حرکت یک وسیله نقلیه توسط نور خورشید

این رؤیای سِیر دائمی است. سفرهایی که به کره زمین آسیب نمی‌رساند. سفرهایی که تا زمان درخشش آفتاب به طول می‌انجامد. مشکلات بزرگی در رابطه با این رؤیا وجود دارد. ابرها می‌آیند. شب فرامی‌رسد. قوانین فیزیک محدود می‌کند که چگونه صفحات خورشیدی می‌توانند نور را به انرژی تبدیل کنند. اما یک شرکت نوپا ادعا می‌کند که بر این مشکلات فائق آمده است!
Aptera Motors، یک شرکت کالیفرنیایی که نام آن از یونانی باستان به معنای "بدون بال" است، اولین ماشین خورشیدی با تولید انبوه را در سال جاری عرضه می‌کند. این‌یک وسیله نقلیه الکتریکی فوق‌العاده آیرودینامیکی است که دارای سه در، سه‌چرخ و دو صندلی هست که با 34 فوت مربع ( 180 عدد معدل 3 متر) سلول خورشیدی پوشانده شده است.
باتری این خودرو از نوع BEV است که بازه بالایی دارد. موتورهای این خودرو به‌صورت توپی است و بازدهی آن در بهترین شرایط 1600 کیلومتر هست. همچنین خودروی مذکور می‌تواند به‌طور تخمینی 5 برابر بیش‌تر از سایر وسایل نقلیه الکتریکی با همان سیستم خورشیدی برود.
این ماشین چنان کارآمد است که در یک روز روشن، این سلول‌ها به‌تنهایی می‌توانند انرژی کافی برای رانندگی در حدود 40 مایل را فراهم کنند - بیش از دو برابر مسافت رفت‌وآمد متوسط ​​آمریکایی‌ها. این شرکت با شعار «هرگز شارژ نکنید» [Never Charge] خودروی Sol Aptera را عرضه کرد و مدعی است که هیئت‌رئیسه‌های خورشیدی موجود در سرتاسر خودرو قادر است نیازهای روزانه کاربران این خودرو را تأمین نماید. در صورتی که شرایط جوی مناسب و در طول روز دسترسی به آفتاب مهیا باشد، Aptera بدون نیاز به انرژی برقی قادر به حرکت بدون مکث تا شعاع 72 کیلومتری خواهد بود. این خودرو برای افرادی که در مناطق کم‌نور زندگی می‌کنند و برایشان امکان شارژ خودرو از طریق آفتاب وجود ندارد، با برق نیز قابل شارژ است و می‌توانند با شارژ کامل، در حالت برقی تا شعاع  965 کیلومتری را با حداکثر سرعت 170 کیلومتر بر ساعت بپیمایند.
خالقان Aptera،  Chris Anthony و Steve Fambro، فکر می‌کنند دنیا به اتومبیلی مانند آن‌ها احتیاج دارد. حمل‌ونقل بزرگ‌ترین منبع آلودگی و گرم شدن سیاره زمین در ایالات‌متحده است. دولت Joe Biden کاهش آلایندگی وسایل نقلیه را در اولویت قرار داده است و چندین خودروساز بزرگ متعهد شده‌اند که اتومبیل‌ها و کامیون‌های سبک را با موتورهای احتراق داخلی کنار بگذارند.

انرژی پنل خورشیدی

Anthony  و Fambro می‌خواستند یک ماشین کارآمدتر بسازند. به نظر می‌رسد سوزاندن بنزین راهی بسیار کارآمد برای سفر نیست. طبق داده‌های وزارت انرژی، به‌اندازه  انرژی تولیدشده توسط یک موتور احتراق داخلی در اثر حرارت، برای غلبه بر مقاومت در برابر باد یا مصرف پمپ‌های سوخت و سایر اجزای مصرفی از بین می‌رود.
خودروهای کاملاً برقی عملکرد بسیار بهتری دارند اما هنوز هم عالی نیستند. تقریباً 10% از انرژی که به آن‌ها وارد می‌شود، با تبدیل جریان متناوب از شبکه الکتریکی به جریان مستقیم باتری از بین می‌رود. ناکارآمدی در سیستم محرک 20% دیگر را مصرف می‌کند و ماشین هنوز باید با مقاومت در برابر باد و اصطکاک از طریق دستگاه‌های ترمز احیاکننده مقابله کند که می‌تواند مقداری اتلاف را کاهش دهد.

 کارایی وسایل نقلیه

 

 

 

 

 

 

 از بالا تا چرخ‌ها، Aptera برای از بین بردن هرچه بیش‌تر اتلاف طراحی‌شده است. سازندگان آن می‌گویند کارایی این خودرو 13 برابر یک وانت بنزینی و چهار برابر کارآمدتر از یک وسیله نقلیه الکتریکی متوسط ​​است. این شرکت می‌گوید حداقل 90% از انرژی تولیدشده توسط صفحات خورشیدی Aptera در جهت ایجاد حرکت وسیله نقلیه می‌رود.

نحوه طراحی برای کارایی

شکل آیرودینامیکی

بدنه این وسیله نقلیه - در قسمت جلو منحنی، در امتداد کناره‌ها پهن و به‌طرف صندوق‌عقب مخروطی است - مانند یک هواپیمای کوچک و سریع ساخته‌شده است. این باعث کاهش درگ یا نیروی هوای جاری در برابر حرکت خودرو می‌شود.

درگ کاهش‌یافته

زیراتاقی Aptera مانند شکم یک دلفین به‌سرعت پایین می‌آید. این به‌منظور کاهش درگ که از هوای متلاطم بین خودرو و زمین ناشی می‌شود، به کار می‌رود.

 

اصطکاک کم‌تر

مهندسان حداقل 10 نوع لاستیک را آزمایش کردند تا لاستیکی را با کم‌ترین "مقاومت در برابر چرخش" پیدا کنند - اصطکاک که از چرخ‌ها در مقابل زمین ناشی می‌شود. آن‌ها همچنین تصمیم گرفتند که به‌جای استفاده از چهار تایر، ماشین را با سه حلقه لاستیک طراحی کنند تا نقطه تماسی که انرژی می‌تواند از دست بدهد را حذف کنند.

بدنه سبک‌تر

ازآنجاکه اتومبیل‌های سبک برای جابه‌جایی به انرژی کم‌تری نیاز دارند، Aptera با کامپوزیت‌های کربنی فوق سبک و الیاف شیشه‌ ساخته می‌شود. شکل منحنی آن‌که از فیزیک پوسته تخم‌مرغ تقلید می‌کند، آن را مانند فولاد محکم نگه می‌دارد. برخی از قطعات آن را می‌توان با چاپگر سه‌بعدی تولید کرد که هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.

فضای داخلی صرفه‌جویی در انرژی

در داخل وسیله نقلیه، گرما در هنگام پارک به‌طور خودکار از ماشین خارج می‌شود درحالی‌که بار کولر را کاهش می‌دهد. قطعات الکترونیکی باسیم‌هایی که کم‌ترین مقاومت را ارائه می‌دهند، LEDهای بسیار کارآمد و نمایشگرهای کم‌مصرف ساخته می‌شوند و "حالت‌های خواب" (sleep modes) برای وقتی از آن‌ها استفاده نشود.

کارایی‌های افزوده‌شده

همه این‌ها به خودرویی اضافه می‌شود که به سوخت بسیار کمی نیاز دارد. Aptera فقط 100 وات‌ساعت انرژی در هر مایل مصرف می‌کند (به دلیل طراحی آئرودینامیکی منحصربه‌فرد و ساختار کامپوزیت رزین سبک) - تقریباً به همان اندازه که کامپیوتر رومیزی در 30 دقیقه مصرف می‌کند.
شارژ مجدد Aptera به همان روشی صورت می‌گیرد که سوخت یک وسیله نقلیه الکتریکی استاندارد – بااتصال ساده آن به پریز برق. بازده فوق‌العاده آن به این معنی است که ماشین می‌تواند 150 مایل را فقط پس از 15 دقیقه در یک ایستگاه شارژ معمولی طی کند.
Fambro گفت: یک ماشین الکتریکی متوسط به یک پنل خورشیدی برای رفتن به دورتر از چند مایل "به‌اندازه یک‌نیمه کامیون" نیاز دارد. ضمناً یک تعداد نسبتاً کمی سلول خورشیدی می‌تواند Aptera را پیش ببرد. وی همچنین افزود:"این فقط در صورتی کار می‌کند که شما وسیله نقلیه فوق‌العاده کارآمدی داشته باشید." اما یک‌بار او و  Anthony متوجه شدند که خورشید به‌تنهایی تا کجا می‌تواند آن‌ها را ببرد، "برنامه دیگری به‌جز ساختن آن به‌وسیله نقلیه خورشیدی وجود نداشت." Anthony گفت: "ما خورشید را به‌عنوان عامل اصلی تجارت خود می‌بینیم." "این چیزهای زیادی را امکان‌پذیر می‌کند."