طرقات كهربائية سريعة تختبر في ألمانيا

تجهز بأسلاك معلقة لتجهيز الطاقة للشاحنات بدلاً من خلايا الوقود والبطاريات

طرقات كهربائية سريعة تختبر في ألمانيا
TT
20

طرقات كهربائية سريعة تختبر في ألمانيا

طرقات كهربائية سريعة تختبر في ألمانيا

على طريقٍ سريع جنوبي مدينة فرانكفورت، ناور توماس شمايدر أخيراً في شاحنته الجرّارة من علامة «سكانيا» المحمّلة بعلب طلاء، إلى أقصى يمين الطريق، ثمّ نقر على مفتاحٍ لن تجدوه على اللوحة الأماميّة في معظم الشاحنات.
وخارج حجرة الشاحنة، بدأت أداة غريبة الشكل شبيهة برفّ تجفيف الملابس، تنفرد من السقف مع مزلقة مقلوبة إلى الأعلى. ومع استمرار شمايدر بالقيادة، بدأت شاشة داخلية تعرض فيديو يظهر زلاجات معدنية ترتفع وتضغط برفق على أسلاك معلّقة فوق الطريق.
ثم أصبحت العربة شديدة الهدوء مع توقّف محرّك الديزل عن العمل وانطلاق المحرّكات الكهربائية. الشاحنة كانت ولا تزال شاحنة، إلا أن مصدر طاقتها أصبح يشبه ذلك المستخدم في الكثير من القطارات والسيّارات.
طرقات كهربائية
يدور اليوم جدل واسع حول كيفية تخليص قطاع قيادة الشاحنات من الانبعاثات، وتحديد ما إذا كانت البطاريات أو خلايا وقود الهيدروجين هي الطريقة الأمثل لتشغيل المحركات الكهربائية في العربات الكبيرة.
وقد شارك شمايدر في اختبار بديلٍ ثالث هو عبارة عن نظام يغذّي الكهرباء في الشاحنات أثناء سيرها باستخدام أسلاكٍ معلّقة في سماء الطريق واداة خاصة لنقل التيار pantograph مثبّتة على العربة.
تعتبر هذه الفكرة بجزءٍ منها منطقيّة جداً، إذ إن النظام فعّال على صعيد الطاقة لأنّه يوصلها من الشبكة الكهربائية إلى المحركات مباشرة، فضلاً عن أن التقنية تخفض وزن الشاحنة وتساعد في تقليل التكلفة. صحيح أنّ البطاريات تكون غالباً ثقيلة الوزن ومكلفة، ولكنّ استخدام أسلاكٍ عالية يحتاج إلى بطارية واحدة كبيرة لتوصل الشاحنة من نقطة انطلاقها إلى وجهتها.
يتّسم النظام أيضاً بالبساطة وعدم التعقيد، خصوصاً أن عملاق الإلكترونيات الألماني «سيمنز» تولّى توفير القطع والأجهزة المطلوبة للطريق المستخدمة في الاختبار، بالإضافة إلى تعديل معدّات استخدمت لعقود في قيادة القطارات والسيّارات المخصصة للشوارع المدنيّة.
ولكن إذا نظرنا للفكرة من جانبٍ آخر، قد يجدها البعض مجنونة. فمن قد يفكّر في الإنفاق على نشر أسلاك كهربائية عالية الجهد تمتدّ على مسافة آلاف الكيلومترات وفوق أهمّ الطرق السريعة في العالم؟
خلايا الوقود والبطاريات
يعتبر التوصّل إلى طريقة تخلي قطاع شاحنات النقل من الانبعاثات جزءاً أساسياً من المعركة القائمة لمحاربة التغيّر المناخي والهواء الملوّث، إذ تنتج محرّكات الديزل المخصّصة للمسافات البعيدة حصصاً متفاوتة من غازات الدفيئة وغيرها من الملوِّثات لأنّها تمضي أوقاتاً طويلة على الطرقات.
ولكنّ هذا القطاع يعيش حالة من الانقسام. إذ تراهن شركات كـ«داملر» و«فولفو»، أكبر صانعات للشاحنات في العالم، على خلايا وقود الهيدروجين لتسيير القاطرات التي تسافر لمسافات طويلة. وتحاجج الشركتان بأنّ البطاريات الثقيلة المطلوبة لتأمين نطاقٍ مقبول ليست عملية للشاحنات لأنّها تختزل الكثير من سعة الحمولة.
في المقابل، ترى شركة «تراتون»، الصانعة لشاحنات «سكانيا» و«مان» و«نافيستار»، أنّ الهيدوجين باهظٌ جداً وغير فعّال بسبب الطاقة التي يتطلّبها إنتاجه. ومن جهتها، تراهن «تراتون»، التي تملك الحصّة الأكبر منها شركة «فولكس فاغن»، على تقنية البطاريات التي تشهد تحسّناً دائماً وعلى الطرقات السريعة الكهربائية.
