شواحن في أعمدة الإنارة... حل ذكي لأزمة البنية التحتية للسيارات الكهربائية

اقترح باحثون من جامعة ولاية بنسلفانيا حلاً ذكيًّا على مستوى الشارع لمواجهة أحد أبرز التحديات التي تواجه انتشار السيارات الكهربائية: ندرة محطات الشحن، خاصةً لمن لا يمتلكون مرآبًا منزليًّا أو ممرًّا خاصًّا. ويتلخّص الاقتراح في تحويل مصابيح الشوارع العادية إلى محطات شحن منخفضة التكلفة وسهلة الوصول.

ولا يقتصر المشروع على الجانب التقني، بل يركّز بوضوح على البُعد الاجتماعي. فقد تعاون الباحثون مع مجتمعات في مدينة كانساس سيتي لضمان ألا تقتصر فوائد هذا الحل على الأحياء الغنية أو المناطق ذات الكثافة المرورية العالية، بل تمتد لتشمل شرائح أوسع من السكان، خصوصًا سكان الوحدات السكنية المتعددة في المناطق الحضرية.

اختيار المواقع بمنهجية قائمة على البيانات والعدالة

واستخدم الفريق منهجية مكوّنة من مرحلتين لاختيار مواقع تركيب الشواحن. في المرحلة الأولى، حُدّدت المناطق ذات أعلى طلب متوقّع على الشحن، بناءً على عوامل مثل استخدام الأراضي، وكثافة المحطات الحالية، والمعالم القريبة، وحجم حركة المرور.

وفي المرحلة الثانية، أُدخل معيار "العدالة" لضمان توزيع عادل للموارد. وقد ساعدت نماذج الذكاء الاصطناعي المدرّبة على تحليل هذه المعطيات في إنتاج خريطة دقيقة للمواقع المثلى.

وانطلقت التجربة الفعلية بتركيب محطات شحن على 23 مصباح شارع في مدينة كانساس سيتي بولاية ميسوري. وشملت الدراسة مقارنة أداء هذه الوحدات مع محطات الشحن التقليدية، إضافة إلى تقييم الأثر البيئي من خلال قياس الانخفاض في استهلاك البنزين وانبعاثات الغازات الدفيئة.

نتائج مشجّعة على الصعيدين التقني والبيئي

وأظهرت النتائج أن شواحن مصابيح الشوارع تحقّق سرعات شحن أعلى، ما يعزّز جدواها كحل عملي في البيئات الحضرية.

كما بيّنت البيانات أن متوسط مدة توقف السيارات عند هذه الشواحن أقصر، ربما بسبب محدودية أماكن الوقوف على الرصيف أو التكاليف المرتبطة بها. ومع ذلك، حقّقت هذه الشواحن انخفاضًا في استهلاك البنزين بنسبة 11.94%، وانخفاضًا في انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 11.24% مقارنةً بالمحطات التقليدية.

وضمن إطار بحثي مدعوم من وزارة الطاقة الأمريكية، تعاون الباحثون مع مركز كانساس سيتي مترو للطاقة، وشركات المرافق المحلية، ومختبر الطاقة المتجددة الوطني. ونتج عن هذا التعاون إطار عمل ثلاثي المحاور يركّز على "ا لطلب " و"الجدوى التقنية" و"فوائد المجتمع"، بهدف تمكين مدن أخرى من تبني نفس النموذج.

توسيع النموذج ليشمل عوامل مناخية واجتماعية

ويعمل الفريق حاليًّا على تحسين نماذجه عبر دمج بيانات اجتماعية-اقتصادية ومعلومات مناخية. ويهدف هذا التحديث إلى تحديد المجتمعات الأكثر حاجة إلى محطات الشحن، مع مراعاة تأثير الظروف الجوية — مثل درجات الحرارة القصوى — على أداء البطاريات واستهلاك الطاقة.

ويُعدّ هذا الحل مثالًا على الابتكار القائم على الاستفادة من الموجود. إذ تعتمد شواحن مصابيح الشوارع على الأعمدة والبنية الكهربائية القائمة، ما يقلّل التكاليف ويسهّل التنفيذ، ويُجنّب المدن الحاجة إلى استثمارات باهظة في بنى تحتية جديدة.

ويقول شيانبياو هو، من جامعة ولاية بنسلفانيا: "الدافع وراء هذا العمل هو أن العديد من سكان الشقق والوحدات السكنية المتعددة، خاصة في المناطق الحضرية ووسط المدن، لا يمكنهم الوصول إلى شواحن منزلية مخصصة لأنهم لا يتمتّعون بامتياز امتلاك مرآب".