يشهد قطاع النقل الثقيل الأوروبي فترة من التغيير المتسارع، وفي هذا السياق، قررت شركة فولفو للشاحنات إيلاء أهمية كبيرة للهيدروجين كأحد العناصر الرئيسية بهدف خفض الانبعاثات على الطرق الطويلة. وقد طرحت الشركة السويدية بالفعل أولى شاحناتها الثقيلة المزودة بمحركات احتراق تعمل بالهيدروجين، وهي تقنية تهدف إلى طرحها للإنتاج التجاري قبل عام 2030.
بعيدًا عن كونه نموذجًا أوليًا بسيطًا للمختبر، يتم اختبار هذه المركبات في ظل ظروف التشغيل الحقيقية.بهدف تقديم أداء قريب جدًا من أداء شاحنة الديزل التقليدية، ولكن مع تأثير مناخي أقل بكثير، تقدم فولفو هذا التطوير كحل عملي للأسطول الذي يحتاج إلى مدى طويل، وتقليل وقت التوقف، وانتقال تدريجي إلى النقل الخالي من الانبعاثات.
محرك احتراق مصمم لاستخدام الهيدروجين، وليس خلية وقود...
في هذا المشروع، فولفو لا تتحدث عن الشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقودبل هو محرك احتراق داخلي مُعدّل خصيصاً لاستخدام الهيدروجين. وهو يعتمد على نظام توليد الطاقة بالديزل المألوف، مع تعديلات كبيرة على أنظمة الحقن وإدارة الاحتراق.
يُعدّ العنصر الأساسي في هذا التصميم المعماري هو تقنية الحقن المباشر عالي الضغط (HPDI)هذا نظام تستخدمه فولفو بالفعل في شاحناتها التي تعمل بالغاز الطبيعي المسال، حيث يوجد أكثر من 10.000 وحدة قيد الخدمة حول العالم. تُمكّن هذه الخبرة السابقة العلامة التجارية من نقل مفهوم راسخ إلى بيئة الهيدروجين، مما يقلل المخاطر التقنية ويُسهّل الصيانة للورش التي لديها خبرة سابقة بهذه المنصة.
من خلال HPDI، يتم حقن كمية صغيرة من وقود الإشعال تحت ضغط عالٍ جدًايُهيئ هذا الظروف اللازمة لاحتراق الهيدروجين بثبات وبشكل مُتحكم فيه. يُحسّن هذا المزيج الكفاءة مقارنةً بمحركات الهيدروجين التقليدية، مع الحفاظ على استجابة الطاقة وعزم الدوران المألوفة لسائقي سيارات الديزل.
أداء مماثل للديزل ومصمم للمسافات الطويلة...
أحد الأهداف المعلنة للشركة هو أن يمكن لشركة النقل استخدام هذه الشاحنات بنفس طريقة استخدام شاحنات الديزل تقريبًا.دون تغييرات جذرية في العمليات اليومية. أكد يان هيلمغرين، رئيس إدارة المنتجات في شركة فولفو للشاحنات، أن العملاء سيتمكنون من العمل معهم باستخدام نفس مبادئ تخطيط المسار والتوقيت وإدارة الحمولة كما هو الحال مع مركباتهم الحالية.
على الرغم من أن العلامة التجارية لم تُصدر بعد أرقاماً محددة لنطاق منتجاتها، نعم، من المتوقع أن يتجاوز نطاق التشغيل المسافة اليومية المعتادة بشكل كبير. تُعدّ هذه الشاحنات الهيدروجينية من بين العديد من عملاء النقل الثقيل، مما يضعها في موقع تنافسي مع بدائل البطاريات الكهربائية بالكامل، والتي لا تزال محدودة اليوم بكثافة الطاقة وأوقات إعادة التزود بالوقود على الطرق الطويلة جدًا.
يُعد وقت التزود بالوقود نقطة رئيسية أخرى: يسمح الهيدروجين بملء الخزان في وقت مماثل لوقت إعادة تعبئة وقود الديزل.يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية في ممرات الشحن الأوروبية، حيث تُحسب كل دقيقة توقف. بالنسبة للعمليات المكثفة، تُحدث هذه الميزة فرقًا شاسعًا مقارنةً بالشاحنات الكهربائية التي تعتمد على فترات شحن طويلة أو بنية تحتية محدودة للطاقة العالية.
انبعاثات صفرية صافية باستخدام الهيدروجين الأخضر وHVO المتجدد...
