انرژى خورشیدی پاک+Solar Energy

انرژی های نو -برق خورشیدی-- وسایل جانبی-09177196296

انرژى خورشیدی پاک+Solar Energy

انرژی های نو -برق خورشیدی-- وسایل جانبی-09177196296

معرفی سوخت های پاک

ا کاهش منابع اولیه تولید باتری های لیتیومی، خودروسازان در پی آن هستند تا سوخت های جایگزین دیگری بیابند. در همین راستا آنها از هیدروژن، روغن خوراکی و حتی گرافن سوخت تهیه کرده اند. پس از اختراع خودروهایی با سوخت فسیلی، یکی از دغدغه‌های اصلی تولیدکنندگان چنین موتورهایی و مصرف‌کنندگانش، موضوع آلودگی‌های زیست محیطی آن بود. آلودگی‌هایی که در مقاطع مختلف باعث شد سوخت‌های دیگری مانند سوخت‌ اتمی هم جایگزین آن شود. اما هر کدام از آنها با مشکلاتی روبرو بودند. در همین راستا محققان در پی ساخت سوخت‌های جدید و جایگزین برای به حرکت در آوردن خودروها هستند. در همین راستا خودروهای الکتریکی به بازار عرضه شدند که با باتری های لیتیوم یونی حرکت می کردند. هرچند این خودروها به محیط زیست آسیب کمتری می رسانند اما تولید آنها نیز بدون مشکل نیست. درحال حاضر تولید کنندگان باتری با مشکل تامین ذخایر مواد اولیه کلیدی باتری های بزرگ روبرو هستند. کبالت و لیتیوم دو ماده اصلی هستند که در این باتری ها به کار می روند که ذخایر مورد نیاز برای این صنعت پرسود را تامین می کنند. شرکت معدنی Trent Mell of First Cobalt در کانادا در این باره می گوید: کبالت فلز خطرناکی است زیرا ذخایر اندکی دارد. مقدار زیادی از آن تولید نمی شود. ما به کشف ذخایر بیشتر نیاز داریم. این درحالی است که تولید کنندگان خودروهای مجهز به فناوری بالا و شرکت های الکترونیکی بدون این فلز نمی توانند به فعالیت خود ادامه دهند. بنابراین تولید کنندگان خودروهای الکتریکی باید نگران آن باشند که تامین مواد اولیه معدنی یا فرایند های زیربنایی پالایش و فرآوری روی یک منبع متمرکز شود. بدون منابع متنوع احتمال محدودیت ذخایر نیز جدی تر می شود. درهمین راستا محققان سعی دارند سوخت های جایگزین دیگری برای خودروها بیابند که در زیر برخی از آنها را می خوانید: خودروهای هیدروژنی در راهند یکی از این سوخت‌های جایگزین هیدروژن است. این ماده ذخیره انبوهی در جهان دارد. این گاز بی‌رنگ و بی‌بو قابلیت ذخیره سازی و ارائه انرژی دارد. البته این ماده خود به تنهایی در جهان وجود ندارد بلکه از ترکیباتی به دست می‌آید. چند منبع از جمله سوخت‌های فسیلی یا انرژی خورشیدی و زمین گرمایی می‌توانند هیدروژن تولید کنند. سلول‌های سوختی می‌توانند انرژی شیمیایی هیدروژن را به الکتریسیته تبدیل کنند. چنین موتوری دو تا سه برابر کارآمدتر از موتور احتراقی بنزینی است سلول‌های سوختی می‌توانند انرژی شیمیایی هیدروژن را به الکتریسیته تبدیل کنند. چنین موتوری دوتا سه برابر کارآمدتر از موتورهای احتراقی است که با بنزین کار می‌کنند. در حال حاضر ناوگانی از اتوبوس‌های هیدروژنی در شهر آبردین واقع در اسکاتلند به کار گرفته شده است. خودروهای هیدروژنی فقط بخار آب منتشر می‌کنند. بسیاری از خودروسازان مشغول آزمایش خودروهای هیدروژنی هستند. BMW Hydrogen۷ یکی از مشهورترین خودروهای هیدروژنی است. البته به دلیل نبود ایستگاه‌های سوختگیری هیدروژنی این فناوری چندان گسترده نیست. تهیه سوختی از روغن خوراکی فرآیند تبدیل روغن خوراکی به سوخت بسیار ساده است و حتی می توان در خانه نیز آن را انجام داد بیودیزل نوعی سوخت است که از روغن خوراکی و گریس تهیه می‌شود. هر خودرویی که موتور بنزینی معمولی داشته باشد، می‌تواند با این