تجارب عالمية
تدعم شركة «تراتون» مع آخرين ما يُعرف بالطريق السريع الكهربائي في جنوب فرانكفورت، ضمن مجموعة تضمّ شركة «سيمنز» والوكالة الحكومية المشرفة على الطرق السريعة في ألمانيا «أوتو بان GmbH». يضمّ المشروع أيضاً أقساماً صغيرة من الطرق الكهربائية في ولايتي شليسفيش هولشتاين وبادن - فورتمبيرغ. وكانت التقنية قد جُرّبت في السويد عام 2017. على طريق بمساحة 1.6 كلم بالقرب من ميناء لوس أنجليس.
إنّ الطرقات السريعة المجهّزة بأسلاك كهربائية عالية في ألمانيا قصيرة لا تتعدّى 4.8 كلم في الاتجاهين بالقرب من فرانكفورت، والهدف منها اختبار أداء النظام في الاستخدام اليومي بالشراكة مع شركات صناعة مقطورات تسيّر عربات عالية الجودة. ومع نهاية العام، ستُستخدم هذه الأنظمة من قبل 20 شاحنة في ألمانيا.
من جهته، يعمل شمايدر، الذي تعلّم قيادة الشاحنات في الجيش الألماني، مع شركة «شانز سبيدشن» في قرية صغيرة اسمها أوبر رام اشتات، واقعة في منطقة جبلية وحرجية تبعد نحو 56 كلم في السيّارة عن فرانكفورت.
ولفت شمايدر إلى أنّ هذه التجارة انتعشت لأنّ الإقفالات النّاتجة عن الجائحة حفّزت النّاس على إجراء تحسينات في منازلهم وزادت الطلب على الطلاء المُنتج في مصنع قريب من مقرّ شركة «شانز».
يقوم شمايدر برحلة التوصيل على الطريق نفسه خمس مرات في اليوم الواحد، وهذا النّوع من الطرقات هو الذي يراه داعمو فكرة الطرقات السريعة الكهربائية الأمثل لمشروعهم.
من جهته، اعتبر هاسّو غرونجز، المشرف على مشاركة سيمنز في هذا المشروع، أنّ كهربة الطرقات التي يكثر السفر عليها فكرة منطقيّة، لافتاً إلى أنّ أبرز هذه الطرقات هي تلك الذي تصل المرفأ الهولندي بمدن روتردام ودويسبورغ في قلب المدينة الصناعية الألمانية، والطريق السريع الذي يصل المرافئ الألمانية في هامبورغ ولوبيك.
وبفضل هذا المشروع، ستوفّر شركات الشاحنات الأموال والوقود، أي الحصّة الأكبر من التكاليف، وستبرّر بسهولة استثمارها في الشاحنات المجهّزة بأدوات نقل التيار. تشير أرقام سيمنز إلى أنّ 4 آلاف كيلومتر من الطرقات السريعة المجهّزة بأسلاك مرتفعة ستستوعب 60 في المائة من حركة الشاحنات على المدى البعيد. وكشفت الشركة أنّها ستعمل مع مزوّد قطع السيارات الألماني «كونتيننتال» لصناعة الأدوات اللازمة على مستوى تجاري موسّع.
ولكنّ العبء الأكبر سيقع على عاتق الحكومة الألمانية المسؤولة عن تمديد الأسلاك المرتفعة والتي قد تصل كلفتها إلى 2.5 مليون يورو للكيلومتر الواحد.
ولكنّ الحكومة تظهر حالياً بعض التريّث نظراً للمخاطر المالية التي قد يتحمّلها دافعو الضرائب لبناء الطرق السريعة الكهربائية لتوظيف هذه التقنية التي قد لا تستفيد منها إلّا صناعة الشاحنات، أو قد تذهب هباءً بعد فترة بسبب تقنية أخرى.
وقال جيرت دي كوك، خبير في الكهرباء والطاقة في مجموعة «ترانسبورت أند إنفايرونمنت» الحقوقية، إنّ «هذه الفكرة هي الأفضل على المستوى النظري، ولكنّه اعتبر أنّ العراقيل السياسية، كحثّ الحكومات الأوروبية للموافقة على المعايير التقنية مثلاً، سيكون عملاً مضنياً.
وأخيراً، ختم قائلاً إنّها «مسألة تنسيق أكبر من كونها مسألة تقنية. نحن لا ندعمها لأنّنا لا نرى أنّها ستتحقّق».
* خدمة «نيويورك تايمز»