وبغض النظر عن الأداء، فإن السبب الرئيسي لوجود هذه الشاحنات هو مساهمتها في خفض انبعاثات الكربون. عندما يعمل المحرك بالهيدروجين الأخضر ويستخدم وقود HVO المتجدد كوقود للاشتعالتؤكد فولفو أنه يمكن ضبط توازن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عند قيم قريبة من الصفر في التحليل الكامل "من البئر إلى العجلة".
يأخذ هذا النهج الشامل من البئر إلى العجلة في الاعتبار إنتاج الوقود واستخدامه في المركبةهذه نقطة تخضع لمراقبة دقيقة من قبل الجهات التنظيمية الأوروبية. ووفقًا للشركة، فإن الأداء البيئي لهذا المزيج يسمح بتصنيف هذه المركبات ضمن فئة المركبات عديمة الانبعاثات (ZEV) في معايير ثاني أكسيد الكربون المتفق عليها في الاتحاد الأوروبي للنقل الثقيل.
بالإضافة إلى خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، إن البنية القائمة على المحركات المشتقة من الديزل تبسط عملية الانتقال بالنسبة للعديد من شركات النقل، التي يمكنها الحفاظ على خطط صيانة مماثلة، وتوافر قطع الغيار، وتدريب الموظفين، فإن تكنولوجيا الهيدروجين لا تمثل خيارًا صديقًا للبيئة فحسب، بل تمثل أيضًا خيارًا عمليًا للأسطول الأوروبي الذي يحتاج إلى حلول سريعة وموثوقة.
حل مصمم خصيصاً للرحلات الأوروبية الطويلة...
صُممت شاحنات فولفو التي تعمل بالهيدروجين، قبل كل شيء، من أجل العمليات بعيدة المدى وحركة المرور الدوليةهذه مناطق لا تزال فيها البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية غير كافية لتلبية جميع الاحتياجات، حيث تؤثر فترات التوقف الطويلة بشكل مباشر على الإنتاجية. كما تهدف نماذج أخرى من شاحنات الهيدروجين المتوفرة في السوق إلى سد هذه الثغرات نفسها.
في الممرات التي تُستخدم بكثرة في إسبانيا وبقية أوروبا، مثل المحاور المتوسطية والأطلسية أو الطرق الرئيسية العابرة للحدودإن إمكانية التزود بالهيدروجين في غضون دقائق معدودة قد تكون جذابة للغاية. ويتوقع المصنّع أن تكون هذه التقنية مفيدة بشكل خاص في المناطق التي يتطلب فيها إنشاء شبكة كثيفة من محطات التزود بالوقود عالية الطاقة وقتاً أطول أو استثمارات ضخمة.
وبهذا النهج، ترغب فولفو في تقديم بديل يتناسب مع الواقع الحالي للعديد من شركات النقل تلك التي تنقل البضائع يوميًا بين الدول وتحتاج إلى أدوات جاهزة للعمل، وليس مجرد مشاريع تجريبية معزولة. والهدف هو أن يكون تأقلم السائق في حده الأدنى: بيئة عمل مماثلة، وسلوك ديناميكي معروف، وعملية عمل مشابهة قدر الإمكان لتلك الخاصة بشاحنة الديزل.
الخبرة السابقة واختبارات القيادة كخطوة حاسمة...
يمثل بدء الاختبارات على الطرق علامة فارقة مهمة في خارطة طريق شركة فولفو للشاحنات. بعد توطيد خبرتها في شاحنات الغاز والنماذج الكهربائيةوتنتقل الشركة الآن إلى التحقق من صحة محرك الاحتراق الهيدروجيني خارج بيئة المختبر، في ظروف التحميل والطقس والتضاريس الواقعية.
تتيح هذه الاختبارات إجراء قياسات دقيقة معايير مثل استهلاك الهيدروجين، وكفاءة النظام الإجمالية، وموثوقية حقن HPDI وسلوك المحرك في ظل ظروف قاسية، مثل المنحدرات الطويلة أو الازدحام المروري الشديد. ستُستخدم المعلومات المُجمّعة لضبط المعايرات، وتحسين المكونات، وتحديد أولى الحزم التجارية التي ستصل إلى السوق الأوروبية. كما تُحلل هذه العملية التعاونات الصناعية، مثل... تحالف بين المصنعين والموردين لتحسين أداء محركات الهيدروجين.
ووفقًا لهيلمغرين، فإن طموح العلامة التجارية هو أن يتم وضع هذه الشاحنات بين الأكثر كفاءة في هذا القطاع من حيث استهلاك الوقود والطاقة وعزم الدورانوإذا تأكد ذلك في التشغيل الواقعي، فقد يجعلها خيارًا تنافسيًا للغاية للأسطول الكبير الذي يرغب في تقليل انبعاثاته دون التضحية بالأداء العالي.
