سوختن یا ساختن، مسئله این است

به نقل از وبسایت مهندس فرهاد کاشانی:
نویسنده : محمد سپهوند

به عنوان یک مهندس مکانیک عاشق خودرو، همواره بهره وری و حفظ محیط زیست دغدغه ای بزرگ برایم بوده. با بالا گرفتن حساسیت های زیست محیطی و شرایط بحرانی آب و هوایی موجود، می خواهم به این سوال البته از دیدگاه خودم پاسخ دهم که «آیا خودرو های تمام الکتریکی واقعا پاک تر از خودرو های احتراق داخلی (شامل هیبریدها) هستند؟»، و اگر بله، چرا؟ فرض بر اینست که خوانندگان محترم دارای حداقل اطلاعات در مورد خودرو، نحوه کارکرد و تامین انرژی آن هستند.
برای پاسخ به این سوال لازم است از ریشه شروع کنیم. کلیه حرکاتی که ما بر روی کره زمین شاهد آن هستیم از ستاره خورشید در مرکز منظومه‌ی شمسی سرچشمه می گیرد. حال این انرژی می خواهد نوری که در لحظه و پس از طی ۱۵۰ میلیون کیلومتر و هشت دقیقه به ما می رسد باشد یا نفت و گاز و یا ماگمایی که در عمق زمین ذخیره شده است . در واقع هیچ انرژی تجدید پذیری به معنای ‌واقعی وجود ندارد و با اتمام عمر خورشید انرژی هم به پایان می رسد. باید گفت استفاده از انرژی های به اصطلاح تجدید پذیر بر خلاف باور عامه خالی از تخریب محیط زیست و تاثیر مخرب بر اقیلم سیاره نیست، اما در مقایسه با رها کردن انرژی ذخیره شده ی درون زمین، که سبب رشد گازهای گلخانه ای نیز میشود، بسیار پاک تر است.

مسئله بعدی بهره وری انرژی است. بهره وری یعنی انجام کار بیشتر با انرژی کمتر. بر طبق کشفیات جناب آیزاک نیوتن اصطکاک موجب اتلاف انرژی است و برای جابجایی سیالات نیز باید انرژی صرف کرد و نیز هرچه جرم بیشتر باشد برای شتاب دادن به جسم انرژی بیشتری نیاز است. پس در موتور های احتراق داخلی به همراه گیربکس شان با اجزای بی شمار متحرک و نیز سیالات فراوان جهت روانکاوی و خنک کاری، اتلاف زیاد انرژی را شاهد هستیم و هر بار شتاب گیری به علت جرم دوار زیاد(اصطلاحا جرم فنر بندی نشده)، انرژی بیشتری را طلب می کند. در مقابل خودرو های برقی با یک روتور نه چندان سنگین و نهایتا دو جفت بلبرینگ سر و ته ماجرا را هم می آورند.

مسئله بعدی مدیرت منابع است که در خودرو های برقی حد اعلای آن را شاهد هستیم آن ها انرژی جنبشی را به خوبی بازیافت می کنند، نیاز به راه اندازی (استارت)، سرویس های متعدد (روغن، فیلتر، شمع….) و گرم کردن ندارند، خام سوزی ندارند و گشتاور خوبی ارائه می دهند و نسبت به رقیب بسیار بهتر از منابع در اختیار شان استفاده می کنند که نتیجه آن پاکتر بودن است.
مسئله بعدی ساخت و بازیافت است. متاسفانه خودروهای برقی برای ساخت نیازمند عناصر کمیاب و دور از دسترسی هستند. فلز لیتیم در باتری و عناصر اصطلاحاً Rare Earth مانند neodymium برای موتور و باتری این خودرو ها مورد نیاز است. استخراج حجم مورد نیاز از این عناصر، برای صنعت خودروسازی نیازمند صرف حجم زیادی انرژی است که آلودگی شدید گلخانه‌ای را موجب می شود. همین مورد عده ای را در مورد پاک بودن برقی ها به شک وا میدارد، که البته درست هم هست. اما این روند با گذر زمان و رسیدن به مرحله بازیافت، یعنی زمانی که برای ساخت یک خودروی جدید به جای استخراج از معدن یک خودروی فرسوده بازیافت شود،به نقطه مطلوب خواهد رسید. هرچند که بازیافت باتری های برقی ها داستان دیگریست و نیازمند صرف انرژی زیادی است، اما صرفه جویی در زمان بهره برداری آن را توجیه می کند. با این همه در حال حاضر پیرمرد های صنعت خودرو در ساخت و بازیافت پاک تر عمل می کنند.
علاوه بر موارد گفته شده به علت انعطاف بالای برقی ها در کاربری و نیز رشد خودران شدن خودرو ها شاهد آن خواهیم بود که نحوه صحیح رانندگی کامپیوترها بر کاهش مصرف انرژی تاثیر خواهد گذاشت. همچنین به فرض استفاده از برق نیروگاه‌های سوخت فسیلی، با توجه به راندمان گاه تا بیش از دو برابر آن ها نسبت به موتور های احتراق داخلی خودرو، باز هم برتری با برقی هاست.

با توجه به مطالب بیان شده پاک بودن برقی ها برتری مطلق بر رقیب دارد. از دیدگاه اینجانب بزرگترین ضعف برقی ها باتری های سنگین با چگالی انرژی پایین، عمر کوتاه و البته آلاینده است. توجه به اینکه هنوز در ابتدای تکنولوژی برقی سازی هستیم باید امید فراوان به آینده و دیدن پیشرفت های شگفت‌انگیز خودروهای الکتریکی داشت.
نظرات
 
 
 

محمد

1396/9/6
اي كاش حالا كه اين تكنولوژي نو و در حال پيشرفت سريعه كشور ما هم از حالا بطور جدي (نه نمايشي و كپي ) وارد اين عرصه مي شد و اجازه نمي داد از حالا به بعد خيلي عقب بيافتيم. مخصوصا ما كه از نظر آلودگي مشكلات زيادي داريم. من فكر كنم هرچه سرمايه گذاري مستقيم يا شراكت با بزرگان اين صنعت هزينه لازم داشته باشه به سالي چندين قرباني آلودگي هوا كه سرمايه هاي اين كشور هستند بيارزه.