سوخت نیز حرکت کند. فرایند تبدیل روغن خوراکی به سوخت بسیار ساده است و حتی می‌توان در خانه نیز آن را انجام داد. حتی در آمریکا بسیاری از افراد سوخت مورد نیاز خود را با استفاده از روغن خوراکی رستوران‌های محلی تهیه می‌کنند. تامین سوخت از ذرت و نیشکر اتانول نیز روز به روز بیشتر جای خود را در فهرست سوخت‌های جایگزین باز می‌کند. در حقیقت بیشتر اوقات این ماده در تابستان به بنزین اضافه می‌شود تا از انتشار گازهای گلخانه‌ای بکاهد. اتانول نوعی الکل است که از گیاهان تامین می‌شود. این ماده در آمریکا از ذرت و در کشورهای دیگر مانند برزیل از نیشکر تامین می‌شود. بسیاری از خودروسازان اکنون اتومبیل با موتورهایی ساخته‌اند که از چند نوع سوخت استفاده می‌کند. این موتورها علاوه بر سوخت معمولی می‌توانند از اتانول E۸۵ نیز استفاده کنند. این سوخت شامل ۱۵ درصد بنزین و ۸۵ درصد اتانول است. هوا تبدیل به سوخت می‌شود اکنون خودروهایی ساخته شده‌اند که هوای فشرده را به شکل سوخت مصرف می‌کنند. در این نوع خودرو هوا در لوله‌های مخصوص فشرده می‌شود. در موتورهای معمولی خودرو، هوا با بنزین ترکیب می‌شود و سپس احتراق شکل می‌گیرد تا نیروی لازم برای حرکت خودرو ایجاد شود. اما در خودرویی که هوای فشرده را جای سوخت مصرف می‌کند، موتور از انبساط هوای فشرده شده در لوله‌های مخصوص (فشار بالا) برای به کار انداختن پیستون‌های موتور خودرو کمک می‌گیرد. خودروهای هوای فشرده فقط با این نوع سوخت حرکت نمی‌کنند بلکه موتورهای الکتریکی نیز هوای داخل لوله‌ها را فشرده می‌کنند. با این وجود نمی‌توان این خودروها را الکتریکی به حساب آورد زیرا موتورهای آنان به طور مستقیم چرخ را به حرکت در نمی‌آورد. موتورهای الکتریکی بسیار کوچکترند، خودروهای هوای فشرده نیز باید شارژ شوند اما چون موتور آنها انرژی کمتری مصرف می‌کند، مدت زمان شارژ نیز کوتاه‌تر است. نیتروژن مایع، سوختی کارآمد این ماده یک سوخت جایگزین دیگر است که مانند هیدروژن در طبیعت مقدار زیادی در آن وجود دارد. خودروهای نیتروژنی در مقایسه با نمونه‌های بنزینی، آلاینده‌های کمتری تولید می‌کنند. اما خودروهای نیتروژنی برخلاف هیدروژنی به نوع متفاوتی از موتور نیاز دارند. در حقیقت خودروهای نیتروژنی از موتوری شبیه موتور هوای فشرده استفاده می‌کنند. در چنین خودرویی نیتروژن مایع سرد نگهداشته می‌شود. برای روشن کردن خودرو نیتروژن وارد موتور می‌شود. در آنجا پس از داغ شدن منبسط شده و انرژی تولید می‌کند. باتری‌های گرافنی یکی از جدیدترین فناوری‌ها برای خودروهای آینده استفاده از باتری‌های گرافنی است. حتی در نمایشگاه اتومبیل جنوا ۲۰۱۷، یک خودروی چینی تمام الکتریکی از شرکت Pininfarina به نمایش درآمد که برای Hybrid Kinetic Group ساخته شده بود. این خودروی لوکس صندوق دار H۶۰۰ با فناوری باتری گرافنی حرکت می‌کرد. البته مشخصات و قابلیت‌های فنی این خودرو مشخص نشده اما باتری‌های گرافنی در مقایسه با نمونه‌های لیتیوم یونی ۵۰ تا ۱۰۰ برابر کارآمدتر هستند و تراکم انرژی آنها ۵ تا ۱۰ برابر بیشتر است. سال ۲۰۵۰ نیمی از خودروهای جهان برقی می شوند تحلیلگران موسسه مالی مورگان استنلی پیش بینی می کنند تا ۲۰۵۰ میلادی فروش جهانی خودروهای برقی سالانه از ۱۳ میلیون دستگاه فراتر می رود. همچنین آنها پیش بینی می کنند تا این تاریخ نزدیک ۴۷ درصد خودروهای جهان برقی باشند. بنابراین با توجه به روند به وجود آمده و کاهش ذخایر لازم برای تولید باتری های لیتیوم یونی باید سوخت های جایگزین دیگر را نیز به کار گرفت.

برق و خورشید جایگزین مصرف بنزین در ایران می‌شود


انرژی خورشیدی

درحالی که تولید خودروهای برقی و خورشیدی با توجه به شرایط جغرافیایی کشور و همچنین زیرساختهای مناسب برای توسعه ظرفیت ها در این بخش، پتانسیل های بالقوه ای را برای جایگزینی این نوع سوخت ها با بنزین فراهم کرده، از این ظرفیت ها استفاده ای نشده است.

به گزارش گروه رسانه های دیگر آنا از تسنیم، کشورمان ایران به سبب بهره مندی از موقعیت جغرافیایی منحصر بفرد، به لحاظ جذب انرژی خورشیدی در میان نقاط مختلف جهان در جایگاه بسیار مناسبی قرار دارد. طبق گزارش های رسمی، ایران سالیانه بیش از 280 روز آفتابی را پشت سر می گذارد . طی چند سال گذشته ، افزایش میزان سرمایه گذاری ها در حوزه ساخت نیروگاه های خورشیدی در بازار های جهانی و به خصوص در کشورمان، به خوبی گواه بر فعال شدن بازار انرژی های تجدید پذیر هست.

خودروهای الکتریکی و خورشیدی نیز از این پیشرفت بی بهره نبوده اند. اگرچه اولین خودروهای برقی در قرن نوزدهم تولید شدند اما تولید اینگونه خودروها ، با تولید انبوه اتومبیل احتراقی دچار افت شدید شد. در دهه‌های 1970 و 1980 میلادی با وقوع بحران انرژی مجدداً خودروی برقی مورد توجه قرار گرفت ولی این علاقمندی سبب تولید انبوه و ایجاد بازار رقابتی نشد تا اینکه از سال 2008 میلادی با توجه به افزایش طولانی مدت قیمت نفت ، پیشرفت فن‌آوری باتری‌ها و مدیریت شبکه برق، تحول اساسی در تولید خودروهای برقی صورت گرفته‌ است .

در حال حاضر اکثر شرکت های بزرگ خودرو سازی دنیا طرح های بلند مدتی را با هدف طراحی و ساخت خودرو های برقی و خورشیدی در دست اجرا دارند و میتوان پیشرو این عرصه در جهان را شرکت تسلا موتور خواند که از سال 2003 بصورت جدی وارد این عرصه شده و تا امروز بیش از ده ها هزار دستگاه از این خودرو ها در سراسر جهان به فروش رسیده است.

خودروهای الکتریکی و خورشیدی در ایران نیز بعضا مورد توجه دانشگاه ها و مراکز دانش بنیان بوده است. از جمله پروژه هایی که در ایران، خودروهای برقی و خورشیدی را مورد توجه قرار داده اند ، میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

خودروی برقی بنزینی دونیرو – شرکت ایپکو (ایران خودرو)
خودروی برقی قاصدک نصیر – دانشگاه خواجه نصیر
خودروی برقی کوچک یوز – دانشگاه آزاد اسلامی قزوین
خودروهای برقی آریان – گروه صنعتی جمشید آریان
مجموعه خودروهای خورشیدی غزال ایرانی – دانشگاه تهران
مجموعه خودروهای خورشیدی هاوین – دانشگاه آزاد اسلامی قزوین
خودروی خورشیدی سپهر – دانشگاه علم و صنعت

اغلب این مجموعه های دانش بنیان ، همزمان با گرایش جهانی به سمت خودروهای برقی شروع به کار کرده اند؛ به عنوان مثال آغاز فعالیت خودروهای آریان از حدود 14 سال پیش و غزال ایرانی دانشگاه تهران به حدود 13 سال پیش بر می گردد؛ اما با گذشت بیش از یک دهه از آغاز این فعالیت ها در ایران ، متاسفانه هنوز شاهد تولید هیچ نمونه صنعتی از این خودروها، با قابلیت حضور در سطح خیابان ها و جاده های کشورمان نیستیم.

