شارك
الرئيسية
2 دقيقة
إن تطوير السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية هو بمثابة رحلة ابتكار وطموح وسعي لتحقيق الاستدامة. استحوذت هذه السيارات منذ فترة طويلة على خيال المهندسين والمدافعين عن البيئة على حد سواء، وقد عُدَّ بعض النماذج، مثل سيارة نونا (Nuna) الهولندية أو السيارات التي طوّرتها جمعية سيارات أورورا (Aurora Vehicle Association) الأسترالية، إنجازات هندسية باهرة، حيث حققت بعض النماذج سرعات تزيد على 90 كيلومتراً في الساعة ومدى يتجاوز 500 كيلومتر في الظروف المثالية.
ومع ذلك، على الرغم من هذه النماذج الواعدة، فإن السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية لم تُنتَج تجارياً. هذا يعود إلى عدة أسباب، بدءاً من التحديات التكنولوجية إلى الجدوى الاقتصادية.
اقرأ أيضاً: كيف يمكن الاستغناء عن الوقود الأحفوري لصالح الطاقة المتجددة؟
كيف تعمل السيارات الشمسية؟
مبدأ عمل السيارات الشمسية بسيط للغاية، حيث تسخّر هذه السيارة طاقة الشمس، وذلك من خلال مجموعة من الخلايا الكهروضوئية، التي غالباً ما تغطي سطح السيارة. تحوّل هذه الخلايا ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. تُستخدم بعد ذلك هذه الكهرباء لشحن البطاريات أو تشغيل المحرك الكهربائي مباشرة، ما يدفع السيارة إلى الأمام.
يُعدُّ تصميم السيارات الشمسية معقداً جداً، إذ يجب تسخير الهيكل لوضع أكبر عدد ممكن من الخلايا الشمسية بهدف زيادة التقاط الطاقة الشمسية إلى أقصى حد. ومع ذلك، فإن مصدر الطاقة هذا يشكّل تحدياً كبيراً، فضوء الشمس ليس متوفراً دائماً في المناطق الجغرافية جميعها والظروف الجوية.
اقرأ أيضاً: كيف ستغيّر بطاريات الحالة الصلبة الجديدة من تويوتا صناعة السيارات الكهربائية؟
لماذا لم تُنتَج السيارات الشمسية تجارياً؟
هناك عدة تحديات منعت انتشار السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية وإنتاجها تجارياً، إليك أبرزها:
- كفاءة إنتاج الطاقة: حتى في الظروف المثالية، وعند تغطية السيارة بالكامل بالخلايا الكهروضوئية، قد لا تتمكن هذه الخلايا من إنتاج ما يكفي من الكهرباء لتشغيل السيارة فترة طويلة وتلبية احتياجات المستهلك.
- قيود تخزين الطاقة: الطبيعة المتقطعة للطاقة الشمسية تتطلب حلولاً موثوقة وجيدة لتخزين الطاقة. توفّر البطاريات الحالية سعة تخزين جيدة، لكن الخلايا الكهروضوئية قد لا تتمكن من شحنها بسرعة كافية أو لا تتمكن من ملئها بالكامل لتلبية الاحتياجات.
- التكاليف الباهظة: يُعدُّ إنتاج الخلايا الشمسية العالية الكفاءة المطلوبة لهذه السيارات مكلفاً، ما يؤدي إلى ارتفاع سعر السيارة بما لا يجعلها في متناول المستهلك العادي.
- تحديات التصميم العملي: تحتاج السيارات الشمسية إلى مساحة كبيرة لوضع الخلايا الكهروضوئية، وعادة ما يكون تصميمها غير عملي، بسبب حجمها الكبير الذي يؤدي إلى مشكلات ركن السيارة والقيادة في الطرقات الضيقة، وانعكاس أشعة الشمس عن الألواح الشمسية الذي قد يزعج الآخرين حولها.
- قيود الطقس والمناخ: السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية تكون دائماً تحت رحمة الطقس، حيث يتأثر أداؤها بالغيوم، ما يجعل استخدامها شبه مستحيل في بعض المناطق الجغرافية.
اقرأ أيضاً: كيف تَعِدُنا البطاريات الحرارية بمستقبل أقل تلوثاً في مجال التصنيع؟
هل يمكن التغلب على هذه التحديات؟
على الرغم من التحديات الحالية، فإن مستقبل السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية ليس قاتماً تماماً، إذ يبشّر التقدم الذي أُحرِز في تحسين كفاءة الخلايا الكهروضوئية والبطاريات بالقدرة على التغلب على بعض التحديات.
ربما سيكون المستقبل لدمج الخلايا الكهروضوئية في السيارات الكهربائية التقليدية لتوفير مصدر شحن بديل للبطاريات، ما يوفّر مستقبلاً هجيناً تسهم فيه الطاقة الشمسية بتوفير الكهرباء للسيارات الكهربائية.
اقرأ أيضاً: محاولات أميركية لتطوير تقنية لنقل الطاقة لاسلكياً
ما السيارات الأخرى الصديقة للبيئة؟
السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية ليست مرشحة لأن تسود في العالم بديلاً عن السيارات التي تعمل بالوقود الأحفوري، لكن هذا لا يعني أنه لا توجد بدائل صديقة للبيئة:
- السيارات الكهربائية: مع تطور البنية التحتية للشحن وتحسين عمر البطاريات، تُعدُّ السيارات الكهربائية في مقدمة السباق لاستبدال السيارات التي تعمل بالوقود الأحفوري.
- سيارات الهيدروجين: توفّر خلايا وقود الهيدروجين إمكانية التزود بالوقود بسرعة وتصدر المياه فقط كناتج عن الاحتراق، لذا فإنها تمثّل مصدراً مقنعاً للطاقة النظيفة، على الرغم من أن البنية التحتية لا تزال تمثّل تحدياً.