نجات کلانشهرها با اتوبوسهای هیبریدی
مساله کمبود منابع سوختهای فسیلی و افزایش میزان آلایندههای زیستمحیطی و انتشار گازهای گلخانهای ناشی از حملونقل عمومی خودروها دیرزمانی است که ذهن بسیاری از محققان حوزه محیط زیست و صنایع خودروسازی سراسر جهان را به خود معطوف کرده است تا با استفاده از انرژیهای نو و تولید خودروهای پاک، به کمک حل مشکلات زیستمحیطی بیایند.
به همین منظور بسیاری از تولیدکنندگان خودرو تلاشهای خود را در آینده روی طرحهایی مانند خودروهایی با سوختها یا حاملهای انرژی مانند الکتریسیته، هیدروژن، اتانول و متانول متمرکز کردهاند و تمامی تلاش خود را در بخشهای تحقیق و توسعه به کار گرفتهاند تا در توسعه فناوریهای جدید مربوط به آن از یکدیگر پیشی بگیرند.
یکی از راههایی که خودروسازان اغلب کشورها به آن رو آوردهاند، ساخت خودروی هیبریدی است.
صاحبنظران صنعت خودروسازی ایران از این قافله علم عقب نبوده و توانستند برای اولینبار ساخت خودروهای هیبریدی را درکشور بومی کنند تا ایران به جمع پنج کشور صاحب فناوری و ساخت خودروهای هیبریدی بپیوندد.
دستیابی به این فناوری عاملی شد تا گفتوگویی با دکتر وحید اصفهانیان رییس مرکز تحقیقات خودرو، سوخت و محیط زیست دانشگاه تهران و مجری طرح نخستین اتوبوس هیبرید خاورمیانه انجام دهیم.
اصولا به چه خودروهایی، خودروی هیبریدی گفته میشود؟
هیبرید به معنی ترکیب است. اصولا خودروهای هیبرید به خودروهایی گفته میشود که دارای 2 منبع رانش باشد و حداقل یکی از این منابع، قابلیت ذخیرهسازی انرژی را داشته باشد. اغلب در این نوع خودروها توان حرکتی از ترکیب توان مولفههای مختلف (مثل احتراقی و برقی) تامین میشود. در فارسی نیز اصطلاح خودروی 2 نیرو پیشنهاد شده است.
هدف اصلی استفاده از سیستمهای هیبرید در خودرو چیست؟
هدف اصلی استفاده از سیستم هیبرید در خودرو، کاهش مصرف سوخت و آلایندگی آن است. خودروهای هیبرید این وظیفه را با کنترل موتور احتراقی در ناحیه بهینه کارکرد، کاهش اندازه و ضریب مصرف آن طی سیکل حرکتی انجام میدهد. راهحلهای دیگر همچون بهبود موتورهای احتراقی، استفاده از سوختهای جایگزین (به علت نیاز به زیرساخت وسیع و پرهزینه اجتماعی)، استفاده از خودروهای برقی محض (به دلیل محدودیت برد و عملکرد) و خودروهای پیلسوختی (به سبب عدم بلوغ فناوری آن تاکنون) نتوانسته راهحل عملی برای این مهم باشد، اما سیستم هیبرید در خودروها امروزه به عنوان راهحلی مناسب و کنترلپذیر با بازدهی و قابلیت اعتماد بالا برای کاهش مصرف سوخت و آلایندهگی بدون نیاز به زیرساخت جدید در دنیا شناخته شده است.
اصلا چه شد که به فکر ساخت چنین خودرویی افتادید؟
در حال حاضر جایگزین کردن این اتوبوسها به جای اتوبوسهای دیزلی با توجه به ارزش تکنولوژیک و تاثیر آن در کاهش چشمگیر مصرف سوخت و آلودگی هوا، الزامی محسوب میشود، به همین دلیل اغلب تولیدکنندگان خودروهای جهان تمام تلاشهای خود را روی اینگونه طرحها متمرکز کردهاند. کشور ما نیز باید در این خصوص عمل کند. ضرورت اجرایی شدن این طرح در کشور باعث شد که ما به فکر طراحی و ساخت اینچنین خودرویی بیفتیم.
طراحی این خودرو از چه زمانی و با مشارکت چه سازمانها و مراکزی آغاز شد؟
این طرح حدودا از شش - پنج سال پیش با همکاری و مساعدت دانشگاه تهران و دانشگاه صنعتی اصفهان در قالب یک تیم 15نفره متشکل از صنعت و دانشگاه و با صرف هزینهای بالغ بر 15میلیارد ریال برای طراحی و ساخت نمونه تحقیقاتی کار خود را آغاز کرد.
