مزرعه خورشیدی هایپرلوپ: آیا نسل بعدی سفرها می‌توانند به ما در کربن‌زدایی کمک کنند؟

شناور شدن با سرعتی در حد پرواز، ایمنی روی زمین و بدون آلایندگی، این‌ها وعده‌های هایپرلوپ است. اما فراتر از سریع، مقرون به صرفه، ایمن و تمیز بودن، این زیرساخت ها می‌تواننند کارهای بیشتری انجام دهند. سیستم حمل و نقل می‌تواند یکپارچه شود و به نوسازی شبکه‌های انرژی در سراسر جهان کمک کند. در ۹ سال گذشته، شرکت Hyperloop Transportation Technologies نسل بعدی سفرهای پرسرعت را توسعه داده است.

هایپرلوپ چگونه کار می کند؟

هایپرلوپ ها در واقع واگن های قطاری هستند که کپسول نامیده‌ می‌شوند و در لوله های نیمه تخلیه شده با استفاده از شناورسازی مغناطیسی غیرفعال پیشرفته شناور می‌شوند. به دلیل این عوامل، کپسول‌های هایپرلوپ می‌توانند با سرعتی بیش از 600 مایل در ساعت در یک محیط امن و کنترل‌شده با هزینه‌هایی بسیار کمتر از سیستم‌های فعلی حرکت کنند.

انرژی کمی برای حفظ فشار هوای پایین در لوله‌ها و برای جابجایی کپسول‌های هایپرلوپ حاوی حدود سی مسافر یا محموله از ایستگاهی به ایستگاه دیگر نیاز است. این سیستم کاملاً الکتریکی است و می‌تواند با انرژی خورشیدی از پانل های متصل به سطح لوله ها کار کند. هایپرلوپ به صورتی طراحی شده‌است تا انرژی بیشتری نسبت به مصرف آن تولید کند و آن انرژی را به شبکه برگرداند.

طبق مطالعه سال 2020 دانشگاه کالیفرنیا، ، تا سال 2035 اکثر وسایل نقلیه جدید الکتریکی خواهند بود. ایالات متحده به تنهایی به 90 درصد بیشتر از انرژی مصرفی خود در سال 2018 نیاز خواهد داشت. برای پاسخگویی به این تقاضا،  باید به نیروگاه‌های خورشیدی و بادی نگاه توجه کرد. هایپرلوپ دارای مزایای دوگانه حذف وسایل نقلیه از جاده و بازگرداندن بخشی از این انرژی مورد نیاز به شبکه است.

Hyperloop یک پروژه زیرساختی است که به دلیل جنبه‌های طراحی ذاتی آن برای انرژی خورشیدی مناسب‌تر از هر پروژه دیگری است. برای سیستم‌ راه‌آهن، باید زیرساخت‌های اضافی برای پشتیبانی از پنل‌های خورشیدی ساخته شود. طراحی مبتنی بر لوله هایپرلوپ به صورت آماده برای پنل خورشیدی ارائه می شود.

سیستم HyperloopTT در مقایسه با سایر روش های حمل و نقل پرسرعت، هزینه پیاده سازی پایینی دارد. اگرچه به عنوان یک پروژه زیرساختی عمرانی که مسافت های طولانی را پوشش می‌دهد، بخش‌هایی وجود خواهد داشت که در بالای زمین، در سطح و زیر زمین قرار دارند و برای برآورده کردن شرایط منحصر به فرد محلی بهینه می‌شوند.

سیستم HyperloopTT هزینه های زیست محیطی یک پروژه زیرساختی در مقیاس بزرگ را با ادغام پنل های خورشیدی و سایر منابع انرژی تجدیدپذیر کاهش می‌دهد تا یک سیستم انرژی فزاینده ایجاد کند که هدف آن تولید انرژی بیشتر از آنچه است که استفاده می‌کند. بهره‌برداری از انرژی‌های تجدیدپذیر همچنین هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد. این سیستم در یک محیط کم فشار و کاملا محصور کار می‌کند، خطرات سنتی ناشی از آب و هوا و گذرگاه‌های ترافیکی را حذف می‌کند و کارایی و قابلیت اطمینان را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

اتصال شهرها

در سال 2019،HyperloopTT در کنار ارگان‌های حمل‌ونقل منطقه‌ای در داخل و اطراف شهرهای ایالات متحده در کلیولند، شیکاگو و پیتسبورگ فعالیت خود را آغاز کرد تا جامع‌ترین مطالعه جهان را در ارتباط بین شهرها با سیستم HyperloopTT انجام دهد. بنابر نتایج این تحقیق، علاوه بر اینکه هایپرلوپ اولین سیستم حمل‌ونقل پرسرعت مورد استفاده در آمریکای شمالی است، این سیستم سالانه میلیون‌ها تن کربن تولیدی را در طول مسیر با خارج کردن کامیون‌ها و خودروها از جاده‌ها حذف می‌کند. با هایپرلوپ، هم افزایی منحصربفرد بالقوه صرفه جویی در انرژی و کاهش اثر کربن در مناطقی که در آن نصب شده است و همزمان برای آن منطقه انرژی تولید می‌کند، را شاهد خواهیم بود.

بیشتر شبکه‌های انرژی نیاز مبرمی به ارتقا دارند. کلید این ارتقا، اتصال مکان‌ها و ایجاد یک شبکه جدید است. Hyperloop یک پروژه زیرساختی است که می‌تواند به راحتی این ارتقا را هدایت کند. لوله‌های Hyperloop می‌توانند به سیستم عصبی حاکم بر شبکه‌های هوشمند در سطح منطقه تبدیل شوند که برای شبکه‌های انرژی تجدیدپذیر انعطاف پذیر ساخته شده‌اند.

ساختمان‌های تولیدکننده انرژی، دولت‌های محلی و تامین‌کنندگان انرژی را مجبور کردند تا سناریوهایی را در نظر بگیرند که در آن مصرف‌کنندگان انرژی نیز می‌توانند انرژی را به شبکه بازگردانند. در حال حاضر مقررات و تولیدکنندگان این نوع انرژی وجود دارند و اگر این تبدیل بخواهد تسریع شود، تنها نیاز به سرمایه گذاری بیشتر دارد.

Hyperloop در حال شکل‌گیری است و نهادهای قانونگذاری در ایالات متحده، اروپا و آسیا همگی این فناوری را دنبال می‌کنند، دلیل این پیگیری، مهندسی و تحقیقات انجام شده در طراحی سیستم هایپرلوپ است که فرصت قابل توجهی برای رشد اقتصادها به طور کارآمد و پایدار ارائه می دهد.

منبع: ترجمه شده از سایت smartcitiesworld توسط مهراد شاهمیری از شرکت فرا