رفتن به نوشته‌ها

زوال سیلندر و پیستون

در دسامبر سال ۱۸۹۳ روزنامه فرانسوی «له پتی ژورنال» از اینکه «نوآوری بشر هنوز نتوانسته است یک فرآیند مکانیکی  بیابد که جایگزین اسب به عنوان نیروی محرکه وسایل نقلیه شود» ابراز تاسف کرد. راه حل آن تدارک دیدن مسابقه پاریس-روِن برای کالسکه های بدون اسب بود که در جولای سال بعد برگزار شد. ۱۰۲ شرکت‌کننده آن عبارت بودند از وسایل نقلیه نیرو گرفته از بخار، بنزین، برق، هوای فشرده و هیدرولیک. تنها ۲۱ رقیب توانستند مسیر ۱۲۶ کیلومتری (۷۸ مایلی) مسابقه‌ای که جمعیت زیادی هم برای تماشای آن آمده بودند را بپیمایند. برنده بی چون و چرای این مسابقه موتور احتراق داخلی بود. موتوری که در قرن بعد به صنعت نیرو بخشید و چهره جهان را متحول کرد.

موتورهای احتراق داخلی چهره جهان را دگرگون کردند اما پایان عمرشان قابل تصور است. عمر این موتورها به شماره افتاده است. پیشرفت های سریع در عرصه تکنولوژی باتری به سود موتورهای الکتریکی تمام می شود. خودروهای الکتریکی که توسط باتری های لیتیوم-یون به حرکت در می آیند بسیار موثرتر از گذشته هستند. خودرو Bolt محصول شورولت بردی حدود ۳۸۳ کیلومتر دارد. طرفداران Tesla اخیراً با مدل S این کمپانی با یکبار شارژ ۱۰۰۰ کیلومتر رفته اند. بانک UBS تخمین می زند که سال آینده (۲۰۱۸) قیمت خرید یک خودرو الکتریکی با یک خودرو بنزینی برابری خواهد کرد. پیش بینی های خوشبینانه حاکی از این است که تا ۲۰۲۵ فروش خودروهای الکتریکی از حدود ۱ درصد فعلی به ۱۴ درصد کل فروش خودروها خواهد رسید. دیگران تخمین های متعادلتری دارند اما با کاهش قیمت باتری و بهبود آن ها، به سرعت در حال تصحیح تخمین های خود هستند. هزینه هر کیلووات-ساعت از ۱۰۰۰ دلار در سال ۲۰۱۰ تا حدود ۱۳۰ تا ۲۰۰ دلار کاهش یافته است. قوانین و مقررات نیز سختگیرانه تر می شوند. ماه گذشته بریتانیا به لیست بلند بالای کشورهایی پیوست که در آن ها باید تا سال ۲۰۵۰ همه خودروهای جدید با آلایندگی صفر یعنی تمام-الکتریکی باشند.

بعید است که گذار از سوخت و پیستون به باتری و موتور الکتریکی این مدت طول بکشد. نخستین صداها از مرگ موتورهای احتراق داخلی از اطراف جهان به گوش می رسد. برای درک بهتر آنچه در حال رخ دادن است باید به تغییری که موتورهای احتراق داخلی در جهان صورت دادند توجه کرد. با سرمایه گذاری عظیم در شبکه راه ها، ابداع زندگی در حاشیه شهرها و مال ها و رستوران های Drive-Through دنیای متمول خود را برای وسایل نقلیه موتوری باز آفرینی کرد. حدود ۸۵ درصد کارگران آمریکایی با خودرو جابه جا می شوند. صنعت خودروسازی موتور محرک توسعه اقتصادی و گسترش طبقه متوسط در آمریکای پس از جنگ جهانی دوم نیز بود. امروزه حدود یک میلیارد خودرو در جاده ها در حال تردد است که همگی با سوخت های فسیلی تغذیه می شوند. موتور خودروها و کامیون های موجود در آمریکا روی هم رفته توانی تا ده برابر کل نیروگاه های این کشور دارند. موتور احتراق داخلی قدرتمندترین موتور همه اعصار است.

اما الکتریکی سازی صنعت خودروسازی را به دردسر انداخته است. بهترین برندها به ویژه در آلمان بر میراث مهندسی خود تکیه دارند. در مقایسه با خودروهای موجود، خودروهای الکتریکی دارای قطعات کمتر و بسیار ساده تری هستند و بیشتر به کامپیوترهای چرخدار می مانند. این به این معناست که خودروهای الکتریکی با افراد کمتری مونتاژ شده و لوازم جانبی کمتری نیز دارند. کارگران شاغل در کارخانه های خودروسازی که خودرهای الکتریکی تولید نمی کنند نگران از دست دادن شغل خود هستند. به علت داشتن قطعات کمتر، بازار تعمیرات و لوازم یدکی نیز کوچک خواهد شد. در حالی که خودروسازهای فعلی با کارخانه های قدیمی و نیروی کار فراوان خود سر و کله می زنند، تازه واردها سبکبار و با آزادی عمل بیشتری هستند. برندهای با کیفیت ممکن است به وسیله طراحی های خاص خود متمایز باقی بمانند اما خودروسازهای پرتیراژ که با حاشیه سود پایین تولید می کنند باید بر سر قیمت رقابت کنند.

البته این گفته ها با این فرض است که مردم اصلاً خواهان داشتن خودرو باشند. قوای محرکه الکتریکی به همراه درخواست اینترنتی خودرو و تکنولوژی رانندگی خودکار به این معناست که مالکیت خودرو توسط «حمل و نقل به عنوان یک خدمت» جایگزین خواهد شد؛ به این صورت که ناوگانی از خودروها به محض تقاضا برای سوار شدن حاضر هستند. این وضعیت در بدترین حالت ممکن است صنعت خودروسازی را تا ۹۰ درصد کوچک کند. خودروهای الکتریکی اشتراکی و خودران، جایگزینی محل پارک خودرو در شهرها را که در بعضی مناطق تا ۲۴ درصد فضای شهری است، با خانه های جدید میسر می کند و اجازه می دهد که مردم در مسیرهای طولانی تری در حالی که خوابیده اند جابه جا شوند.

حتی بدون گذار به خودروهای خودران و امن، قوای محرکه الکتریکی مزیت های بیشمار زیست محیطی و بهداشتی به ارمغان می آورد. شارژ کردن باتری از شبکه برق بسیار کاراتر از سوزاندن سوخت در موتورهایی مجزا است. طبق گزارش شورای دفاع منابع ملی آمریکا، خودروهای الکتریکی موجود انتشار کربن را تا ۵۴ درصد در مقایسه با خودروهای بنزینی کاهش می دهند. این آمار با افزایش کارایی موتورهای الکتریکی و شبکه تولید برق بهبود می یابد. آلاینده های محلی هوا نیز کم می شوند. سازمان بهداشت جهانی این آلاینده ها را مهمترین خطر بهداشت محیطی می داند که سالانه حدود ۴ میلیون مرگ و میر را باعث می شود. یک بررسی نشان داده است که در آمریکا هر ساله ۵۳ هزار نفر بر اثر آلاینده های خودرویی جان خود را از دست می دهند؛ در حالی که تعداد کشته های ناشی از تصادفات سالانه ۳۴ هزار نفر است.

مورد بعدی نفت است. تخمین زده می شود که دو سوم مصرف نفت در آمریکا در جاده ها صورت می گیرد. صنعت نفت بر اساس پیش بینی اینکه پیک مصرف نفت چه زمانی خواهد بود چند دسته شده است. شرکت نفت شل آن را کمی بیش از ده سال بعد می داند. این تخمین، قیمت ها را قبل از آن زمان تحت تاثیر خواهد گذاشت. از آنجا که هیچ کس نمی خواهد نفت بلا استفاده زیر زمین روی دستش بماند، سرمایه گذاری های جدید بویژه در مناطق جدید و پر هزینه مانند مناطق قطبی کاهش خواهند یافت. در عوض تولید کننده هایی مانند عربستان که منابع عظیمی از نفت سهل الوصول در اختیار دارد تحت فشار خواهد بود تا قبل از اینکه دیر شود نفتش را استخراج کند. خاورمیانه هنوز هم مهم خواهد بود اما بسیار کمتر از آنچه که قبلاً بوده است. اگرچه هنوز هم بازاری برای گاز طبیعی، برای تولید برق برای این خودروها وجود خواهد داشت، اما قیمت های متلاطم نفت کشورهایی را که برای پر کردن خزانه خود بر منابع هیدورکربنی تکیه دارند به زحمت می اندازد. در کشورهایی که تا مدت ها نزاع برای قدرت بر سر در اختیار گرفتن ثروت های نفتی بوده است، با کم شدن فروش نفت تغییرات نگران کننده خواهد بود. در کشورهایی مثل آنگولا و نیجریه که نفت برایشان اغلب یک نفرین بوده است، پخش شدن قدرت اقتصادی می تواند سرچشمه خیر و برکات بی شماری گردد.

همزمان تقلایی برای پیدا کردن لیتیوم نیز در راه است. قیمت کربنات لیتیوم از ۴۰۰۰ دلار در هر تن در سال ۲۰۱۱ به بیش از ۱۴۰۰۰ دلار رسیده است. تقاضا برای کبالت و دیگر عناصر کمیاب برای موتورهای الکتریکی نیز رو به گسترش است. لیتیوم فقط برای به حرکت درآوردن خودروها استفاده نمی شود. نیروگاه هایی هستند که از باتری های عظیمی استفاده می کنند تا اضافه تولید برق را ذخیره کرده و در زمان پیک مصرف آن را تحویل مصرف کننده دهند. آیا به این ترتیب شیلی سرشار از منابع لیتیوم، عربستان سعودی جدید خواهد بود؟ نه کاملا، زیرا خودروهای الکتریکی لیتیوم را مصرف نمی کنند. باتری های لیتیوم-یونی استفاده شده در خودروها را می توان در شبکه های برق استفاده کرد و دوباره بازیافت نمود.

موتور احتراق داخلی عملکرد خوبی دارد و هنوز هم می تواند در حوزه هوایی و دریایی مسلط باشد. اما به زودی بر روی زمین موتورهای الکتریکی آسایش و آزادی پاکتر و ارزانتری را به ارمغان خواهند آورد.

سیاست گذاران در دنیای متمول باید شرایط را برای ایجاد ظرفیت تولید الکتریسیته کافی مهیا کنند. آن ها باید قوانین و استانداردهای جدیدی برای ایستگاه های شارژ عمومی، بازیافت باتری ها و موتورهای شامل عناصر کمیاب وضع کنند. همچنین باید بر مشکلات مرتبط با از بین رفتن مشاغل در کارخانه های قدیمی فائق آیند.

خودروهای الکتریکی خودران در قرن ۲۱ جهان را به طرز عمیق و غیرقابل انتظاری متحول خواهند کرد؛ همانگونه که خودروهای مجهز به موتورهای احتراق داخلی در قرن بیستم کردند. این راه اما راهی هموار نخواهد بود. کمربند خود را ببندید!

[اکونومیست شماره Aug 10th 2017 ]

منتشر شده در فنی

یک دیدگاه

  1. hamed hamed

    عالی و جامع👍👌

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Free Web Hosting