Kamyonlar Yakında Elektrikli Otoyollarda Çalışabilir

Elektrikli araçlar daha temiz ulaşım sağlar. Ancak, pillerin sunduğu sınırlı aralık nedeniyle kapatılırlar. Uzun şarj süreleri sorunu daha da artırır.

Ağır malları taşıyan kamyonlar söz konusu olduğunda bu sorunlar daha da artmaktadır. Daha fazla yük, daha fazla ağırlık, yani daha az menzil veya daha fazla pil, yani daha az yük anlamına gelir. Elektrikli otoyollar, bu sorunu havai tellerin büyüsü ile çözmeyi vaat ediyor.

Güç Yükü

Yanmalı motorlu kamyonların formülü basittir. Öne iyi büyüklükte bir motor atın ve çalışmaya devam etmesi için birkaç büyük yakıt deposu ekleyin. Yakıtınız bittiğinde, yakıtı doldurup tekrar hareket etmeye başlamanız belki on dakika sürer.

Elektrikli kamyonların bu lüksü yok. İyi bir kullanım menzili sağlamak için devasa, ağır pil takımlarına ihtiyaçları var. Bu paketleri makul bir sürede şarj etmek için yüzlerce kilovat güç sağlayan şarj cihazlarına ihtiyaçları var. Hepsi çok pahalı ve tüm bu pil ağırlığı, yükü azaltıyor ve lastikler ve frenler gibi şeyler üzerinde aşınmaya neden oluyor.

Elektrikli otoyol konsepti bu sorunu oldukça basit bir şekilde çözüyor. 19. yüzyılın troleybüsleriyle aynı konsepti kullanır. Havai teller otoyolun bir şeridine gerilir ve şebekeden yüksek voltajlı güç sağlar. Kamyon, elektrikli trenlerde ve tramvaylarda görülenlerle hemen hemen aynı olan bir pantograf aracılığıyla havai hatlardan güç alıyor.

Kamyon otoyoldayken, üstten geçen teller sayesinde sadece şebeke gücüyle hareket edebilir. Kamyon o zaman sadece 50-100 km menzilli nispeten daha küçük bir aküye ihtiyaç duyar, bu da otoyola inip çıkmasına izin verir. Bu aynı zamanda kamyonun gerektiğinde otoyolda şerit değiştirmesine ve havai hatların bulunmadığı durumlarda sorunsuz çalışmasına olanak tanır.

Akülerin kamyonda olması başka faydaları da beraberinde getirir. Bu, havai kabloların karmaşık trafik kavşaklarında sürekli olması gerekmediği anlamına gelir. Bu, kurulumlarını büyük ölçüde basitleştirir ve maliyetleri düşürür. Aküler, kamyon üstten güç altında giderken de şarj edilebilir.

Buradaki fikir, büyük yük depolarını birbirine bağlayan ana otoyol güzergahlarını elektriklendirmek. Uygun şekilde donatılmış kamyonlar daha sonra, şebeke gücüyle çalışan depodan depoya mal teslim edebilir. Bu, şebeke gücünün kömür ve gaz gibi kirli kaynaklardan elde edildiği yerlerde bile emisyonları azaltmayı vaat ediyor. Bunun nedeni, dev bir elektrik santralinde elektrik üretmenin, bir kamyonda dizel motor çalıştırmaktan çok daha verimli olmasıdır. Ayrıca, yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş, sistem genelindeki emisyonları daha da temizler.

Kamyonların basit bir şekilde elektriklenmesini sağlayan bir plan. Büyük pil takımlarına ve yüksek güçlü şarj cihazlarına olan bağımlılığı azaltır. Ayrıca, yakıt hücreli kamyonlar için hidrojen yakıt ikmali altyapısı oluşturma sorununu ve hidrojen yakıtını temiz bir şekilde üretme sorunlarını ortadan kaldırır.

Havai gücün, yalnızca akülü elektrikli kamyonları çalıştırmaktan bile daha verimli olması bekleniyor. Bunun nedeni, şebekeden gelen elektriğin doğrudan tekerleklere gönderilmesi ve şarj sürecindeki verimlilik kayıplarının ortadan kaldırılmasıdır. Pille çalışan kamyonlar, yaklaşık %62’lik bir genel tekerlek verimliliği elde ediyor ve yakıt hücreli kamyonlar, %29’da daha kötü performans gösteriyor. Buna karşılık, elektrikli karayolu kamyonlarının yaklaşık %77 verimli olması bekleniyor. Alman Çevre Bakanlığı tarafından modellemeye dayalı.

Bu Gerçek Bir Şey

Çok gergin bir fikir gibi gelebilir, ancak çalışan prototipler zaten test ediliyor. Siemens Mobility, otoyolun küçük bölümlerine asılan havai kablolarla “e-otoyol” adını verdiği bir proje üzerinde çalışıyor. Testler, üstten güç sistemiyle çalışmak üzere donatılmış hibrit Scania kamyonlarıyla yürütülüyor.

Projenin anahtarı, karayolu hızlarında karayolu seyahati ile başa çıkabilen özel aktif pantograftır. Pantografın sensörleri ve aktif kontrolü, kamyon şeritte hareket ederken kablolarla iyi temas halinde kalmasını sağlar. Pantograf, isteğe bağlı olarak tellerden yükselip alçalabilir, bu da kamyonun trafik akışını bozmadan gerektiğinde şerit değiştirmesine ve şerit değiştirmesine olanak tanır.

Şu ana kadar kamyonlar iyi ve beklentiler doğrultusunda performans gösterdi. Siemens, 2016’dan beri İsveç, Almanya ve ABD’de eHighway kamyonlarını test ediyor. Proje, konsept hayranlarını da kazandı. Alman Sanayii Federasyonu, 4.000 km’lik Otoban yolunun bu şekilde havai kablolarla donatılmasını tavsiye ediyor. Bu rakam, Alman kamyon taşımacılığı tarafından kullanılan yakıtın üçte ikisinden fazlasının 13.000 km’lik otoyol ağının sadece 4.000 km’sinde gerçekleşmesi nedeniyle seçildi.

(Editörün notu: Hackaday’in ana şirketi Supplyframe, Siemens’in bir parçasıdır. İkisinin de herhangi bir editoryal girdisi yoktur, ancak makalede adı göründüğü için şeffaflık adına bir şeyler söylememiz gerektiğini düşündük.)