أخبار الطاقة المتجددةسلايدر الرئيسيةسيارات

مفاجأة.. وزن السيارات الكهربائية يقلّل فاعليتها في مواجهة تغير المناخ

تحتاج إلى تغيرات جذرية لضمان خفض الانبعاثات

دينا قدري

كشف تقرير حديث أن السيارات الكهربائية بوضعها الحالي لا تسهم بشكل فاعل في مواجهة أزمة تغيّر المناخ، إذ ما تزال بحاجة إلى التركيز على القيادة الأخف وزنًا والأكثر أمانًا ونظافة لضمان خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

وشدد كتّاب التقرير -الذي نشرته مجلة "نيتشر" العلمية البريطانية- على أهمية السيارات الكهربائية لإزالة الكربون من النقل، إلّا أن زيادة وزن السيارات تُعدّ تحديًا مهمًا للصناعة، لما لها من تداعيات سلبية على البيئة، فضلًا عن دورها في زيادة الأسعار.

وأشاروا إلى أن هناك عاملين رئيسين يلعبان دورًا، وهما وزن البطارية ودعاماتها، بالإضافة إلى نظافة شبكات الكهرباء التي يجري شحنها منها، وسط توقعات بزيادة كبيرة في مبيعات السيارات الكهربائية بحلول عام 2050.

الوزن وتأثيره في البيئة والسلامة

أكد التقرير -بعنوان "جعل السيارات الكهربائية أخف وزنًا لتحقيق أكبر قدر من فوائد البيئة والسلامة"- أن تحويل السيارات إلى الكهرباء يضيف المزيد من الوزن، إذ يُستبدل البنزين القابل للاحتراق وكثيف الطاقة ببطاريات ضخمة، ويجب أن تصبح بقية السيارة أثقل لتوفير الدعم الهيكلي اللازم.

فعلى سبيل المثال، تزن سيارة فورد الكهربائية إف-150 700 كيلوغرامًا أكثر من سابقتها التي تعمل بالبنزين، كما إن السيارات الكهربائية الأصغر أثقل من مثيلاتها التي تعمل بالبنزين أيضًا.

وأشار التقرير إلى أن ثقل السيارة يُعدّ مهمًا بالنسبة للسلامة، إذ يزداد احتمال مقتل الركّاب في تصادم مع سيارة أخرى بنسبة 12% لكل 500 كيلوغرام فرق بين المركبات. ولن ينطبق هذا الخطر الإضافي إذا كان الجميع يقود سيارات ذات ثقل مماثل.

السيارات الأثقل وزنًا تولّد أيضًا المزيد من التلوث الجسيمي من تآكل الإطارات، إذ تتطلب المزيد من المواد والطاقة لبنائها ودفعها، ما يزيد من الانبعاثات واستخدام الطاقة.

فورد - المركبات الكهربائية - السيارات الكهربائية
شاحنة فورد إف-150 لايتنينغ الكهربائية - الصورة من موقع الشركة

وحدّد كتّاب التقرير 5 عناصر رئيسة يتعين على الباحثين وواضعي السياسات والمصنّعين بحثها لمعالجة هذه المشكلة، جاءت كما يلي:

ضريبة السيارات الثقيلة

أوضح التقرير أن تحديد رسوم التسجيل على أساس وزن السيارة يُمكن أن يؤدي إلى تثبيط المركبات الثقيلة وتشجيع المركبات الخفيفة.

كما يعالج تحصيل الرسوم على أساس الوزن مشكلة أخرى تلوح في الأفق للحكومات، وهي الإيرادات المفقودة من ضرائب البنزين والديزل الضائعة مع زيادة عدد السيارات الكهربائية على الطرق.

سيؤدي تباين الرسوم حسب الوزن إلى الحفاظ على الإيرادات، مع تحفيز المواطنين على اختيار السيارات الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة وفرض تكاليف اجتماعية أقلّ، كما إنه سيقلل من الانبعاثات الأخرى من إنتاج المواد وتصنيعها.

ستؤدي إضافة مسافة السفر للرسوم أيضًا إلى تحفيز الأشخاص على قيادة أقلّ، وتقوم ولاية أوريغون الأميركية بتجربة مثل هذا البرنامج، ما يمنح المالكين خيار تحديد رسوم التسجيل الخاصة بهم على المسافة التي يقودونها في السنة (بمعدل 1.1 سنتًا تقريبًا لكل كيلومتر) بدلًا من الرسوم السنوية الثابتة.

يمكن جمع بيانات السفر عن طريق الأجهزة الموجودة على متن السيارة؛ وتقدّم بعض شركات التأمين سياسات تستند إلى إجمالي الأميال وعادات القيادة الأخرى.

مصنع جنرال موتورز - السيارات الكهربائية - بطاريات السيارات الكهربائية - ستيلانتس
بطاريات تخزين كهرباء

تقليص حجم البطاريات

تتكلف البطاريات الآن 90% أقلّ مما كانت عليه قبل 10 سنوات، وزادت كثافة طاقتها بأكثر من 3 أضعاف منذ طرح بطاريات الليثيوم أيون في عام 1991.

ومع ذلك، فقد ذهبت معظم المكاسب في تكنولوجيا البطاريات لزيادة المسافة التي يمكن أن تقطعها السيارة الكهربائية في شحنة واحدة، ولتعزيز قوة السيارة، دون الاهتمام بوزن السيارة الذي تزايد أيضًا بشكل ملحوظ، حسبما أكد التقرير.

إذ يُعدّ نطاق القيادة مهمًا للتبنّي الواسع للسيارات الكهربائية، ويشتري معظم المستهلكين السيارات على أساس مدى الوصول، لأنهم قلقون بشأن فقدان الطاقة، أو عدم القدرة على إعادة الشحن في رحلة طويلة.

ولكن، حتى الآن، فإن لهذا النطاق عوائد متناقصة للسائق العادي، مع نشر البنية التحتية سريعة الشحن على نطاق أوسع، ما سيجعل إنتاج بطاريات خفيفة الوزن يحقق ثمارًا على الفور.

تتضمن طرق تخفيف البطاريات استخدام مواد أكثر كثافة للطاقة، وإزالة المكونات الثقيلة. على سبيل المثال، بطاريات الحالة الصلبة التي لا تستخدم الإلكتروليتات السائلة يمكن أن توفر كثافة طاقة أعلى مما هو ممكن لخلايا أيون الليثيوم.

وأشار التقرير إلى أن دمج التقنيات المتطورة أمر مكلف، ما يرفع تكاليف السيارات الكهربائية. ومن ثم، فإن الدعم الحكومي ضروري لتحفيز الابتكار والتطوير، ويمكن لرسوم التسجيل على أساس الوزن توفير بعض هذه الأموال.

وشدد على أن هناك حاجة إلى مزيد من التطورات في تكنولوجيا البطاريات للحدّ من التلوث الناجم عن التصنيع ولتقليل استهلاك الكوبالت وغيره من المعادن النادرة والمعادن.

ويجب وضع مخططات لإعادة تدوير البطاريات والمواد الأخرى وإعادة استخدامها، قبل أن تصل عشرات الملايين من السيارات الكهربائية إلى الطرق، ثم تغادرها.

تخفيف هياكل السيارة

تسعى شركات صناعة السيارات إلى جعل هيكل السيارة نفسه وسيلة لتخزين الطاقة، ويمثّل الفولاذ التقليدي نحو ثلث كتلة السيارة، انخفاضًا من 44% في عام 1995.

وأشار التقرير إلى أنه يمكن جعل هياكل السيارات أقوى وأخف وزنًا باستخدام أشكال متقدمة من الفولاذ، والمزيد من الألمنيوم والمغنيسيوم، والبوليمرات المقوّاة بألياف الكربون.

تجلب كل مادة تكلفتها الخاصة وتحدياتها الفنية بالإضافة إلى تأثيرات الانبعاثات من سلاسل الإنتاج والإمداد، ما يستلزم تقييمًا من الباحثين لإيجاد حلول آمنة ونظيفة وبأسعار معقولة.

إذ يؤدي استبدال الألمنيوم بالفولاذ إلى تقليل وزن السيارة وتحسين كفاءة الطاقة، لكن إنتاج الألمنيوم يمكن أن يكون له ما يقرب من 5 أضعاف انبعاثات الكربون الناتجة عن الفولاذ.

ويمكن أن يؤدي التحول إلى الألومنيوم المعاد تدويره باستخدام شبكة منخفضة الكربون إلى خفض انبعاثات دورة الحياة لأقلّ من انبعاثات الفولاذ.

بريطانيا
إحدى نقاط شحن السيارات الكهربائية في بريطانيا - أرشيفية

تقليل الأعطال

أكد كتّاب التقرير أن السلامة تصبح أكثر أهمية مع وجود السيارات الثقيلة على الطريق.

وتستخدم بعض السيارات آلات التصوير والرادار وأجهزة الاستشعار الأخرى لتجنّب الاصطدامات من خلال مراقبة النقاط العمياء ويقظة السائق.

تُبقي هذه الأجهزة السيارات على الطريق، وتضبط السرعات، وتتحكم في المصابيح الأمامية، وتضغط على المكابح إذا كان هناك تهديد بحدوث تصادم.

ولا يزال ينبغي تشجيع الأفكار القديمة لتحسين السلامة في الشوارع، مثل حدود السرعة وتصميمات الطرق المهدئة لحركة المرور والبنية التحتية التي تركّز على المشاة.

القيادة أقلّ

يمكن أن يساعد تقليل المسافة المقطوعة في تحقيق الأهداف المناخية، إذ أصبحت السيارات الكهربائية وذات القيادة الآلية متاحة على نطاق واسع، حسبما أكد التقرير.

ويجب أن تضمن السياسات أن تكون البدائل -مثل المشي وركوب الدراجات والنقل العامّ- أكثر أمانًا وملاءمة، ويمكن الوصول إليها وبأسعار معقولة وموثوق بها.

كما يجب على المصممين الحضريين النظر في آثار تقسيم المناطق والتنمية على أنماط القيادة، لتقليل متوسط المسافات المقطوعة، وآثار تلوّث الهواء التي تثقل بشكل غير متناسب المجتمعات الضعيفة.

وأشار التقرير إلى أن أحد الدروس المستفادة من جائحة فيروس كورونا يتمثل في إدراك حجم العمل الذي يمكن القيام به عن بُعد، مع تنقّل أقلّ.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

إشترك في النشرة البريدية ليصلك أهم أخبار الطاقة.
الوسوم

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى