Τρία πειράματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ηλεκτροκίνηση μεγάλων φορτηγών

Τρία πειράματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ηλεκτροκίνηση μεγάλων φορτηγών

Με έναν νέο κανόνα EPA που στοχεύει στη μείωση των εκπομπών άνθρακα από τη μεγαλύτερη κατηγορία φορτηγών στις ΗΠΑ, οι εταιρείες πειραματίζονται με εναέρια καλώδια και ασύρματη φόρτιση στους δρόμους.

Οι εναέριες καλωδιακές γραμμές, οι ασύρματες διαδρομές φόρτισης και η εναλλαγή μπαταριών είναι τρεις διερευνητικές τεχνολογίες για την ηλεκτροδότηση της βιομηχανίας φορτηγών.

Πίστωση:

Alex Kraus/Bloomberg μέσω Getty Images

ΚΑΛΩΔΙΟ ΚΛΙΜΑΤΟΣ | Ένα κλιματικό πρότυπο για φορτηγά φορτηγών που κυκλοφόρησε η κυβέρνηση Μπάιντεν την περασμένη εβδομάδα άσκησε νέα πίεση στους μεγάλους κατασκευαστές φορτηγών να μειώσουν τη ρύπανση από άνθρακα.

Η βιομηχανία θα μπορούσε να εμπνευστεί από πειράματα που ηλεκτρίζουν φορτηγά με εναέρια καλώδια ή ασύρματες ράγες φόρτισης ή ανταλλάσσοντας μπαταρίες σε στάσεις αυτοκινητοδρόμων.

Ο κανόνας EPA αναμένεται να κάνει περίπου το 17 τοις εκατό της μεγαλύτερης κατηγορίας φορτηγών στις ΗΠΑ χωρίς άνθρακα εντός οκτώ ετών, μια μεγάλη δοκιμασία για οχήματα που διανύουν μεγάλες αποστάσεις με βαριά φορτία.


Σχετικά με την υποστήριξη της επιστημονικής δημοσιογραφίας

Εάν σας αρέσει αυτό το άρθρο, σκεφτείτε να υποστηρίξετε τη βραβευμένη δημοσιογραφία μας από συνδρομή. Με την αγορά μιας συνδρομής, συμβάλλετε στη διασφάλιση του μέλλοντος των εντυπωσιακών ιστοριών σχετικά με τις ανακαλύψεις και τις ιδέες που διαμορφώνουν τον κόσμο μας σήμερα.


«Η ηλεκτροκίνηση φορτηγών αποτελεί πολύ μεγαλύτερη πρόκληση από την αντικατάσταση ενός αυτοκινήτου με κινητήρα εσωτερικής καύσης με ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο», δήλωσε ο Arjun Thangaraj Ramshankar, Ph.D. Φοιτητής του Georgia Institute of Technology που έχει μελετήσει τη σκοπιμότητα χρήσης εναέριων καλωδίων για φορτηγά.

Ακολουθούν τρία πειράματα που πρέπει να παρακολουθήσετε καθώς ο κλάδος των μεταφορών αναλαμβάνει μια μετάβαση τρισεκατομμυρίων δολαρίων μακριά από το καύσιμο ντίζελ.

εναέρια καλώδια

Οι κατασκευαστές φορτηγών θα μπορούσαν να στραφούν σε μια τεχνολογία 140 ετών που έχει χρησιμοποιηθεί σε όλο τον κόσμο για αστικά τραμ, επιβατικά τρένα και δημόσια λεωφορεία: τις εναέριες γραμμές.

Ο λεγόμενος eHighway στο Lübeck της Γερμανίας και ένα άλλο πιλοτικό έργο κοντά στο Λος Άντζελες επιτρέπουν στα υβριδικά και ηλεκτρικά φορτηγά να απορροφούν ενέργεια απευθείας από το δίκτυο μέσω παντογράφων που εκτείνονται από τις στέγες τους έως τα εναέρια καλώδια. Όταν χρειάζεται να αλλάξουν λωρίδα ή να εγκαταλείψουν το δρόμο, οι παντογράφοι ανασύρονται αυτόματα και τα φορτηγά επιστρέφουν στην ισχύ του κινητήρα ή της μπαταρίας.