نمونه نخست این طرح تحقیقاتی سال گذشته با حضور مقام معظم رهبری در نمایشگاه «همت مضاعف ـ کار مضاعف» رونمایی شد و با تاکید رهبر معظم انقلاب اسلامی در سرمایهگذاری و اجرایی شدن آن، این طرح از سوی معاونت علمی و فناوری ریاستجمهوری پیگیری و سازمان گسترش و نوسازی موکلف به اجرایی شدن آن شد. به این صورت تفاهمنامهای بین دو وزارت علوم، تحقیقات و فناوری و وزارت صنایع و معادن مبنی بر اجرایی شدن این طرح منعقد شد.
پس از سپری کردن مراحل اداری طرح مذکور از آذر امسال تصویب شد. قرار است این طرح به مدت 10 ماه مراحل بهسازیاش را تکمیل کند و پس از تغییرات اعمال شده از سوی ایرانخودرو و تدوین برنامه تولید و انجام آزمایشهای استانداردسازی آن برای اخذ شماره از سوی راهنمایی و رانندگی به مرحله صنعتی وارد شود.
چه مزیتی از طرح شما به عنوان اولین اتوبوس هیبریدی خاورمیانه باعث تمایز آن نسبت به سایر اتوبوسهایی که از منبع انرژیهای فسیلی استفاده میکند، شده است؟
هر چه موتور احتراقی کوچکتر باشد، مصرف سوخت و آلودگی آن نیز کمتر خواهد بود، به همین دلیل در اتوبوس هیبرید نمونهسازیشده، موتور احتراقی 220 کیلوواتی جایگزین موتور 130 کیلوواتی شده است. همچنین این اتوبوس میتواند انرژی جنبشی را حین ترمز بازیابد. این خودرو توان محرکه و موتور الکتریکی نیز دارد که انرژی تلفشده را در خود ذخیره میکند تا در جایی که مورد نیاز است، به کار گیرد مثلا زمانی که این اتوبوس در جایگاه توقف میکند، موتور احتراقی خاموش و از باتری استفاده و به صورت تمامالکتریک کار میکند.
به همین دلیل این خودروها از آلودگی و مصرف سوخت کمتری نسبت به سایر اتوبوسهای فسیلی برخوردار است، به طوری که 70 درصد کاهش آلایندگیها نتیجه هیبریدی کردن این اتوبوسهاست و با اجرایی شدن آن بهطور متوسط 30 درصد کاهش مصرف سوخت در سیکل حرکتی اتوبوس درونشهری تهران حاصل خواهد شد. همچنین این نکته نیز حائز اهمیت است که اتوبوس هیبرید الکتریکی طراحیشده، برخلاف نوع گازسوز، نیاز به جایگاه سوختگیری جدید ندارد. در مجموع میتوان اظهار داشت که این مزیتهای مهم باعث تمایز این اتوبوس نسبت به سایر اتوبوسها با سوختهای فسیلی شده است.
ظرفیت این اتوبوسها برای سفرهای داخل شهری چگونه است؟ آیا تفاوتی با اتوبوسهای معمولی دارد؟
خیر، فضای داخلی اتوبوس هیبریدشده با نمونه احتراقی آن تفاوتی ندارد و با ظرفیت حداکثر 70 نفر نشسته و ایستاده قابل استفاده خواهد بود. از نظر عملکرد نیز دارای حداکثر سرعت 100 کیلومتر بر ساعت و شیبپیمایی ممتد 20 درصد است و شتاب بهتر از اتوبوس احتراقی معادل را دارد.
اگر مقایسهای از وضعیت تولید این اتوبوسها در جهان داشته باشیم در حال حاضر چه کشورهایی پیشرو و صاحب این فناوری هستند؟
اتوبوسهای هیبرید بیش از 10 سال است که در کشورهای ایالات متحده آمریکا، برزیل، اسپانیا، آلمان و ژاپن در حال تردد و استفاده است.
در حال حاضر بازار جهانی تولید این اتوبوسها چطور است، یعنی کدام تولیدکنندههای خودروسازی این کشورها تا به الان توانسته بازار این خودروها را از آن خود کند؟
اصفهانیان: در حال حاضر جایگزین کردن اتوبوسهای هیبریدی به جای اتوبوسهای دیزلی با توجه به ارزش تکنولوژیک و تاثیر آن در کاهش چشمگیر مصرف سوخت و آلودگی هوا الزامی محسوب میشود
کارخانههای مرسدس بنز، ولوو، التراباس و... نمونههایی از این کارخانههای سازنده است. در بخش خودورهای هیبرید سواری هم خودروی تویوتا پریوس از سال 1998 میلادی به صورت تجاری عرضه شده و تا انتهای سال 2011بیش از 2.2 میلیون دستگاه فروش داشتهاست. شرکتهای تویوتا، نیسان، هوندا، هیوندا، دایملر ـ بنز، بیامو، فولکسواگن، جنرال موتورز، فورد، سیتروئن و پژو هم از جمله عرضهکنندگان خودروهای سواری هیبرید است.
