافی روی زمین برای تولید این تعداد باتری وجود ندارد. از سوی دیگر بیشتر سلول‌ باتری‌ها قابل بازیافت نیستند. حتی درشرایط فعلی هم خودروهای الکتریکی گران هستند و قیمت آن‌ها به‌این زودی‌ها کاهش پیدا نمی‌کند. اما با این حال آن‌ها بخشی از راه‌حل هستند.

مشتریان کشورهای ثروتمندتر ممکن است خودروهای الکتریکی را بدون دردسر بخرند؛ اما نه همه کشورها. علاوه‌بر این، نمی‌توان برخی از کشورها را نادیده گرفت که شهروندان آن‌ها توانایی خرید چنین خودروهای گران‌قیمتی را ندارند و نباید آزادی استفاده از حمل‌ونقل شخصی آن‌ها تحت‌تاثیر قرار گیرد.

مساله مهم تامین شارژ

بیایید و درنظر بگیریم که اروپا و ایالات‌متحده «سوئیچ کشتار درون‌سوزها» را فشار می‌دهند و فروش خودروهای سوخت‌محور را در سال ۲۰۳۵ متوقف می‌کنند. تا سال ۲۰۴۵ وسایل نقلیه کمتری با گاز یا گازوئیل در جاده‌ها سوخت مصرف خواهند کرد و خودروهای برقی بیشتری به‌تولید خواهند رسید. اما برق مورد نیاز برای شارژ این حجم از خودرو برقی از کجا می‌آید؟ آیا پنل‌های خورشیدی، توربین‌های بادی، نیروگاه‌های هسته‌ای و حتی زغال‌سنگی برای تحقق این امر کفایت می‌کنند؟ درحقیقت توسعه نامتوازن هرکدام از این موارد مشکلات دیگری نیز ایجاد می‌کند.

پنل‌های خورشیدی در حال تغییر ریزاقلیم در مناطقی هستند که قرار می‌گیرند و پره‌های توربین‌های بادی قابل بازیافت نیستند؛ بنابراین در هنگام تعویض در خاک مدفون می‌شوند.

نیروگاه‌های هسته‌ای نیز به‌دلیل مواد زائدشان یک تهدید به‌حساب می‌آیند و نیروگاه‌های زغال‌سنگ نیز به‌طور واضحی مقادیر زیادی دی‌اکسیدکربن و ذرات مضر دیگر منتشر می‌کنند.

این اصلا شبیه رسیدن به‌تاثیر صفر خالص روی محیط‌زیست به‌نظر نمی‌رسد. در پایان ماه اکتبر در جریان مذاکرات بین پارلمان اتحادیه‌اروپا، شورا و کمیسیون‌های مختلف درمورد تنظیم میزان انتشار دی‌اکسیدکربن ناوگان‌های مختلف، راهکار استفاده از eFuels رد شد.

این سوخت‌های مصنوعی ممکن است قابلیت رسیدن به‌صفر خالص را نداشته باشند؛ اما انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهند. علاوه‌بر این آن‌ها از منابع تجدیدپذیر تولید می‌شوند. این یک راه‌حل روشن نیست؛ اما می‌تواند بخشی از آن باشد. به‌هرحال ایجاد وسایل نقلیه هیبرید-پلاگین با انرژی eFuels و برق ممکن است ایده بهتری باشد.

بنابراین برای رفت و آمد روزانه خودروها ممکن است به‌بسته‌های باتری کوچک خود متکی باشند و از eFuel صرفا برای مسافت‌های طولانی استفاده کنند. شارژ یک باتری ۱۰ کیلووات-ساعتی در خانه طی ۸ ساعت ممکن است با اتصال یک سیم ساده انجام شود. کاربران حتی برای این کار نیازی به‌ایستگاه‌های شارژ اختصاصی نخواهند داشت.

جایگزین‌ هایی از نوع هیبریدای‌ سوخت

پلاگین-هیبریدها زمانی که به‌طور مناسب مورد استفاده قرار گیرند نسبت به‌برادرانی که صرفا با اتکا روی پیشرانه درون‌سوز حرکت می‌کنند به‌سوخت کمتری نیاز دارند. به‌عنوان مثال ب‌ام‌و ۳۳۰e xDrive پلاگین-هیبرید دارای مصرف سوخت ترکیبی ۳.۵ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر است؛ درحالی که نسخه ۳۳۰i xDrive چیزی درحدود ۸.۵ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر مصرف بنزین دارد.

اگر از eFuel استفاده می‌شد انتشار دی‌اکسیدکربن در همین خودروها حتی کمتر هم می‌شد. طی ماه نوامبر سال جاری میلادی تیری برتون «Thierry Breton» کمیسر بازار داخلی اتحادیه‌اروپا به‌این موضوع اشاره کرد که تعهد منحصر به‌خودروهای الکتریکی، زنجیره‌های ارزش پیچیده و تثبیت‌شده فعلی را به‌خطر می‌اندازد.

علاوه‌بر این برای شارژ خودروها به‌بیش از ۲۰ تا ۲۵ درصد برق بیشتر نسبت به‌شرایط فعلی نیاز است. با در نظر گرفتن این موضوع هارتموت راوئن گفت: «برای دستیابی سریع به‌حفاظت از آب و هوا، باید از تمام گزینه‌های محرک سازگار با آب‌وهوا استفاده شود. این موضوع درمورد موتورهای درون‌سوز با سوخت‌های سبز کاهنده دی‌اکسیدکربن نیز صدق می‌کند.»

در پایان باید اعتراف کرد که هیدروژن می‌تواند نقش اساسی در این مخمصه بازی کند. با این حال آن هم پاسخ روشنی نیست؛ زیرا تولید به‌اصطلاح «هیدروژن سبز» یا «کم کربن» آسان نیست.

علاوه‌بر ساخت آن نیاز به‌مایع شدن این سوخت در محیط ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل آن داریم. فراموش نکنیم که از هیچ‌یک از این مرحله‌ها نمی‌توان به‌سادگی گذشت. در حال حاضر آزمایش‌های انجام‌شده با خودروهای سلول سوختی مانند تویوتا میرای یا هیوندای نکسو نتایج عالی نشان داده‌اند؛ بنابراین می‌توانند بخشی از راه‌حل باشند. اما با این وجود درنظر گرفتن رقمی در حدود ۶۵۰ دلار در ماه برای اجاره یک میرای برای هر وسیله نقلیه‌ای مقرون به‌صرفه نیست.



منبع