جزء من استراتيجية ثلاثية المحاور نحو نقل خالٍ من الانبعاثات...
إن الالتزام بالهيدروجين ليس معزولاً: تتبنى شركة فولفو للشاحنات استراتيجية لإزالة الكربون تعتمد على ثلاثة ركائز تكنولوجية رئيسية.من ناحية أخرى، هناك شاحنات كهربائية تعمل بالبطاريات، تستهدف في المقام الأول التوزيع الحضري والإقليمي وبعض الطرق بين المدن مع بنية تحتية موحدة للشحن.
في المركز الثاني هم شاحنات كهربائية تعمل بخلايا وقود الهيدروجينيتطور تطوير هذه المركبات بشكل متسارع، وتخطط الشركة لطرحها تجارياً في النصف الثاني من هذا العقد. تولد هذه المركبات الكهرباء داخلياً من الهيدروجين، مع انبعاثات محلية تقتصر على بخار الماء، وهي مصممة لتغطية استخدامات معينة لا تُعد فيها البطاريات الخيار الأمثل.
يتكون الركن الثالث من محركات احتراق تعمل بالوقود المتجدديشمل ذلك الجيل الجديد من محركات الهيدروجين بتقنية الحقن المباشر للوقود عالي الضغط. كما يشمل حلول الوقود الحيوي أو الوقود الحيوي المُهدرج المتوفرة في السوق، والتي تسمح بخفض الانبعاثات باستخدام بنية تحتية للتزود بالوقود مألوفة لدى هذه الصناعة.
من خلال هذا النهج متعدد الجوانب، تهدف فولفو إلى التكيف مع سيناريوهات الطاقة المتنوعة في أوروبامن الدول التي تمتلك شبكات شحن سريع أكثر تطوراً إلى المناطق التي يمكن فيها تطوير الهيدروجين المتجدد بسرعة بفضل المشاريع الصناعية أو إنتاج الطاقة المتجددة المحلية.
في طريقها إلى الإطلاق التجاري قبل عام 2030…
تُسرّع شركة فولفو للشاحنات استراتيجيتها لإزالة الكربون بهدف تضمين شاحنات الهيدروجين ضمن نطاقها التجاري قبل عام 2030. وتولي العلامة التجارية أولوية لاختبارات الطرق المفتوحة وبرامج ما قبل الإنتاج مع عملاء مختارين للتحقق من صحة هذه التقنية في ظروف التشغيل الواقعية. ومن خلال الاستفادة من البنية الميكانيكية لمحركات الديزل الحالية، تهدف الشركة السويدية المصنعة إلى تسهيل الانتقال التشغيلي السلس لشركات الخدمات اللوجستية، مع ضمان شبكة راسخة من قطع الغيار وخدمات ما بعد البيع في جميع أنحاء أوروبا.
بالنسبة لقطاع النقل الثقيل، تمثل هذه التطورات حلاً فعالاً للقيود المفروضة على مناطق منخفضة الانبعاثات والرسوم المناخية الجديدة. تعمل هذه المركبات بديناميكية مشابهة للديزل ولكن ببصمة كربونية محايدة، مما يسمح بتجديد الأسطول دون التضحية بالإنتاجية أو أوقات التسليم. تُقدّم هذه التقنية المُعدّلة للاحتراق الداخلي نفسها كبديل حقيقي للامتثال للوائح الاتحاد الأوروبي الصارمة، موفرةً تنقلاً مستداماً دون قيود مدى البطاريات.
يجمع نهج فولفو العملي بين أنظمة الحقن عالية الضغط و الوقود المتجدد لتقليل الأثر البيئي للنقل لمسافات طويلة بشكل جذري، يحافظ هذا النهج التقني على المتانة اللازمة لنقل البضائع الثقيلة، مما يضمن عدم تأثر العمليات اليومية بالتحول في قطاع الطاقة. وبهذه الطريقة، تعزز العلامة التجارية ريادتها في السوق العالمية من خلال تقديم حلول تستفيد من البنية التحتية الصناعية القائمة، محولةً محرك الاحتراق التقليدي إلى أداة رئيسية لتحقيق نقل خالٍ من الانبعاثات.
المصدر - شاحنات فولفو
صور | شاحنات فولفو
- الساحات 5 - 7
- قوة 333 - 680 حصان
- القدرة: 333 - 680 حصان
- الاستهلاك: 18,3 - 19,8 كيلوواط ساعة/100 كم