چرا با وجود الکتریکی‌سازی، کامیون‌های دیزلی منقرض نخواهند شد؟

درحالی‌که خودروهای برقی در حال فراگیر شدن هستند، مشکلات بزرگی بر سر راه استفاده از باطری و قوای محرکه الکتریکی در کامیون‌ها وجود دارد.

در مورد وسایل نقلیهٔ الکتریکی بیشتر توجهات به خودروهای سواری معطوف است درحالی‌که کامیون‌ها آلودگی بسیار بیشتری تولید می‌کنند. بااین‌حال، هرچند دولت‌ها و خودروسازان قصد دارند در آینده‌ای نزدیک همهٔ پیشرانه‌های درون‌سوز را با نمونه‌های الکتریکی جایگزین کنند اما این کار در کامیون‌ها هرگز آسان نخواهد بود و دلایل زیادی وجود دارد که پیشرانه‌های درون‌سوز برای مدتی طولانی در کامیون‌ها و دیگر وسایل نقلیهٔ سنگین باقی خواهند ماند. در ادامه به برخی از این دلایل اشاره خواهیم کرد.

چرا باطری‌ها برای کامیون‌ها مناسب نیستند؟

واضح‌ترین راه‌حل برای کاهش آلایندگی مستقیم کامیون‌ها تبدیل پیشرانه‌های دیزلی به الکتریکی است یعنی دقیقاً مثل خودروهای سواری. بااین‌حال، هرچند هم‌اکنون کامیون‌های کِشندهٔ الکتریکی در دست توسعه هستند اما پیشرانه‌های درون‌سوز را تهدید نمی‌کنند. بر سر راه استفاده از پیشرانه‌های الکتریکی در کامیون‌ها چند مانع اصلی قرار دارد که در ادامه مرور خواهیم کرد. این‌ها همان چالش‌هایی هستند که عمدتاً در خودروهای سواری هم می‌بینیم اما این مشکلات در کامیون‌ها به دلیل وزن سنگین خصوصاً هنگام کشیدن تریلرها تشدید می‌شود. حداکثر وزن مجاز کامیون‌های کِشنده با تریلر در آمریکا ۳۶ تن است درحالی‌که برای مقایسه، وزن کادیلاک اسکالید ESV به‌عنوان یک شاسی‌بلند بسیار بزرگ تنها ۲.۸ تن است.

وزن باطری‌ها و چگالی انرژی

بزرگ‌ترین مشکل قوای محرکه الکتریکی در کِشنده‌ها وزن باطری‌ها است. درحالی‌که پکیج باطری تسلا مدل S حدود ۵۵۰ کیلوگرم وزن دارد، یک کامیون به باطری‌های بسیار بزرگ‌تر و سنگین‌تری نیاز خواهد داشت. به‌عنوان‌مثال، کشندهٔ الکتریکی ولوو VNR به باطری‌های ۵۶۵ کیلووات ساعتی مجهز است که بیش از ۸.۱ تن وزن دارند درحالی‌که وزن خشک یک پیشرانهٔ دیزلی کامینز تنها ۱۳۶۰ کیلوگرم است. در حال حاضر نیز امکان استفاده از باطری‌های کوچک‌تر در کامیون‌ها وجود ندارد زیرا کشنده‌ای که می‌خواهد ده‌ها تن را در صدها کیلومتر حمل کند به انرژی زیادی نیاز خواهد داشت. تنها راه‌حل این مشکل پیشرفت تکنولوژی باطری‌ها در آینده است تا امکان ساخت باطری‌های سبک‌تری را فراهم کند.

زمان شارژ طولانی

یکی دیگر از مشکلات بزرگ در کامیون‌های الکتریکی، زمان شارژر است. هرچند مشکل زمان شارژ در خودروهای الکتریکی هم وجود دارد اما در کامیون‌ها به دلیل استفاده از پکیج‌های باطری بزرگ بسیار، پررنگ‌تر خواهد بود. به‌عنوان‌مثال، ولوو VNR که یک کشندهٔ الکتریکی پیشرفته است و سریع‌ترین زمان شارژ را دارد، برای شارژ ۸۰ درصد باطری‌های خود هنوز به ۹۰ دقیقه زمان نیاز دارد. البته این موضوع برای کامیون‌هایی که در روز ترددهای منطقه‌ای و محلی دارند و شب شارژ می‌شوند مشکلی نخواهد بود اما VNR با برد تنها ۴۴۰ کیلومتر در سفرهای طولانی و بین‌شهری زودبه‌زود نیاز به شارژ خواهد داشت. این موضوع در مواجهه با ساعات کاری رانندگان بسیار مشکل‌سازتر خواهد شد زیرا رانندگان تجاری باید محدودیت‌های ساعات رانندگی را رعایت کنند. در آمریکا رانندگان سنگین معمولاً ۱۱ ساعت در روز رانندگی می‌کنند که این یعنی راننده باید ساعت رانندگی خود را با زمان شارژ کامیون تنظیم کند که این زمان مرده زیاد و هزینهٔ اضافی بالایی را به شرکت‌های باربری تحمیل خواهد کرد.

اثرات زیست‌محیطی باطری‌های بزرگ

همان‌طور که میدانیم، تأثیرات منفی زیست‌محیطی باطری‌ها روی کرهٔ زمین واقعاً جدی است درحالی‌که توجه چندانی به آن نمی‌شود. ما هم‌اکنون زیرساخت بازیافت باطری نداریم و مثل صنعت پلاستیک، خودروهای الکتریکی جدید را با نرخ بالایی تواید می‌کنیم بدون آنکه در نظر بگیریم ضایعات آن‌ها بعداً چه سرنوشتی خواهند داشت. این در حالی است که برای ساخت باطری‌ها از مواد سمی مثل سرب، نیکل، کبالت و لیتیوم استفاده می‌شود. مشکل بعدی هم شبکهٔ شارژ ناکافی است و اگر قرار بر فراگیری کامیون‌های برقی باشد، به احداث جایگاه‌های شارژ با فضایی بزرگ برای پارک کامیون‌ها و کِشنده‌ها در جاده‌ها نیاز خواهد بود. این در حالی است که هنوز بسیاری از جایگاه‌های شارژ خودروهای سواری از ایرادات و خرابی‌هایی رنج می‌برند.

دیگر راه‌ها برای کاهش آلایندگی کامیون‌ها

بسیاری از شرکت‌ها به دلیل فشار دولت‌ها و گروه‌های زیست‌محیطی به توسعهٔ کامیون‌های الکتریکی روی آورده‌اند. یکی از مشهورترین کشنده‌های برقی که به سرفصل خبرها تبدیل شد، تسلا سمی بود. به گفتهٔ تسلا، این کامیون بردی ۸۰۰ کیلومتری دارد اما در حال حاضر تنها در قالب ناوگانی صد دستگاهی در اختیار شرکت پپسی قرار داده شده است. غیر از قوای محرکهٔ الکتریکی اما راه‌های دیگری هم برای کاهش آلایندگی کامیون‌ها وجود دارد که در ادامه مرور می‌کنیم.

هیدروژن

هرچند هیدروژن به خاطر شبکهٔ سوخت‌گیری محدود حتی در خودروهای سواری هم هنوز در مراحل ابتدایی قرار دارد اما این نوع سوخت چه در قوای محرکهٔ سلول سوختی مورداستفاده قرار گیرد چه در پیشرانه‌های درون‌سوز هیدروژنی، به دلیل زمان سوخت‌گیری کوتاه، برای کامیون‌ها گزینهٔ قابل‌توجهی خواهد بود. به‌عنوان‌مثال، کشندهٔ الکتریکی نیکولا بردی ۵۳۰ کیلومتری دارد و شارژ مجدد آن ۹۰ دقیق طول می‌کشد درحالی‌که نسخهٔ هیدروژنی پیل سوختی این کامیون بردی ۸۰۰ کیلومتری را با زمان سوخت‌گیری ۲۰ دقیقه‌ای ارائه می‌کند. علاوه بر این، از هیدروژن می‌توان به‌عنوان سوخت در پیشرانه‌های درون‌سوز امتحان پس داده استفاده کرد. بااین‌حال، برای تولید و ذخیره‌سازی هیدروژن هم نیاز به استفاده از سوخت‌های فسیلی خواهد بود و شیوهٔ تولید بخش عمده‌ای از هیدروژن در حال حاضر کربن خنثی نیست.

گاز طبیعی

بجای استفاده از باطری یا هیدروژن، راه دیگری هم برای کاهش آلایندگی کامیون وجود دارد که استفاده از گاز طبیعی است. این راه‌حل امسال با تحویل کامیون‌های گازسوز کنورث به اولین مشتری یعنی شرکت UPS به‌طور جدی‌تری موردتوجه قرار گرفته است. این کامیون به پیشرانهٔ X15N کامینز مجهز است که هرچند با گاز طبیعی کار می‌کند اما سطح عملکرد قابل‌مقایسه‌ای با موتورهای هم‌اندازهٔ دیزلی دارد. به گفتهٔ کامینز، میزان تولید CO2 و NOx این پیشرانه ۹۰ درصد کمتر از استانداردهای آلایندگی کنونی کامیون‌ها است. علاوه بر این، گاز طبیعی می‌تواند کاهش ۸۰ درصدی گازهای گلخانه‌ای را به دنبال داشته باشد.