در سال ۲۰۱۸ میلادی (۱۳۹۷ خورشیدی)، تیراژ تولید خودرو در جهان به رکورد ۹۷ میلیون دستگاه رسید. در حال حاضر، به دلیل کمبود مواد و قطعات و همین طور افزایش هزینه‌ها، میزان تولید کاهش پیدا کرده، با این حال همچنان تیراژ خودروسازان در سال چند ده میلیون دستگاه است.
یکی دو سالی است که بحث خودروهای برقی داغ شده و کمپانی‌ها بخشی از خط تولیدشان را به ماشین‌های پاک اختصاص داده‌اند. سوالی که در اینجا مطرح می‌شود این است که برای ساخت یک دستگاه خودرو چقدر انرژی مصرف می‌شود؟
نحوه محاسبه و اندازه‌گیری انرژی
در این مورد باید کمی علمی حرف بزنیم. رایج‌ترین واحد انرژی، ژول نامیده می‌شود. ژول عبارت است از یک وات انرژی که در یک ثانیه مصرف می‌شود. مگاژول (MJ) برابر با یک میلیون ژول و گیگاژول (GJ) معادل یک میلیارد ژول است.
از این واحد می‌توان برای محاسبه و اندازه‌گیری منابع مختلف انرژی، از زغال سنگ و باد گرفته تا بنزین استفاده کرد. در بحث تولید خودرو از واحد «گالن یا لیتر بنزین» استفاده تا برای علاقمندان به حوزه خودرو قابل درک باشد. یک گالن یا ۳.۷۸ لیتر بنزین برابر با ۱۲۰ میلیون ژول است.
میزان انرژی لازم برای تولید هر خودرو
اعداد و ارقامی که در این مطلب استفاده می‌شود کاملا علمی و دقیق است و موسسه انتشارات دیجیتال چندرشته‌ای (MDPI) آن را در مجلدی منتشر کرده است. در این مجلد، جدولی وجود دارد که میزان مگاژول انرژی بر کیلوگرم خودرو را نشان می‌دهد.
عددی که بر اساس فرمول‌های MDPI تعیین شده ۴۱.۸ میلیون ژول بر کیلوگرم (MJ/KG) است. اما موسسه گزارش‌های پژوهشی علمی و فنی بلژیک عدد ۵۳ MJ/KG را نشان می‌دهد و در تحقیقات مرکز پژوهشی سیستم‌های محیطی کسل آلمان به عدد ۸۱ MJ/KG رسیده است.
هر سه این اعداد دقیق محاسبه شده‌اند اما ما عدد ۴۱.۸ MJ/KG را مبنای محاسبه خود قرار می‌دهیم. با این حال بعد از این مرحله مجبوریم تا بعضی از اعداد را به صورت تقریبی در نظر بگیریم. هر خودرو به طور میانگین حدودا ۱۳۶۰ کیلوگرم وزن دارد و با ضرب آن در عدد مگاژول بر کیلوگرم، به میزان انرژی مصرفی برای تولید یک دستگاه خودرو می‌رسیم.
بر این اساس، برای ساخت یک دستگاه خودرو ۵۶،۸۸۰ میلیون ژول انرژی مصرف می‌شود که معادل ۴۷۴ گالن یا ۱۷۹۴ لیتر بنزین است. برای تولید خودروهای برقی انرژی بیشتری مصرف می‌شود، هر چند میزان آلایندگی صفر این خودروها، این مصرف انرژی را جبران می‌کند. بنابراین اگر فرض کنیم که باک خودرو ۵۶ لیتر یا ۱۵ گالن ظرفیت داشته باشد، برای تولید یک دستگاه خودرو، باک بنزین باید ۳۱ بار پر شود.
مصرف ۱۷۹۴ لیتر یا ۳۱ باک در خوشبینانه‌ترین حالت نیز چندان پاک و غیرآلاینده نیست اما این هم راه حلی دارد.
تولید خودرو با انرژی سبز
منظور از انرژی پاک یا سبز، برقی است که در نیروگاه‌های بادی، خورشیدی و حتی برق آبی تولید می‌شود. حالا باید حساب و کتاب جدیدی انجام دهیم. همان طور که می‌دانید و روی قبض‌ها دیده‌اید، میزان برق مصرفی با ژول محاسبه نمی‌شود. کیلووات ساعت (kWh)، مقدار کیلووات تولیدشده در یک ساعت است و همان طور که قبلا گفتیم یک ژول یعنی یک وات مصرف‌شده در یک ثانیه، پس یک کیلووات ساعت (kWh) تقریبا ۳.۶ میلیون ژول (MJ) است.
اول از همه به سراغ نیروگاه‌های خورشیدی می‌رویم: هر پنل خورشیدی فقط ۱.۲۴ kWh در روز برق تولید می‌کند و برای تولید یک دستگاه خودرو به ۱۵،۸۰۰ کیلووات ساعت انرژی نیاز داریم. برای تولید این میزان برق، ۱۲،۷۴۱ پنل خورشیدی لازم است. اگر هر پنل خورشیدی ۱.۶۴ متر طول و ۰.۹۹ متر عرض داشته باشد، مساحت پنل‌های خورشیدی برای ساخت یک دستگاه خودرو ۲۰،۷۷۵ متر مربع است. بنابراین برای ساخت یک دستگاه خودرو با استفاده از نیروگاه خورشیدی به ۵ هکتار زمین نیاز داریم.
یکی دیگر از منابع انرژی پاک یا سبز، باد است. یک توربین بادی به طور متوسط حدود ۱۵،۰۰۰ کیلووات ساعت در روز برق تولید می‌کند و بدین ترتیب برای ساخت یک دستگاه خودرو، یک توربین بادی کافی است. با توجه به اینکه در زمینی به مساحت ۵ هکتار، می‌توان ۲۰۰ تا ۴۰۰ توربین نصب کرد، نیروگاه‌های بادی از خورشیدی به‌صرفه‌تر و کارآمدتر هستند.
اما نیروگاه‌های برق آبی می‌توانند بیشترین میزان انرژی را تولید کنند. ۵۸ نیروگاه برق آبی در غرب ایالات متحده، ۴۲ میلیارد کیلووات ساعت در سال یا ۱.۱ میلیون کیلووات ساعت در روز برق تولید می‌کنند. با این میزان انرژی، یک کارخانه می‌تواند در روز فقط ۷۳ دستگاه خودرو بسازد که در مقایسه با آمار و ارقام خودروسازان، عدد کمی است.
نتیجه‌گیری پژوهش
فورد و تویوتا در سال ۲۰۲۰، بیش از ۲ میلیون دستگاه خودرو فروختند. بنابراین این خودروسازها باید روزانه ۶۰۰۰ دستگاه خودرو تولید کنند و این نکته را در نظر بگیرید که میزان تولید خودروسازان در سال ۲۰۲۰ کاهش داشته است.
تنها منبعی که می‌تواند انرژی لازم برای تولید این میزان خودرو را تامین کرد، سوخت‌های فسیلی و زغال سنگ است. بنابراین در آینده، برای تولید خودروها انرژی بیشتری نیاز است و خودروسازان آلاینده‌تر می‌شوند، هر چند ماشین‌های برقی که تولید می‌کنند، پاک پاک پاک باشد.
نویسنده: میلاد قزللو
