مستقبل النقل العام: حافلات النقل الكهربائية

تنضم المدن في جميع أنحاء الولايات المتحدة إلى المعركة العالمية ضد تغير المناخ من خلال اعتماد تدابير تقلل من بصمتها الكربونية. انبعاثات صفرية حافلات الترانزيت الكهربائية في الولايات المتحدة الأمريكية هي جزء مهم من تلك المبادرة.

تدرك العديد من الشركات هذه الحقيقة وبالتالي تستعد لزيادة الإنتاج لأنها تتوقع ارتفاعًا كبيرًا في السوق. لا تعتبر حافلات النقل الكهربائية الأمريكية خيارًا جيدًا لتجنب استخدام الوقود الأحفوري فحسب، بل يمكنها أيضًا تقليل التكاليف بشكل كبير وتحسين جودة الهواء.

دعونا نتعمق في الوضع الحالي للنقل في الولايات المتحدة والفوائد والعيوب المحتملة لدمج حافلات النقل الكهربائي في نظام النقل العام.

نظام النقل في الولايات المتحدة الأمريكية

يعتمد نظام النقل في الولايات المتحدة بشكل كبير على الوقود الأحفوري مثل البنزين والديزل. في عام 2020، 27% من الانبعاثات في الدولة نُسبت إلى قطاع النقل وحده.

بالإضافة إلى ذلك، أكثر من 90٪ من الوقود المستخدم كان يعتمد على البترول وهو ما يفسر مساهمتها الكبيرة في انبعاثات الكربون وتلوث الهواء. ومع ذلك، تم اقتراح العديد من السياسات لمعالجة هذا الوضع.

وتشمل هذه:

• تبديل الوقود لتقليل الانبعاثات
• إعادة النظر في التصميم والمواد والتكنولوجيا الحالية لأنظمة الوقود في المركبات لتحسين كفاءة الوقود
• تحديد ممارسات تشغيل أفضل للمدنيين والشحن وكذلك صناعة الطيران

ولكن هل هذا يكفي؟ في حين أنه من المتوقع أن تساعد المزيد من المبادرات الصديقة للبيئة كثيرًا، فإن حافلات النقل الكهربائية ليست حلاً شاملاً. وفقًا لإيان تيسيو، باحث الطاقة والبيئة في ستاتيستا، «بين عامي 2021 و 2025، من المتوقع أن ترتفع الانبعاثات المرتبطة بالنقل في الولايات المتحدة من 1.73 مليار طن متري من ثاني أكسيد الكربون (mtCO2) إلى 1.81 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون.

ومن المتوقع أن تنخفض الانبعاثات من النقل في السنوات التالية، لتنخفض إلى 1.77 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2036. ومع ذلك، تشير التوقعات إلى أن مستويات ثاني أكسيد الكربون ستبدأ في الارتفاع مرة أخرى، وستصل إلى ما يقدر بـ 1.88 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2050.

فوائد وتحديات استخدام الحافلات الكهربائية للنقل العام

بغض النظر عن توقعات المحللين، لا تزال المزايا العديدة للحافلات الكهربائية تجعلها بدائل قابلة للتطبيق على المدى الطويل عندما يتعلق الأمر بمستقبل النقل العام. فيما يلي بعض فوائدها تليها التحديات.

الفوائد

كفاءة التكلفة على المدى الطويل

في حين أن التكلفة الأولية للحافلات الكهربائية كبيرة وأكثر تكلفة من الحافلات العامة التقليدية، إلا أن رسوم الصيانة المنخفضة للأولى وكفاءة استهلاك الوقود على مدار عمرها أمر رائع.

عند استخدامها كحلول للنقل العام، يمكن للحافلات الكهربائية خفض الإنفاق الحكومي على المدى الطويل. في الوقت نفسه، يمكن أن يؤدي اعتمادها إلى انخفاض تكاليف الرعاية الصحية بسبب تلوث الهواء وخفض النفقات على واردات الوقود.

الشحن المستدام لشبكات الطاقة

الكهرباء TOU (وقت الاستخدام) تختلف الأسعار وفقًا لتكلفة التوليد والطلبات على مدار اليوم. ومع ذلك، نظرًا لأنه يمكن شحن الحافلات الكهربائية ليلاً عندما تكون الكهرباء أرخص بكثير، فإنها يمكن أن تكون حلولًا مستدامة لن تفرط في تحميل شبكة الطاقة.

القضاء على غازات الاحتباس الحراري

كما أنها مفيدة في القضاء على غازات الاحتباس الحراري المنبعثة بسبب حرق الوقود الأحفوري.

تجربة أفضل للراكب

تعد الحافلات الكهربائية أيضًا خيارًا رائعًا للنقل العام لأنها توفر تجربة أفضل للركاب. هذا لأنها تضمن ركوب سلس ومريح وهادئ.