پیشبینی میشود حداکثر تا چه زمانی این اتوبوسها وارد سیستم حمل و نقل عمومی جهان شود؟
در مورد اتوبوس هیبرید آمار تفکیکی در برنامه تولیدکنندگان ارائه نشده است، اما جمعبندی برنامههای تولید خودروهای تمامالکتریک و هیبرید کشورهای جهان به تولید بیش از 7 میلیون خودرو در سال 2020 دلالت دارد. مثلا شرکت تویوتا تا ماه مه 2011 بیش از 3 میلیون خودروی هیبرید فروخته است. در سبد محصولات شرکت فورد نیز 25 درصد تولید آن شرکت در سال 2020 به خودروهای هیبرید و تمامالکتریک اختصاص دارد و پیشبینی میشود که 50 درصد تولید خودروهای احتراقی تا سال 2030 کاهش یافته و با خودروهای نسل جدید جایگزین شود.
پیشبینی میکنید وضعیت کشور ایران برای تولید این اتوبوسها چطور باشد؟
در حال حاضر طرح تولید اتوبوس هیبرید در کشور ترکیه شروع شده است، اما در صورت تولید و عرضه زودتر این اتوبوس در کشور، محصول یاد شده نهتنها اولین اتوبوس هیبرید ایران، بلکه اولین اتوبوس هیبرید الکتریکی کشورهای خاورمیانه و اسلامی خواهد شد.
به نظر شما، آیا تولید انبوه این اتوبوسها در کشور ما توجیه اقتصادی دارد؟
یکی از مهمترین اقداماتی که برای ورود و بهکارگیری فناوری جدید باید صورت پذیرد ارزیابی مالی، اقتصادی و زیستمحیطی آن است. با نظر به اینکه در حال حاضر اتوبوسهای کشور با سوختهای فسیلی نفت، گاز و CNG در حال فعالیت است و با درنظر گرفتن اینکه نفت و گاز طبیعی از جمله منابع پایانپذیر انرژی است، باید به منظور حفظ این منابع و مدیریت آنها برای نسلهای آینده تمهیداتی اندیشید که یکی از این تمهیدات سیاستهای بهکارگیری خودروهای الکتریکی و هیبرید الکتریکی در ناوگان حمل و نقل کشور است. هماکنون طبق مدلسازیهای انجامشده، کارایی بالای سیستم هیبرید و کاهش حداقل 30 درصدی مصرف سوخت اتوبوس هیبرید، نشان میدهد که تولید انبوه این اتوبوسها از دید کلان مملکتی قابل توجیه است.
به عنوان مثال تا پایان سال 1387 در کشور حدود 83هزار دستگاه اتوبوس تولید و وارد شده است که همگی این اتوبوسها از سوختهای فسیلی استفاده میکند. با توجه به عمر اقتصادی 10 ساله و پیمایش متوسط سالیانه 100 هزار کیلومتر هر اتوبوس، اگر 10 درصد ناوگان اتوبوس کشور تبدیل به هیبرید شود، بیش از 10 هزار میلیارد ریال صرفهجویی در هزینه سوخت حاصل خواهد شد. همچنین هر اتوبوس دیزلی روزانه حدود 100 لیتر نفتگاز مصرف میکند. با فرض اینکه این اتوبوسها با استاندارد Euro II کار کند و کارایی موتور نیز 15 درصد باشد، سالیانه 000/555/2 ریال خسارتهای اجتماعی به جامعه تحمیل میکنند.
به این ترتیب هیبریدسازی 10 درصد ناوگان اتوبوس کشور، برای عمر اقتصادی 10 ساله هر اتوبوس، حدود 150 میلیارد ریال کاهش هزینه خسارتهای اجتماعی در پی خواهد داشت. این کاهش هزینهها را میتوان بهعنوان یارانه برای توجیهپذیرتر شدن تولید انبوه این اتوبوس در اختیار تولیدکنندگان و متولیان امر قرار داد. در ضمن وجود زیرساختهای مناسبی که در کشور برای تولید انبوه این خودرو مشاهده میشود، مزیت نسبی تولید داخلی و صادرات این محصول را بیشتر جلوه میدهد.
