بهره‌برداری از اولین بزرگراه الکتریکی در آمریکا

شرکت زیمنس طی همکاری با سازمان مدیریت کیفیت هوای ساحل جنوبی آمریکا (به اختصار SCAQMD)، بزرگراهی با آلایندگی صفر و طول ۱.۶ کیلومتر احداث کرده است. این بزرگراه در منطقهی کارسون کالیفرنیا واقع شده و دو تا از بزرگترین بنادر ایالات متحده را به یکدیگر متصل میکند. تکنولوژی الکتریکی بهکار گرفته شده توسط زیمنس شبیه خطوط برقرسانی اتوبوسهای گذشته است، اما این سیستم جدید دقیقا مشابه تکنولوژیهای نوین بهکار گرفته شده در خودروها و کشندههای مدرن امروزی، دیگر خودروها را محدود به تردد در مسیرهای خاص نمیکند. در حال حاضر سه کامیون بزرگ مسئولیت حمل محمولههای کشتیها از طریق این بزرگراه را بر عهده دارند و هر سه از تکنولوژی الکتریکی زیمنس برای تأمین انرژی مورد نیاز خود استفاده میکنند. سیستم الکتریکی زیمنس به کامیونها اجازه میدهد که خارج از محدودهی زیرساختهای موجود نیز توان عملیاتی داشته باشند و به حرکت خود ادامه دهند. از میان سه کامیون موجود در این بزرگراه، اولین نمونه الکتریکی مجهز به باتری، دومین نمونه هیبریدی با تکنولوژی سوخت پاک گاز طبیعی و آخرین نمونه هیبریدی دیزلی است.

در حال حاضر کامیونهای باری سنگین منبع اصلی تولید ذرات معلق آلوده کنندهی هوا در جنوب کالیفرنیا هستند. با توجه به ماهیت پر تردد بنادر و آلودگی شدید هوا در این مناطق، توسعهی سیستمهای حملونقل بدون آلاینده و یا با آلایندگی بسیار اندک در این مناطق، سبب کاهش ذرات معلق کمتر از ۲.۵ میکرون، گازهای سمی و گلخانهای خواهد شد.

وین نستری، مسئول اجرایی SCAQMD، دربارهی احداث این بزرگراه گفته است:

این پروژه به ما در ارزیابی امکان احداث سیستمهای بدون آلاینده جهت حملونقل محمولهها کمک میکند. در نهایت این پروژه میتواند منجر به ساخت بزرگراههای الکتریکی در بنادر شود تا میزان آلایندهها کاهش یافته و سطح سلامتی افرادی که در نزدیکی بنادر زندگی میکنند، بالا رود.

از سوی دیگر آندرس تون، مدیر پروژه، دربارهی بهکارگیری این سیستم حملونقل در بنادر گفته است.

آمریکاییها هر روز به کالاها و سرویسهایی که از طریق کشتیها به بنادر وارد میشوند احتیاج دارند و پیشبینی میشود که تا سال ۲۰۵۰ میلادی، حجم مبادلات کالاها در ایالات متحده دو برابر شود. با وجود برنامههای موجود برای گسترش خطوط ریلی آمریکا، حملونقل ریلی تنها قادر به جابهجایی یک سوم از مبادلات کالا تا سال ۲۰۵۰ خواهد بود. طبق نظر متخصصان، رشد مبادلات کالا در سالهای آتی سبب افزایش دو برابری میزان تولید گاز کربندیاکسید ناشی از حملونقل خواهد شد. سیستم بزرگراه الکتریکی فرصت مناسبی برای مدرن کردن زیرساختهای موجود و تجهیز آنها به فناوریهای الکتریکی است که سبب میشود علاوه بر پاسخگویی به نیاز رو به رشد حملونقل کالا، انتشار گازهای مضر کاهش یابد و بنادر آمریکا همچنان بهعنوان یکی از قطبهای اصلی اقتصاد باقی بمانند.

انتظار میرود با استفاده از این سیستم مصرف سوختهای فسیلی و هزینههای عملیاتی کامیونها کاهش یابد و در نتیجه شکلگیری مه آلودگی، انتشار گازهای سمی و کربندیاکسید کم شود. این مزایا باعث میشود که سرمایهگذاری روی این سیستم برای گسترش حملونقل محمولهها در آینده افزایش یابد. هدف از اجرای این پروژه بررسی عملکرد آن در مسیرهای عمومی است و در صورت موفقیتآمیز بودن آن، استفاده از این سیستم در دیگر بخشهای حملونقل و با ابعادی به مراتب بزرگتر در دستور کار قرار خواهد گرفت.