«Απλώς εγκαθιστούμε αυτά τα καλώδια σε δρόμους αντί για σιδηροδρομικές γραμμές, και αυτή είναι η μόνη διαφορά», είπε ο Ramshankar σε συνέντευξή του. «Το περιβάλλον είναι νέο, αλλά η τεχνολογία είναι η ίδια».

Η Anna Köhn, υπεύθυνη δημοσίων σχέσεων για το γερμανικό έργο, είπε ότι τα καλώδια προσφέρουν πλεονεκτήματα σε σχέση με τη φόρτιση plug-in, η οποία μπορεί να απαιτεί χρόνο προγραμματισμού για την πρόσβαση στους φορτιστές. Παρέχει επίσης στους οδηγούς μια αποκλειστική λωρίδα ή δρόμο, επιτρέποντάς τους να αποφεύγουν απρόβλεπτες συνθήκες κυκλοφορίας και σημαίνει ότι μπορούν να συνεχίσουν να κινούνται όσο φορτίζονται οι μπαταρίες τους.

Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα. Το μεγαλύτερο εμπόδιο είναι η τοποθέτηση των στύλων, η ανάρτηση των καλωδίων και η σύνδεσή τους στο πλέγμα. Το Ομοσπονδιακό Υπουργείο Ψηφιακών και Μεταφορών της Γερμανίας εκτιμά ότι η καλωδιακή υποδομή εναέριων οδών κοστίζει περίπου 2,7 εκατομμύρια δολάρια ανά μίλι.

«Πολλά κεφάλαια δαπανώνται για τη ρύθμιση των πάντων πριν τα φορτηγά μπορούν να κινηθούν στο δρόμο», είπε ο Ramshankar.

Συνέγραψε μια μελέτη του 2023 που υπολόγιζε ότι τα φορτηγά που λειτουργούν με εναέρια καλώδια θα παράγουν συνήθως λιγότερες εκπομπές άνθρακα από τα συμβατικά ηλεκτρικά φορτηγά κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Τα οικονομικά είναι συγκρίσιμα και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το πόσο ευρέως υιοθετούνται οι τεχνολογίες, είπε.

Δρόμοι ασύρματης φόρτισης

Όποιος φορτίζει το τηλέφωνό του ασύρματα είναι εξοικειωμένος με την επαγωγική φόρτιση, μια τεχνική που χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητική επαγωγή για να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε μια συσκευή. Η Electreon με έδρα το Ισραήλ κλιμακώνει τώρα αυτήν την τεχνολογία για να τροφοδοτεί ηλεκτρικά οχήματα κάτω από έναν δρόμο.

Η εταιρεία δοκιμάζει διαδρομές επαγωγικής φόρτισης για ηλεκτρικά φορτηγά βαρέως τύπου στη Σουηδία και τη Γιούτα, εκτός από πολλά έργα για ηλεκτρικά επιβατικά οχήματα σε όλη την Ευρώπη, το Ισραήλ και το Ντιτρόιτ.

Η Electreon είπε ότι έσπασε το παγκόσμιο ρεκόρ για «τον μεγαλύτερο χρόνο και απόσταση που έχει διανύσει ποτέ ηλεκτρικό επιβατικό όχημα» το 2023 όταν οδήγησε ένα Toyota RAV4 Prime 1.200 μίλια για 100 ώρες σε μια πίστα κυκλώματος επαγωγικής φόρτισης που κατασκεύασε η εταιρεία. Στο Ισραήλ. Οι υπεύθυνοι της εταιρείας ελπίζουν ότι η επαγωγική φόρτιση μπορεί να τερματίσει το άγχος της αυτονομίας που κρατά ορισμένους οδηγούς μακριά από τα ηλεκτρικά οχήματα.