از دیدگاه مصرفکننده نیز خرید و استفاده از اتوبوس هیبرید الکتریکی بهصرفه است، زیرا موتور احتراقی و جعبهدنده از مجموعه موتور حذف میشود و هزینههای تعمیر و نگهداری 15 تا 20 درصد کاهش مییابد. همچنین با فرض عمر اقتصادی 10ساله اتوبوس، باتریها تا سه سال و موتور کششی تا 10 سال گارانتی خواهد داشت، بنابراین هزینههای عمومی اتوبوس هیبرید نیز نسبت به اتوبوس معمولی کاهش خواهد یافت.
آیا برای مطالعه و طراحی این اتوبوسها از پشتیبانی بخش صنعت خودروسازی کشور برخوردار بودید؟
در ابتدا مبلغ 600 میلیون تومان برای اجرایی شدن و تصویب این طرح به وزارت صنایع و معادن پیشنهاد کردیم. همچنین بنا را بر این قرار دادیم که ایرانخودرو نیز اتوبوسی را به صورت امانی در اختیار مرکز تحقیقات خودرو، سوخت و محیط زیست دانشگاه تهران قرار دهد. در مرحله نخست 180 میلیون تومان بودجه به این طرح تعلق گرفت و ما توانستیم با حمایت مالی شرکت بهینهسازی مصرف سوخت و حمایت ایرانخودرو در خرید برخی قطعات به دلیل تحریمهای وارده و با حمایت سایر شرکتها مانند ایرانخودرودیزل، توسعه خودروکار (یکی از شرکتهای وابسته به شرکت ایرانخودرو دیزل) و صباباتری برای تامین باتریها مانند باتریهای لیتیمی، تجهیزات آزمایشگاهی و کارگاهی بتوانیم بر مشکلاتمان فائق آییم، زیرا ما برای اجرایی شدن این طرح به دلیل تحریمهای برخی بانکها با چالشهایی همچون خرید بعضی قطعات مواجه بودیم و بهطور مستقیم قادر به خرید آن قطعات نبودیم، اما با همکاری این شرکتها توانستیم این مشکلات را پشت سر بگذاریم.
همچنین در برنامه ما نبود که از ابتدا وارد سیستم کنترلی و بردهای کنترلی اتوبوس شویم، یعنی برنامه تهیه آن را داشتیم، اما به دلیل مشکلات به وجود آمده تصمیم به طراحی و ساخت آن گرفتیم. بنابراین ارزش افزوده این طرح این است که ما هماکنون اطلاعات طراحی را خود داریم، یعنی قادریم که در کشورمان این سیستم را ببندیم و در تهیه آن به خودکفایی برسیم.
به نظر شما برای همهگیرشدن و جایگزینی این اتوبوسها با دیگر نمونههای آلاینده موجود چه الزامات قانونی لازم است که تصویب شود؟
همانطور که اشاره شد، خودروی هیبرید در برنامه کلان کشور باید دیده شود و اکثر هزینههای مصرف سوخت و آلایندگی خودروها را دولت بپردازد، مانند دولت ژاپن که پس از 2 دهه سرمایهگذاری و تولید و عرضه جهانی خودروهای هیبرید هنوز به آن یارانه اختصاص میدهد یا دولت آمریکا که80 درصد تفاوت قیمت اتوبوس هیبرید و نمونه احتراقی را میپردازد. طبیعتا کشور ما نیز مستثنا نیست و استفاده از خودروهای هیبرید در برنامه پنجم توسعه کشور دیده شده است.
همچنین کانون هماهنگی دانش و صنعت خودروهای الکتریکی و هیبریدی نیز در معاونت علمی و فناوری ریاستجمهوری تاسیس شده است، اما با توجه به اینکه امروزه به جای مقابله با آلودگی هوا از عبارت جنگ علیه آلودگی هوا استفاده میشود باید با اعمال سیاستهای تشویقی و تعزیری از این فناوری حمایت کرد. مثلا الگوی جهانی تخصیص یارانه یکی از این روشها میتواند باشد. در این راستا میتوان به دادن مجوز برای تردد خودروهای هیبرید در محدوده ترافیک، اعمال عوارض بر آلودگی خودروها، حمایت از خودروسازان تولیدکننده خودروهای هیبرید و تبدیل بخشی از ناوگان حمل و نقل عمومی به خودروهای هیبرید اشاره کرد.
فرزانه صدقی - جامجم
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
پشت پرده اتاقهای دود و طلسـم