يمكن أن يكون مصدرًا لقوة الطوارئ

الأساطيل الكهربائية رائعة أيضًا في توفيرها دعم الطاقة في حالات الطوارئ بسبب قدراتها الاحتياطية الكبيرة. يمكن استخدامها كمصادر طاقة للمحرومين في مناطق معينة بسبب سهولة تنقلها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الحافلات الكهربائية في حالة الكوارث الطبيعية كمصادر مستقلة لإمدادات الطاقة.

التحديات

عدم وجود بنية تحتية للشحن

لا تزال البنية التحتية المطلوبة لشحن الأساطيل الكهربائية الكبيرة غير كافية في الولايات المتحدة الأمريكية. في حين أنه يمكن التغلب على هذا التحدي بسهولة من خلال الدعم الحكومي والعام، إلا أن البلاد لم تبدأ بعد في تنفيذ هذا التحدي محطات شحن السيارات الكهربائية واسعة النطاق على المستوى الوطني.

إذا كان إنتاج السيارات الكهربائية يفوق توافر البنية التحتية للشحن، فقد لا تتمكن حافلات النقل الكهربائية من إعادة شحن بطارياتها بكفاءة. يمكن أن يؤدي الحمل الإضافي على شبكات الطاقة أيضًا إلى صعوبة إعادة شحن السيارات الكهربائية في نفس الوقت مع توفير الكهرباء للمنازل والشركات.

حلول برمجية مثل تلك التي تقدمها التحكم في الأمبير يمكن تحسين وإدارة شحن المركبات الكهربائية بشكل كبير. بفضل تقنية الشحن الذكي، يمكن لمشغلي الأساطيل ومحطات الشحن تقليل تكاليف الطاقة وأتمتة قرارات الشحن دون زيادة التحميل على شبكة الطاقة.

عمليات استبدال البطارية المتكررة

يتم تقدير بطاريات EV بـ تدوم ما بين 12 و 15 عامًاومع ذلك، يمكن اختصار هذا بشكل كبير بسبب المناخات الحارة والعوامل الأخرى التي تؤدي إلى تدهورها.

هذه التحديات الثلاثة مشروعة وتحتاج إلى معالجة. ولكن في ضوء الفوائد العديدة للحافلات الكهربائية، بما في ذلك قدرتها البالغة الأهمية على الحد من انبعاثات الكربون، فمن مصلحة الجميع التغلب على هذه الصعوبات حتى نتمكن من العيش بشكل أكثر استدامة.

حافلات كهربائية أكثر أمانًا عند دمجها مع تقنية القيادة الذاتية

واحدة من أكثر التطبيقات الواعدة لحافلات النقل الكهربائية هي تكاملها مع تقنية القيادة الذاتية. ومن خلال الجمع بين التقنيات الناشئة لوسائل النقل التي تعمل بالطاقة الكهربائية والمركبات ذاتية التوجيه، فإنها توفر المزيد من الفوائد عندما تتوفر ميزاتها في جهاز واحد.

نظرًا لأن المركبات الكهربائية المستقلة أو ذاتية القيادة يُنسب إليها الفضل في تعزيز سلامة الركاب، فإن الحافلات الكهربائية المستقلة أيضًا لديها القدرة على تقليل عدد حوادث السيارات الناتجة عن الخطأ البشري مع توفير وسائل نقل مستدامة.

السائقون البشريون مقيدون بحواسهم الخمس، ويميلون إلى ممارسات القيادة المشتتة (التدخين والرسائل النصية والتحدث على هواتفهم)، وقد يعانون من ضعف بسبب الكحول والتعب والعواطف. وفي الوقت نفسه، تعتبر الحافلات الكهربائية بدون سائق أكثر موثوقية من حيث الأداء وبالتالي يمكن أن تكون أكثر أمانًا. وهي مجهزة بكاميرات وأجهزة استشعار، ويمكنها التنقل في الطرق مع توقع التضاريس المقبلة، متجاوزة قدرات السائقين البشريين.

تمتلك مجموعات التفكير المستقبلي مثل جامعة ولاية ميشيغان بالفعل نماذج أولية تشغيلية. هم حافلة كهربائية مستقلة تسير في مسار بطول 2.5 ميل منذ نوفمبر 2021. يوفر نجاح المشروع وعملياته معلومات قيمة لمستقبل النقل.

الخاتمة

فوائد حافلات الترانزيت الكهربائية تفوق بكثير التحديات التي تمثلها أي وسيلة نقل جديدة. على أقل تقدير، يمكنهم الحد من الانبعاثات الكبيرة لصناعة النقل مع توفير تجربة أفضل للركاب. ولكن إذا تم دمجها مع الملاحة الذاتية، فإنها قد تقلل حتى من حوادث الطرق التي تسببها الأخطاء البشرية.

من خلال سن السياسات الصحيحة والاستثمار في البنية التحتية اللازمة، يمكننا إطلاق العنان للإمكانات الكاملة للحافلات الكهربائية وخلق مستقبل أنظف وأكثر صحة وإنصافًا للجميع.