هرچند در این مدت اقدامات خوبی صورت گرفته است که بیانگر دغدغه ها و توانمندی های مجموعه های دانشگاهی کشور هست که حضور یافتن خودروهای خورشیدی غزال ایرانی و هاوین از طرف دانشگاه های تهران و قزوین در مسابقات بین المللی معتبر نظیر مسابقات جهانی خودروهای خورشیدی در کشور استرالیا و مسابقات خودروهای خورشیدی در کشور آمریکا نمونه هایی از این موارد است اما فاصله بین طرح های دانش بنیان تا تولید صنعتی در کشور پیموده نشده است.

رونمایی از خودروهای برقی یوز دانشگاه آزاد قزوین با حضور مقامات دولتی و برگزاری تور دانشجویی خودروی خورشیدی دانشگاه تهران تحت عنوان "از خزر تا خلیج" نیز از اقداماتی است که به اشاعه و تبلیغ هرچه بیشتر این خودروها در کشور کمک به سزایی می کند ، اما بدیهی است که بعد از گذشت این همه سال ، دیگر زمان آن رسیده که شاهد دستاوردهایی واقعی و صنعتی از این فعالیت ها باشیم و رونمایی های متعدد و شرکت در مسابقات متفاوت بدون آنکه تغییر محسوسی در صنعتی بودن، اعتماد پذیری و کاربردی بودن نمونه های متعدد ساخته شده به وجود بیاید، بی شک نشانه متوقف بودن در حالتی است که هیچ گاه منجر به تولید خودروی های قابل عرضه به بازار نخواهد شد و چنانچه یک دهه دیگر نیز با همین رویه بگذرد، شانس حضور در بازار خودروی های برقی و خورشیدی برای همیشه از دست خواهد رفت.

از سویی دیگر مسئله آلودگی خودروهای شهری در کشورمان حل نشده باقی مانده است ، مسئولان امر اگر چه در برنامه ششم توسعه برای حل مشکل آلودگی کلان شهرها راهکارهایی ارائه داده اند اما هیچ سیاستی برای توسعه خودرو های برقی و خورشیدی اتخاذ نکرده اند. در لایحه هوای پاک نیز که مسئولان قدری عمیق تر به مسئله پرداخته اند ، راه حل را حذف تعرفه واردات خودرو های برقی و خورشیدی دانسته اند که نشان می دهد سازمان ها و مراکز مسئول که می بایست راه درستی برای توسعه فناوری و صنعتی این خودرو ها در پیش می گرفتند ، در انجام ماموریت خود کوتاهی کرده اند .

این در حالی است که تولید این خودرو ها در داخل کشور به سبب بازار مصرف گسترده در داخل کشور و منطقه ( وضعیت برتر منطقه در جذب انرژی خورشیدی ) ، توجیه اقتصادی لازم را برای حرکت به سمت صنعتی سازی داشته باشد .

آنچه مشهود هست ، علت عدم موفقیت در حوزه توسعه دانش و تولید خودروهای برقی و خورشیدی را باید در سیاست گذاری های غلط دانشگاه ها و عدم حمایت جدی مسئولین این حوزه دانست که حجم فعالیت های خود را به صرف شرکت در مسابقات و رونمایی بدون حصول نتیجه ملموس و عنوان کردن وعده های بدون پشتوانه محدود نموده اند .

لذا انتظار می رود هرچه سریعتر با همگرایی در میان دانشگاهیان و صنایع و حمایت جدی مسئولین ، حرکت به سمت عبور از مرحله فعلی به سمت تجاری سازی و ورود خودروهای برقی و خورشیدی ساخت داخل به بازار کشور و منطقه فراهم شود . همچنین در عرصه بین المللی نیز بعد از سال ها شرکت در مسابقات و نمایشگاه های بین المللی و هزینه کردن زمان و سرمایه ، شاهد دستاوردهای مشخص و رتبه ها و نتایج ارزشمند باشیم .

در اینصورت می توان امیدوار بود تا در سال های آتی در صنعت خودروهای برقی و خورشیدی که نسل آینده خودروهای شهری خواهند بود، کشورمان ایران نیز به عنوان یکی از تولید کنندگان فعال ، در این بازار سهمی مطلوب داشته باشد و مانند تجربه تلخ صنعت خودروهای بنزینی، به وارد کننده صرف تبدیل نشویم.