مقالات ذات صلة

دراسة تكشف تحيّزات «تشات جي بي تي» في اتخاذ القرار... كالبشر تماماً

تكنولوجيا أظهر النموذج سلوكاً عقلانياً في المهام الحسابية والمنطقية ما يجعله مفيداً في قرارات تعتمد على قواعد واضحة (شاترستوك)

دراسة تكشف تحيّزات «تشات جي بي تي» في اتخاذ القرار... كالبشر تماماً

تقارن الدراسة بين نسختين من «تشات جي بي تي» في اتخاذ القرار وتركّز على 18 نوعاً شائعاً من التحيّزات البشرية.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا دراسة: جيل «زد» أصبح القوة الدافعة الرئيسية وراء ازدهار التسوق عبر وسائل التواصل الاجتماعي (شاترستوك)

54 % من الجيل «زد» يعتمدون على الذكاء الاصطناعي للتسوق عبر مواقع التواصل

يسهم الجيل «زد» في تغيير مشهد التسوق عبر «السوشيال ميديا» مع اعتماد متزايد على الذكاء الاصطناعي، ما يدفع الشركات لتبني حلول رقمية موحدة.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا نظام "ديب سيك"

ذكاء اصطناعي لعمليات «التفكير» والاستدلال المنطقي

تعرض شركات مثل «أوبن إيه آي» و«ديب سيك» الصينية، روبوتات دردشة مصممة «للتأمل والتفكير» قبل الإجابة على طلبات المستخدمين. وفيما يلي شرح لأسلوب عملها.

كيد ميتز وديلان فريدمان (سان فرانسيسكو)
تكنولوجيا التقنية تستخدم الذكاء الاصطناعي لتقليل زمن الاستجابة إلى أقل من ثانية واحدة (Noah Berger)

تقنية جديدة تحوّل إشارات الدماغ إلى كلام طبيعي في أقل من ثانية

نجح باحثون بتطوير تقنية تُحول إشارات الدماغ إلى كلام مسموع في الزمن الحقيقي، ما يعيد الأمل لفاقدي القدرة على النطق.

نسيم رمضان (لندن)
خاص تساهم تقنيات  الذكاء الاصطناعي وأنظمة الكاميرات المتقدمة في تحسين جودة التعلّم الهجين وتعزز التفاعل في البيئات التعليمية (غيتي)

خاص التعليم والتدريب الهجين في السعودية... كيف تصنع التكنولوجيا فرقاً؟

يتطور التعليم السعودي بالذكاء الاصطناعي والواقع الافتراضي لدعم التعلم الهجين والاقتصاد المعرفي تماشياً مع «رؤية 2030».

نسيم رمضان (الرياض)

​«الشمس الطائرة»... مسيّرة تحول سماء الليل المظلمة إلى نهار

​«الشمس الطائرة»... مسيّرة تحول سماء الليل المظلمة إلى نهار
TT
20

​«الشمس الطائرة»... مسيّرة تحول سماء الليل المظلمة إلى نهار

​«الشمس الطائرة»... مسيّرة تحول سماء الليل المظلمة إلى نهار

طائرة «فلاينغ صن 1000» Flying Sun 1000 هي بالضبط ما يوحي به اسمها (الشمس الطائرة)، فهي مصدر ضوء قوي للغاية، يحلّق في الجو. ومع أنها ليست بقوة الشمس، ولكنها مزودة بمصدر ضوء قوي بقوة 3333 واط - ما يعادل مصباحاً ضوئياً تقليدياً في ملعب - يكفي لتحويل الليل إلى نهار في لحظة واحدة.

إضاءة صناعية للبناء ومناطق الكوارث

تستهدف هذه الطائرة المسيرة المستخدمين التجاريين والحكوميين للنشر السريع لتقنيات الإضاءة الصناعية، مثل أعمال البناء والهندسة، وأمن المناطق، وجهود الإغاثة من الكوارث التي تتطلب تشغيلاً على مدار الساعة. يمكن لمشغل واحد نشر «الشمس الطائرة» في دقائق، لإضاءة مساحة تصل إلى 130000 قدم مربعة (12077 متراً مربعاً) على الفور.

ووفقاً للشركة المصنعة، فري فلاي سيستمز، تحل الطائرة المسيرة مشكلة فجوات تغطية أبراج الإضاءة التقليدية، للمساحات المطلوبة للإضاءة. ذلك أن كشاف الإضاءة المثبت على الطائرة من دون طيار يمكن تحريكه، ولذا فإنه يوفر إضاءة جوية مستمرة تتحرك مع فرق العمل والإنقاذ أثناء تقدمهم في المنطقة.

... ولاستوديوهات الأفلام

علاوة على ذلك، من خلال الاستغناء عن تركيبات مكثفة للأبراج والكابلات على الأرض، تتجنب «فلاينغ صن» المخاطر في مناطق الكوارث، حيث غالباً ما تكون هناك فيضانات ومخاطر كهربائية محتملة أخرى.

وتشير الشركة أيضاً إلى استخدام أقل أهمية، ولكنه قد يُحدث نقلة نوعية: إضاءة إنتاجات الأفلام والتلفزيون، التي يمكن أن تستفيد من قدرة الطائرة من دون طيار على «تحويل الليل إلى نهار» في زمن يسير.

تحليق متواصل... ورخيص

ربما لا يبدو أن كشاف الإضاءة سيغير قواعد اللعبة في هذه الصناعات. ففي النهاية، يمكنك إضاءة الأرض باستخدام طائرة هليكوبتر وكشاف إضاءة. لكن تكاليف المروحيات باهظة، وهي تُصدر ضوضاءً ورياحاً عاتية (ناهيك عن محدودية وقت تشغيلها).

وبالمقابل يمكن لـ«الشمس الطائرة» أن تطير مربوطة بمصدر طاقة أرضي - سواء كان مولداً كهربائياً بقوة 5 كيلوواط أو بطاريات أو مركبة كهربائية - ما يسمح لها بالطيران إلى الأبد تقريباً.

وهذه الطاقة الهائلة المنبعثة من الطائرة تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة مصابيح الطائرة المسيرة. وتقول شركة «فري فلاي» إنها صممت نظاماً يُبقي ألواح إضاءة إل إي دي LED باردة بفضل تشغيل الطائرة المسيرة نفسها.

نظام «ساطع»

يتكون النظام من أربعة ألواح من 72 مصباح إل إي دي مثبتة على طائرة رباعية المراوح من طراز «ألتا إكس» الثقيلة، وهي منصة طائرات مسيرة صناعية من إنتاج «فري فلاي سيستمز». ويمكن لما مجموعه 288 مصباحاً عالي الطاقة توليد 300 لومن مذهلة، وهو مقدار نموذجي لمصابيح إل إي دي الحديثة المستخدمة في ملاعب كرة القدم، أو ملاعب البيسبول، أو قاعات الحفلات الموسيقية الكبيرة.

وتوفر مجموعة المصابيح هذه ضوءاً كشافاً بزاوية 60 درجة، ما يترجم إلى منطقة تغطية واسعة حتى على ارتفاعات منخفضة. إذ إنه على ارتفاع نحو 100 قدم، يغطي النظام ما يقرب من 14000 قدم مربعة وهي الإضاءة النموذجية لممر أو موقف سيارات في مركز تجاري. وهذه كثافة كافية للعمل بسلاسة كما لو كان في ضوء النهار.

مع ارتفاع الطائرة من دون طيار، تتسع منطقة التغطية. ولكن هذا يأتي على حساب شدة الضوء: على ارتفاع 316 قدماً، ستضيء الطائرة من دون طيار مساحة 137000 قدم مربعة، ولكن فقط مثل ضوء القمر أو أكثر، وأقل من ضوء الشارع. لذا، فرغم خفتها، فهي قابلة للاستخدام. كما يتوفر خيار دمج عدة طائرات «فلاينغ صن» لتغطية مساحة أكبر بكثافة أعلى.

تكلفة أقل في المستقبل

أما سعر الطائرة الواحدة 60 ألف دولار أميركي - يشمل كابلات الطاقة ونظام التحكم - فلن يكون رخيصاً، لكنه أفضل من تكلفة تركيب الأعمدة ومصابيح الإضاءة. وتوفر الطائرة مبالغ كبيرة على المدى الطويل بفضل انخفاض نفقات التشغيل، وتقليل العمالة (لا يتطلب الأمر طاقم إعداد)، والحد الأدنى من الصيانة. كما توفر الطائرة من دون طيار تغطية فائقة، وإعادة تموضع فورية، وسلامة مُحسنة من خلال القضاء على المخاطر الأرضية.

كما أن تأثير الطائرة من دون طيار على البيئة أقل، إذ لا تتطلب تركيباً أو إزالة.

*مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».