El سيارة شمسية وهي مركبة مبتكرة تستخدم محركاً كهربائياً يحصل على مصدر طاقته من الألواح الشمسية المثبتة على الجسم، وبالتالي تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. وعلى الرغم من أنها لم تصبح منتجًا ضخمًا في السوق بعد، فقد أثارت هذه التكنولوجيا اهتمامًا كبيرًا نظرًا لقدرتها على دعم التنقل المستدام.
سنشرح في هذه المقالة بعمق ما هي السيارة الشمسية وكيف تعمل وخصائصها الرئيسية والتحديات التكنولوجية وما إذا كان من الممكن أن تكون قابلة للحياة على المدى القصير أو الطويل.
سيارة شمسية
وهي سيارة ذات محرك كهربائي تحصل على طاقتها من الألواح الشمسية المثبتة على كامل سطح الجسم. تعمل هذه الألواح الشمسية على تحويل طاقة الشمس إلى كهرباء، ويمكن استخدامها مباشرة في المحرك أو تخزينها في البطاريات لاستخدامها لاحقًا. أي أن تشغيلها يشبه في جوهره تشغيل السيارة الكهربائية، إلا أن مصدر الطاقة متجدد ونظيف.
الفرق بين السيارة الشمسية والسيارة الكهربائية التقليدية هو أن الأولى تستمد الطاقة من الشمس أثناء تحركها أو ركنها تحت ضوء الشمس، وبالتالي تقليل اعتمادها على الشبكة الكهربائية. ومع ذلك، فإن هذا يفرض أيضًا بعض التحديات، مثل القدرة المحدودة للألواح الشمسية على إنتاج كمية الطاقة اللازمة لإبقاء السيارة في حالة تشغيل مستمر.
جدوى مشكوك فيها
في الوقت الراهن، المركبات الشمسية ولا تزال تواجه تحديات تكنولوجية كبيرة في تنفيذها مثل أي سيارة كهربائية أخرى. على الرغم من أن الطاقة الشمسية هي مصدر متجدد لا ينضب، إلا أن الكفاءة الحالية للطاقة الخلايا الضوئية لا تزال محدودة. تحقق الألواح الشمسية الأكثر تقدمًا في السوق كفاءة قصوى تتراوح بين 26% و29%، مما يعني أن جزءًا فقط من الطاقة الشمسية التي تصل إلى الألواح يتم تحويلها إلى كهرباء قابلة للاستخدام.
هذا الأداء المنخفض يعني أن السيارة الشمسية تحتاج إلى كمية كبيرة من مساحة تجميع الطاقة الشمسية لتوليد طاقة كافية. وحتى باستخدام 100% من السطح المتاح للسيارة لتركيب الألواح الشمسية، فإن كمية الكهرباء المولدة لن تكون كافية لتوفير نطاقات طويلة. في الواقع، اعتمادًا على حالة الطقس وخط العرض للمكان، تختلف كمية الطاقة التي يمكن توليدها بشكل كبير.
في الأيام الغائمة أو أثناء القيادة الليلية، تكون الطاقة الشمسية المتاحة صفر، مما يؤثر بشكل مباشر على مدى السيارة. ولهذا السبب، فإن معظم مشاريع السيارات الشمسية الحالية تدمج مصادر شحن إضافية، مثل التوصيلات بالشبكة الكهربائية التقليدية، لتعويض هذا النقص خلال ساعات دون التعرض لأشعة الشمس.
البطاريات الشمسية
El تخزين الطاقة وهي إحدى القطع الأساسية في تنفيذ سيارات الطاقة الشمسية. يمكن تخزين الطاقة التي تلتقطها الألواح الشمسية في بطاريات لاستخدامها لاحقًا، كما هو الحال عندما تتحرك السيارة ولا يوجد ما يكفي من ضوء الشمس. هذا هو المكان البطاريات الشمسيةوالتي تشبه تلك الموجودة في السيارات الكهربائية، تلعب دورًا حاسمًا.
ويمكن تحسين إمدادات الطاقة بإضافة بطاريات أكثر كفاءة. وبالتالي، فإن السيارة الشمسية المثالية هي تلك التي تدمج بطارية ذات سعة كافية لتغطية أطول الرحلات أو السماح بإعادة الشحن في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم. ومع ذلك، تظل تكلفة ووزن هذه البطاريات تحديًا لأنها تضيف كتلة إلى السيارة، مما يضر بكفاءة الطاقة بشكل عام.
بعض المشاريع
هناك بالفعل عدة النماذج y المركبات الشمسية تم تصميمها من قبل شركات مختلفة حول العالم، على الرغم من أنها لم تحقق تسويقًا تجاريًا واسع النطاق بعد.
واحدة من أشهرها هي Lightyear One، والتي تعد بمدى يصل إلى 700 كيلومتر باستخدام نظام الخلايا الكهروضوئية. بالإضافة إلى ذلك، فإنهم يضمنون أن ألواحهم الشمسية تسمح بكفاءة أكبر بنسبة 20% من المركبات الشمسية السابقة الأخرى. ومع ذلك، سعره، وهو حولها يورو 150.000، مما يجعلها بعيدة المنال بالنسبة لمعظم المستهلكين.
وهناك مشروع آخر هو Sono Sion، الذي يحتوي على 248 خلية شمسية موزعة على الجسم توفر 34 كيلومترًا إضافيًا من الاستقلالية الشمسية. كان سعر دخول هذا النموذج حوالي 25.500 يورو، لكن جدواه موضع شك بسبب مشاكل مالية وإنتاجية.
وبالإضافة إلى هذه المشاريع، حاولت العديد من السيارات الصغيرة والكهربائية مثل "mö"، التي تم تطويرها في إسبانيا، إطلاق سيارة تعمل بالطاقة الشمسية أرخص (حوالي 5.000 يورو) لكنها واجهت مشاكل تمويلية.
هل يمكن المتاجرة بالسيارة الشمسية؟
على الرغم من أن إنشاء مركبة شمسية تجارية بحتة في متناول الجمهور لا يزال يمثل تحديًا، إلا أن هناك آفاقًا جيدة للمستقبل. التقدم في الألواح الشمسية والبطاريات يمكن أن تسمح لهذه السيارات بلعب دور رئيسي في التنقل المستدام.
وفي سيناريوهات أخرى، أصبحت الطاقة الشمسية حقيقة واقعة كدعم للسيارات الكهربائية. ويتم ذلك من خلال الألواح الشمسية المثبتة على البنية التحتية الخارجية، مثل أسطح المنازل أو محطات الشحن، حيث يتم الحصول على الطاقة النظيفة لشحن السيارات الكهربائية دون الاعتماد على الوقود الأحفوري.
وهناك أيضًا بعض السيارات الكهربائية والهجينة التي تستخدم الألواح الشمسية على أسطحها، ليس لتحريك السيارة، ولكن لتشغيل الأنظمة المساعدة، مثل تكييف الهواء، أو لزيادة الاستقلالية قليلاً. هذه هي الخطوة الأولى نحو دمج الطاقة الشمسية في المركبات التجارية.
وفي حين أن السيارات الشمسية التجارية بالكامل لا تزال تبدو هدفاً بعيد المنال، فإن مستقبل النقل المستدام سيعتمد على مزيج من التقنيات النظيفة، مثل الطاقة الشمسية والدفع الكهربائي. ويتمثل التحدي في التغلب على الحواجز التكنولوجية والمالية لجعل هذا التحول قابلاً للتطبيق بالنسبة للمستهلكين العاديين.