عملکرد این سیستم شباهت زیادی به سیستمهای اتوبوسهای الکتریکی دارد.

انرژی الکتریکی مورد نیاز کامیونها از طریق خطوط الکتریکی هوایی و یک رابط فعال که روی کامیون نصب شده تأمین میشود. این سیستم به کامیونها اجازه میدهد هنگامیکه زیر این خطوط قرار دارند، از انرژی الکتریکی برای حرکت استفاده کنند و تولید آلایندهشان به صفر برسد و به محض خروج از زیر خطوط الکتریکی، پیشرانههای هیبریدی وظیفهی تأمین قوای محرکهی خودرو را بر عهده میگیرند.رابط نصب شده روی کامیونها با استفاده از یک سیستم حسگر، بهصورت اتوماتیک وظیفهی قطع و وصل اتصال به خطوط الکتریکی هوایی را بر عهده دارد. این رابط جدید به کامیونها اجازه میدهد بدون هیچ محدودیتی اقدام به تغییر مسیر برای سبقتگیری کنند و برخلاف رابطهای گذشته، رابط زیمنس هیچگونه محدودیتی برای حرکت ایجاد نمیکند. هر سه کامیون بهکار گرفته شده در این پروژه به پیشرانههای هیبریدی مجهز شدهاند تا در مواقع حضور در محدودهی خارج از سرویسدهی این سیستم، بتوانند به حرکت خود ادامه دهند.

تحت قراردادی جداگانه با SCAQMD، آژانس کنترل آلودگی هوای ارنج کانتی و بخشهای بزرگی از لسآنجلس، سن برناردینو و ریورساید پروسهی توسعهی کامیونهای الکتریکی و هیبریدی با گاز طبیعی را به شرکت ترنسپاور و کامیون هیبریدی دیزلی را به شرکت ماک سپرده است. بودجهی کلی پیادهسازی این سیستم ۱۳.۵ میلیون دلار بوده که ۲.۵ میلیون دلار آن توسط SCAQMD، چهار میلیون دلار توسط کشتیرانی چین، ۳ میلیون دلار توسط کمیسیون انرژی کالیفرنیا، ۲ میلیون دلار توسط بندر لانگ بیچ و ۲ میلیون دلار توسط الای مترو تأمین شده است. علاوه بر این بودجه، SCAQMD و سازمان حفاظت محیطزیست آمریکا بهترتیب در حال افزایش سرمایهگذاری ۲.۱ میلیون دلاری و ۵۰۰ هزار دلاری در قرارداد شرکت ترنسپاور هستند.در ژوئن سال ۲۰۱۶ میلادی شرکت زیمنس از اولین سیستم بزرگراه الکتریکی جهان در جادههای عمومی سوئد رونمایی کرد. این سیستم در بخشی از بزرگراه E16 به طول ۲ کیلومتر و در شمال استکهلم اجرا شده است. دو کامیون هیبریدی مجهز به فناوری بیودیزل که توسط اسکانیا ساخته شدهاند، در حال حاضر مشغول کار در این بزرگراه هستند. زیمنس قصد دارد تا سال ۲۰۱۹ میلادی سه بزرگراه آزمایشی در آلمان را به این سیستم مجهز کند.شرکت زیمنس خود را وقف بهبود زیرساختهای کالیفرنیا از راه تکنولوژی کرده است. فعالیتهای گستردهی این شرکت در زمینههای مختلفی صورت میگیرد. از راهاندازی نیروگاههای سیکل ترکیبی منعطف در ال سگوندو، که میتواند برق نزدیک به ۴۵۰ هزار خانه در کالیفرنیا را تأمین کند، تا توسعهی نرمافزاری که به سیستم اپراتور مستقل کالیفرنیا در مدیریت انرژیهای تجدیدپذیر کمک میکند و همچنین ساخت وسایل نقلیهی ریلی سبک وزن با تکنولوژی پیشرفته در سکرمنتو برای استفاده در سندیگو و سانفرانسیسکو و ساخت بعضی از پاکترین لوکوموتیوهای ایالات متحده برای استفاده در خط آهن کپیتل کوریدر، همه و همه فعالیتهای این شرکت آلمانی در آمریکاست. کارخانهی ساخت ریل و مرکز فرماندهی سرویسدهی در سکرمنتو با بیش از ۱۰۰۰ کارمند در کنار شرکت نوآوری next47 در سیلیکونولی سبب شده تا زیمنس در اقتصاد منطقهای نیز تأثیر زیادی داشته است.