Αλλά όπως τα τηλέφωνα φορτίζουν πιο αργά ασύρματα, οι δρόμοι ασύρματης φόρτισης θα μπορούσαν να δυσκολευτούν να υποστηρίξουν τα βαρέα φορτηγά. Το Toyota RAV4 που δοκιμάστηκε από την Electreon ζυγίζει το ένα δέκατο πέμπτο του ηλεκτρικού ημι-ταξιδίου της Tesla με ένα πλήρως φορτωμένο τρέιλερ και μια λευκή βίβλος από μια δεξαμενή σκέψης προειδοποίησε ότι η επαγωγική φόρτιση μπορεί να μην παρέχει “επαρκή επαγωγική ισχύ που απαιτείται για την οδήγηση φορτηγών βαρέων επαγγελμάτων”. όχημα”.

Ο Mike Roeth, εκτελεστικός διευθυντής του North American Council for Transportation Efficiency, ενός βιομηχανικού ομίλου, πιστεύει ότι τα εναέρια καλώδια και οι επαγωγικές διαδρομές φόρτισης «θα είχαν νόημα σε ορισμένα σημεία», αλλά εξέφρασε την ανησυχία του για το κόστος και των δύο τεχνολογιών.

Ο αυτοκινητόδρομος επαγωγικής φόρτισης 1 μιλίου στο Ντιτρόιτ κόστισε 5,9 εκατομμύρια δολάρια, σύμφωνα με το Υπουργείο Μεταφορών του Μίσιγκαν.

Η Electreon δεν απάντησε σε αίτημα για σχολιασμό.

Αλλαγή μπαταρίας

Ο Roeth είναι πιο αισιόδοξος για έναν ευκολότερο τρόπο φόρτισης ηλεκτρικών φορτηγών: την αντικατάσταση των πρατηρίων βενζίνης με περιοχές για την αντικατάσταση μιας άδειας μπαταρίας με μια πλήρως φορτισμένη. «Κατασκευάζονται περισσότερες μπαταρίες από τα φορτηγά και αντί να τις φορτίζουν γρήγορα, αντικαθίστανται γρήγορα», είπε ο Roeth.

Η Κίνα υπερασπίζεται αυτήν την προσέγγιση, γνωστή ως εναλλαγή μπαταριών. Περίπου τα μισά από τα ηλεκτρικά φορτηγά που πωλήθηκαν στη χώρα το 2022 σχεδιάστηκαν για την πρακτική αυτή.

Ωστόσο, η αλλαγή της μπαταρίας έχει τις δικές της επιπλοκές. Ο Roeth βλέπει τρεις κύριες προκλήσεις σε αυτήν την πρακτική: το κόστος των πρόσθετων μπαταριών, τη διασφάλιση ενός σταθερού προτύπου φροντίδας για αυτές τις μπαταρίες και ενδεχομένως μικρότερες μπαταρίες που είναι ευκολότερες στη μεταφορά. Αυτό θα μπορούσε να μειώσει την εμβέλεια ενός φορτηγού ενός φορτηγού.

Ο Roeth λέει ότι δεν είναι σίγουρος πώς θα είναι το μέλλον των φορτηγών και ποια μπορεί να επικρατήσει η τεχνολογία ηλεκτροκίνησης, αλλά είναι πεπεισμένος ότι «η βασική απόδοση δεν θα ξεφύγει ποτέ από τη μόδα».

Όταν ο Roeth συναντά φορτηγατζήδες και ιδιοκτήτες στόλου, τους συμβουλεύει: «Μην στοιχηματίζετε ενάντια στις μπαταρίες».

Ανατύπωση από E&E News με άδεια από την POLITICO, LLC. Πνευματικά δικαιώματα 2024. Τα E&E News παρέχουν βασικά νέα για τους επαγγελματίες της ενέργειας και του περιβάλλοντος.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *