Šta je to električni put?
Električni put, eroad, eHighway ili električni putni sistem (ERS) je sistem koji omogućava prenos snage između vozila i puta kojim se kreće. Električni putevi su klasifikovani u tri kategorije na osnovu načina na koji se punjenje odvija:
- Visinski provodnici: Kod ovog tipa punjenja snaga se kontinuirano prenosi sa visinskih vodova na vozilo preko pantografa. Visinsko provodljivo punjenje je najpogodnije za kamione i autobuse koji su dovoljno visoki da dođu do električnih vodova. Takođe bolje funkcioniše sa vozilima koja putuju unapred zadatom putanjom tako da mogu da ostanu kontinuirano povezana sa električnim vodovima.
- Prenos provodne snage sa puta: Ovo je slično tehnologiji visinske provodljivosti, osim što se umesto pantografa, električna energija prenosi na vozilo preko šina koje su ugrađene u ili na površini puta. Tehnologija uključuje ugrađenu mehaničku ruku koja se povezuje sa napajanjem.
- Induktivni prenos snage sa puta: Ovde se prenos snage odvija između kalemova ugrađenih u put i kalemova u vozilu bez ikakvih žica. Snaga iz mreže se pretvara u visokofrekventnu naizmeničnu struju da bi se stvorilo magnetno polje koje zatim pokupe kalemovi ispod vozila da bi proizveo napon.
Kada automobil ili kamion putuju putem opremljenim bilo kojom od ovih tehnologija, energija će ići direktno u pogonski sistem ili će se koristiti za punjenje akumulatora u vozilu. Ali kada vozilo bude na normalnom putu, ono će se prebaciti na električni ili hibridni motor ili motor sa unutrašnjim sagorevanjem.
Upotreba električnih puteva je danas prilično ograničena, iako postoje neki pilot projekti koji se odvijaju u saradnji sa proizvođačima automobila, istraživačkim institutima, vladama i energetskim kompanijama. Jedan takav projekat se odvija u Lundu, u Švedskoj, dok u Italiji vlada planira da postavi 6 km e-autoputa na severu zemlje. U Kaliforniji , projekat demonstracije se odvija u blizini Luka Los Anđelesa i Long Biča.
Električni putevi: Upoređivanje prednosti i mana
Električni putevi su korisni jer pružaju čistiju alternativu motoru sa unutrašnjim sagorevanjem—posebno ako energija koja se koristi dolazi iz obnovljivih izvora poput vetra ili sunca. U slučaju provodnog punjenja, električni putevi su takođe prilično efikasni. Firma Elways AB, je, na primer, prijavila 85-95% efikasnost za segmentirano provodljivo rešenje za automobile i kamione koji se sada testiraju kao deo projekta eRoadArlanda.
Ali tu se uglavnom završavaju sve prednosti električnih putnih sistema. Iako su skoro sve alternative dizelu daleko od toga da budu mejnstrim, mnoge su napredovale mnogo dalje od ERS-a. Danas nema mnogo podataka iz stvarnog života koji bi potvrdili njegovu pouzdanost i sa izuzetkom pantografa (koji je star 100 godina), svi ostali tipovi punjenja su nove, nerazvijene tehnologije.
E-autoputevi su takođe skupi; postavljanje infrastrukture za punjenje znači značajna ulaganja u postavljanje puteva, postavljanje električnih vodova i njihovo održavanje. Oni takođe imaju potencijal da izazovu dugotrajno ometanje postojećeg saobraćaja kako se infrastruktura ažurira. Jedna studija procenjuje da bi instalacija dinamičkog induktivnog sistema trajala 3 nedelje na 100 metara, dok bi za provodljivi visinski sistem možda trebalo mesec dana na 10 km. Poremećaji bi mogli da se svedu na minimum ako bi se izgradnja ERS-a poklopila sa planiranim radovima na održavanju, ali bi to zaista ograničilo brzinu primene tehnologije.
Složenost ERS-a takođe znači da bi mnogi akteri, uključujući vlade, opštine, dobavljače električne energije i teretne kompanije, morali da rade zajedno. To bi takođe zahtevalo izvesnu prekograničnu saradnju na mestima kao što je EU gde bi kamioni koji putuju širom regiona morali da budu prilagođeni istom tehnologijom da bi koristili puteve. Standardi za punjenje kako bi bilo koja vrsta vozila mogla da koristi električne puteve su u razvoju.
Da li bi električna vozila mogla da pomognu?
Jedan od glavnih argumenata za električne puteve je uloga koju bi oni mogli da imaju u smanjenju anksioznosti u vezi sa razdaljinom koja dolazi sa vožnjom električnog kamiona. Smatra se da bi električni automobili mogli da putuju na veće razdaljine i da koriste manje akumulatore ako se električni putevi koriste za prenos energije direktno na pogon vozila ili za punjenje akumulatora u vozilu. Ovo zvuči kao praktično rešenje, ali brzo gubi na značaju pri pažljivom ispitivanju.
Prvi izazov je interoperabilnost, što znači da bi električni putni sistem morao da bude u stanju da obezbedi snagu za bilo koju vrstu vozila. Danas ne postoje standardi i arhitektura sistema za prenos energije sa mreže na ERS za više vozila. Drugi izazov dolazi od poboljšanja u asortimanu akumulatora za električne kamione koji bi brzo mogli da učine ERS punjenje suvišnim. Uzmite u obzir činjenicu da danas potpuno napunjen električni kamion može da pređe 300 kilometara što pokriva približno 40% svih transportnih radova u EU. Očekuje se da će se ovaj opseg poboljšati u bliskoj budućnosti kroz poboljšanja litijum-jonskih akumulatora, otkrivanje novih ćelijskih materijala, bolje sisteme upravljanja akumulatorima i tehnologije hlađenja. Postoje i velike nade za poluprovodničke akumulatore koji bi mogli da povećavaju obim do 1600 km jednim punjenjem.
Treći izazov su statički ili priključni sistemi za punjenje koji su jedini sistem sa utvrđenim svetskim standardima i proverenom tehnologijom. Broj stanica za punjenje sa priključkom brzo raste; od 2019. bilo je više od 170.000 pumpi u Evropi i više od 68.000 u SAD. Iako je većina ove infrastrukture namenjena automobilima, važno je napomenuti da je tehnologija u dispenzerima Kombinovani sistem punjenja za punjenje (CSS) koji može da se koristi i za automobile i za kamione. Konzorcijum proizvođača kamiona već radi zajedno na povećanju kapaciteta CSS punjenja na jedan do tri megavata, tako da postojeća infrastruktura može da podrži komercijalna vozila. Vlade širom sveta takođe postavljaju planove za proširenje mreža i standardizaciju tehnologije CSS punjenja. Ne postoje tako jasne direktive vlada kada je u pitanju ERS.
Na kraju, ali ne i najmanje važno, korišćenje puteva za punjenje električnih vozila izgleda prilično malo verovatno s obzirom na porast alternativa kao što su vodonične ćelije. Bilo je mnogo buke oko vodonika, posebno u oblasti zahtevnog i dugolinijskog transporta, gde može da se koristi za proširenje dometa za električne kamione. Vodonik ima niz prednosti kao što su kratak i lak proces punjenja goriva i visoka gustina energije. Sa samo 80 kg vodonika kamion može da pređe do 800 kilometara! Ovo bi bilo dovoljno za većinu dugoročnih zadataka i sa dovoljno infrastrukture za dopunu vodonika, ne bi bilo potrebe da se kamion puni tokom vožnje.
Neki potencijalni slučajevi korišćenja
Da li sve ovo znači da u budućnosti saobraćaja nema mesta za električne puteve? Ne u potpunosti. Postoji dobar argument da bi ERS mogao da se koristi za specifične rute ili zatvorene sisteme na manjim područjima gde bi elektrifikacija puteva i korišćenje kamiona bila dobra alternativa. Oni bi takođe mogli da budu pogodno rešenje za autonomne kamione koji obavljaju transportne operacije od čvorišta do čvorišta.
Pažljivije razmatranje alternativnih goriva
S obzirom na sve izazove sa ERS-om, verujem da bi industrija trebalo da traži izvodljivije opcije kao što su elektromobilnost, vodonik, biološki tečni prirodni gas i neka biološka goriva kao što je HVO za dekarbonizaciju transporta. Da bi pomogao prevoznicima da bolje shvate alternativna goriva, sastavio sam vodič koji razmatra prednosti i nedostatke svakog izvora goriva. Vodič takođe uključuje kontrolnu listu sa svim stvarima o kojima vlasnici transporta treba da razmišljaju pre nego što ulože u kamion sa alternativnim pogonom.
