1⃣ السيارات الكهربائية ليست جديدة على عالمنا كما يظن الكثير ...
تاريخ تطويرها يعود الى العربة الكهربية الصغيره التي طورها د.ستراتنغ في ١٨٣٥
هذا ثريد سريع يشرح تاريخ وتقنية السيارات الكهربائية
من باحث علمي في السيارات والشبكات الكهربائية
تاريخ تطويرها يعود الى العربة الكهربية الصغيره التي طورها د.ستراتنغ في ١٨٣٥
هذا ثريد سريع يشرح تاريخ وتقنية السيارات الكهربائية
من باحث علمي في السيارات والشبكات الكهربائية
2⃣ كان اول عمل حقيقي لتطوير محرك كهربي على يد د.ستراتنغ مكونة من Galvanic battery تحتوي على طبقتي زنك ونحاس، يفصل بينهما قضيب خشبي بداخل جرة ممتلئة بحمض مخفف.
كانت العربة الصغيرة تعمل لمدة ١٥ دقيقة قبل نضوب طاقتها.
اليوم هي في متحف بورخاف في ليدن، هولندا.
كانت العربة الصغيرة تعمل لمدة ١٥ دقيقة قبل نضوب طاقتها.
اليوم هي في متحف بورخاف في ليدن، هولندا.
3⃣ اول سيارة كهربائية قابله للشحن على ارض الواقع تم تطويرها على يد العالم الفرنسي قوستاف توغيه الذي طور لشركة سيمنس بطارية تشحن عدة مرات وقادها بنجاح في روغ فلاغسيه ب١٩ ابريل ١٨٨١
رغم نجاح منتجه، لم يتمكن توغيه من تسجيل منتجه كبراءه اختراع، ليحول ماكنته الكهربية لتطبيقات السفن
رغم نجاح منتجه، لم يتمكن توغيه من تسجيل منتجه كبراءه اختراع، ليحول ماكنته الكهربية لتطبيقات السفن
4⃣ تطورت ال EVs رغم ذلك حتى استطاع الكيميائي ويليام هاريسن من تطوير عربه بمحرك كهربائي تستطيع حمل ٦ اشخاص بسرعه ١٤ ميل بالساعة في ديزموين بامريكا في أوائل ١٩٠٠.
انتاجه لاقى رواجا انذاك حتى أصبح بنيويورك مايفوق ٦٠ سيارة تاكسي كهربائية
انتاجه لاقى رواجا انذاك حتى أصبح بنيويورك مايفوق ٦٠ سيارة تاكسي كهربائية
5⃣ في بدايات١٩٠٠، لقت الEVs رواجا كبيرا نظرا لضعف السيارات التقليدية steam-powered cars والتي تتطلب تسخين ل ٤٥ دقيقه قبل أي رحلة مع استهلاك كمية كبيرة من المياه، وهو امر مكلف وقتها
ما ساعد بانتشار الEVs هو انتشار الكهرباء كمنتج غير وجه البشرية، فاصبح شحنها متوفرا بكل منزل آنذاك
ما ساعد بانتشار الEVs هو انتشار الكهرباء كمنتج غير وجه البشرية، فاصبح شحنها متوفرا بكل منزل آنذاك
6⃣ من سيغير المعادلة لحوالي قرن كامل من الزمن هو امرين:
هنري فورد وسيارته الشهيرة T-Model التي غيرت عالم محركات السيارات، واكتشاف كميات ضخمه من النفط في تكساس وبالتالي توفر الوقود بسعر رخيص جدا
هنري فورد وسيارته الشهيرة T-Model التي غيرت عالم محركات السيارات، واكتشاف كميات ضخمه من النفط في تكساس وبالتالي توفر الوقود بسعر رخيص جدا
7⃣ بمنتصف عشرينات القرن الماضي أصبح سعر سيارات البنزين بحدود ٥٠٠ دولار، مقابل ٢٠٠٠ دولار لسيارات الكهرباء، وهو ما أدى الى هلاك سوقها لحوالي قرن كاملا
8⃣ اول عودة للتفكير بالسيارات الكهربائية اتى بعد امرين غيرا العالم بالسبعينات:
ارتفاع أسعار النفط بشكل كبير جدا
وبداية ملاحظة التغير المناخي (Greenhouse Gas emissions) والتي تعتبر السيارات التقليدية العامل الثاني في تدهور الغلاف الجوي بسبب انبعاثاتها
ارتفاع أسعار النفط بشكل كبير جدا
وبداية ملاحظة التغير المناخي (Greenhouse Gas emissions) والتي تعتبر السيارات التقليدية العامل الثاني في تدهور الغلاف الجوي بسبب انبعاثاتها
9⃣ بعد أبحاث دعمت حكوميا لعشرات السنين، أصبحت تقنيه الEVs متوفره بشكل كبير ينافس السيارات التقليدية، فهي تستطيع القيادة الان مسافه تصل ل٥٢٠ ميل (سيارات لوسيد الجديدة)
مع متوسط حالي يصل ل ٣٠٠ ميل بين كل شحن واخر.
مع متوسط حالي يصل ل ٣٠٠ ميل بين كل شحن واخر.
🔟 بالإضافة لتقليل الانبعاثات (في قطاع المواصلات)، تبرز أهمية الEVs في كونها أداة حامله للطاقة زمانيا ومكانيا، وبالتالي امكانيه استخدامها في التحكم بشبكات الكهرباء، تحديدا تقليل منحنى الاستهلاك وجعله مسطح Flattening the curve
مع اهمية ملاحظة ان كل شبكها لها حملها الخاص
مع اهمية ملاحظة ان كل شبكها لها حملها الخاص
١١ رغم اعتبارها صديقة للبيئه، الا ان السيارات الكهربائيه ليست كذلك كما يظن البعض
اذ لتحقيق الهدف من خفض الانبعاثات، يجب ان يكون مصدر شحنها شبكة كهربيه نظيفة، وهو امر غير متوفر حتى الان في ٩٥٪ من شبكات العالم.
اذ لتحقيق الهدف من خفض الانبعاثات، يجب ان يكون مصدر شحنها شبكة كهربيه نظيفة، وهو امر غير متوفر حتى الان في ٩٥٪ من شبكات العالم.
١٢ تحديدا، شحن الالاف من السيارات الكهربيه في شبكة تغذيها مصادر احفوريه سيسبب ازمه انبعاثات أكبر على البشرية.
هذا رابط لبحث قمت به والقيته في مؤتمر IEEE عن الفرق في الانبعاثات عند قيادة EV في لوس انجلس كاليفورنيا (ذات الشبكة النظيفة) وديترويت ميتشغان (٩٠٪ من شبكتها احفورية)
هذا رابط لبحث قمت به والقيته في مؤتمر IEEE عن الفرق في الانبعاثات عند قيادة EV في لوس انجلس كاليفورنيا (ذات الشبكة النظيفة) وديترويت ميتشغان (٩٠٪ من شبكتها احفورية)
١٣ البحث يشير الى فرق هائل نستنتج منه ان السيارات الكهربائيه ليست جاهزة "لكل مكان" حاليا
ويشرح لماذا بايدن بخطته الأخيرة (infrastructure bill 2021) فضل دعم كاليفورنيا دون غيرها بمليارات الدولارات من اجل توسيع شبكات الشحن الخاصه بها، كما توقعت بورقتي العلمية
ويشرح لماذا بايدن بخطته الأخيرة (infrastructure bill 2021) فضل دعم كاليفورنيا دون غيرها بمليارات الدولارات من اجل توسيع شبكات الشحن الخاصه بها، كما توقعت بورقتي العلمية
١٤ هل بالإمكان التحول السريع لشبكات كهرباء خاليه من الوقود الاحفوري؟
صعب جدا، لكون الطاقه المتجددة (رغم تطورها مؤخرا) غير جاهزه لتغطيه الاحمال التي تزيد سنويا بشكل طردي مع زيادة السكان.
مشكلة الطاقه الحالية في أوروبا منذ شهر أغسطس مثال حي على أهمية fossil fuels كمصدر للطاقة
صعب جدا، لكون الطاقه المتجددة (رغم تطورها مؤخرا) غير جاهزه لتغطيه الاحمال التي تزيد سنويا بشكل طردي مع زيادة السكان.
مشكلة الطاقه الحالية في أوروبا منذ شهر أغسطس مثال حي على أهمية fossil fuels كمصدر للطاقة
١٥ الحل؟
حسب رأيي: القيام بعدة امور اهمها الاستثمار بالطاقة النووية السلمية، تكثيف العمل على تحسين الطاقة المتجددة، تحويل الطاقة الاحفوريه لغاز او سائل نظيف، تحسين الefficiency عند المستهلك بحيث تتحسن جودة استخدام الطاقة
حسب رأيي: القيام بعدة امور اهمها الاستثمار بالطاقة النووية السلمية، تكثيف العمل على تحسين الطاقة المتجددة، تحويل الطاقة الاحفوريه لغاز او سائل نظيف، تحسين الefficiency عند المستهلك بحيث تتحسن جودة استخدام الطاقة
١٦ تصب معظم الأبحاث اليوم على كيفيه حل عدة مشاكل تتعلق بالEVs:
توسيع نطاق قيادتها ليصبح أطول، توفير البطاريات بسعر ارخص، سرعة الشحن، القدرة على استيعاب شحن الاف منها بدون الاضرار بالشبكة، امنها السيبراني وغيرها.
بعض هذه النقاط هي في صميم عملي البحثي.
توسيع نطاق قيادتها ليصبح أطول، توفير البطاريات بسعر ارخص، سرعة الشحن، القدرة على استيعاب شحن الاف منها بدون الاضرار بالشبكة، امنها السيبراني وغيرها.
بعض هذه النقاط هي في صميم عملي البحثي.
١٧ مميزات الEVs:
هادئة (بدون صوت)، موثوقه (اقل خرابا من السيارات التقليدية)، يمكن ان تدر دخلا على المالك (عند عمله عقدا مع شركه كهرباء لامدادها بطاقة بطاريته في أوقات معينة باليوم)، قيادتها لا تصدر انبعاثات ... etc
هادئة (بدون صوت)، موثوقه (اقل خرابا من السيارات التقليدية)، يمكن ان تدر دخلا على المالك (عند عمله عقدا مع شركه كهرباء لامدادها بطاقة بطاريته في أوقات معينة باليوم)، قيادتها لا تصدر انبعاثات ... etc
١٨ لكن عيوبها تقع في جزئين من حياتها العملية وهنا ننوه ان EVs تمر بأربع مراحل كأي منتج: ١ مرحلة الاستخراج،٢ مرحله التصنيع، ٣ مرحلة التشغيل والاستخدام، ٤ مرحلة التخلص
وهي تتشابه مع السيارات التقليدية في المرحلتين الثانيه و الرابعة، لكن تشكل خطرا كبيرا بالمرحلتين الأولى والثالثة
وهي تتشابه مع السيارات التقليدية في المرحلتين الثانيه و الرابعة، لكن تشكل خطرا كبيرا بالمرحلتين الأولى والثالثة
١٩ استخراج المواد المصنعة للبطاريات مكلف جدا بيئيا ويسبب تأكل سريع لمعادن لا تستخدم في السيارات التقليدية ومن اضرارها صهر هذه المعادن الذي يؤدي لانبعاثات سامة
التخلص من البطاريات أيضا عملية سامة وخطيرة وملوثة بشكل كبير للبيئة
البحث في هذه المرحلتين لازال بدائيا بشكل كبير جدا
التخلص من البطاريات أيضا عملية سامة وخطيرة وملوثة بشكل كبير للبيئة
البحث في هذه المرحلتين لازال بدائيا بشكل كبير جدا
٢٠ مشكلة ايضا في المرحله ٣ (الاستخدام)، اذ مع انتشارها ومحطات شحنها، ستنتشر أيضا الهجمات السيبرانية والتي ستتفنن في إنهاك المستهلكين والمنتجين على حد سواء، وتؤدي لاضرار جسيمة قد تؤدي الى الوفاة
شخصيا بدأت بالاهتمام في هذا الجانب مع نخبه من الباحثين المميزين في cybersecurity
شخصيا بدأت بالاهتمام في هذا الجانب مع نخبه من الباحثين المميزين في cybersecurity
٢١ هل سيؤثر سوق السيارات الكهربائية على استخدام النفط وبالتالي اقتصادنا؟
قطعا لا، فما يذهب من النفط للسيارات لا يتجاوز ٢٥-٣٠٪ من المشتقات النفطية، ومع الزيادة المطردة في تعداد السكان حول العالم وبالتالي التصنيع (ومنها السيارات الكهربائية) سيكون الطلب على النفط اعلى حتى
قطعا لا، فما يذهب من النفط للسيارات لا يتجاوز ٢٥-٣٠٪ من المشتقات النفطية، ومع الزيادة المطردة في تعداد السكان حول العالم وبالتالي التصنيع (ومنها السيارات الكهربائية) سيكون الطلب على النفط اعلى حتى
٢٢ ختاما
كباحث علمي انا بقوة مع السيارات الكهربائية واراها المستقبل بدون شك، لكن هناك الكثير من العمل الذي يجب القيام به حتى تصبح أداة فعالة ١٠٠٪
كما اني ضد رسمها بشكل رومنسي انها صديقة للبيئة (لانها ليست كذلك)
انتهى.
كباحث علمي انا بقوة مع السيارات الكهربائية واراها المستقبل بدون شك، لكن هناك الكثير من العمل الذي يجب القيام به حتى تصبح أداة فعالة ١٠٠٪
كما اني ضد رسمها بشكل رومنسي انها صديقة للبيئة (لانها ليست كذلك)
انتهى.
جاري تحميل الاقتراحات...