सौर ऊर्जा से चलने वाली कम्यूटर कार बनाने के लिए लाइट-स्पीड रेस के अंदर

ब्रिजस्टोन वर्ल्ड सोलर चैलेंज आपकी विशिष्ट टायर-पिघलने वाली, गैस जलाने वाली कार रेस नहीं है। ब्लैकटॉप ओवल के चारों ओर थ्रोटल-क्रैंक्ड स्पिन के बजाय, यह ऑस्ट्रेलियाई आउटबैक के माध्यम से एक इको-माइंडेड सहनशक्ति परीक्षण है।

चार दिनों के दौरान, प्रयोगात्मक फ्रेंकेन-मशीन मोटर ने डार्विन से एडिलेड तक 2,000 मील की दूरी तय की, मुख्य रूप से सौर ऊर्जा का उपयोग करते हुए। अधिकांश वाहन नुकीले फॉर्मूला वन रेसर्स की तरह नहीं दिखते। सूर्य की किरणों पर चलने के लिए डिज़ाइन किए गए, कुछ वाहन मंगल ग्रह के लिए तैयार होवरक्राफ्ट जैसे दिखते हैं और अन्य चार पहियों वाले सोलर पॉप टार्ट जैसे दिखते हैं।

कुछ साल पहले, वर्ल्ड सोलर चैलेंज जीतने वाली ऑटोमोटिव जिज्ञासाएं कभी-कभार आपके ट्विटर फ़ीड पर दिखाई देती थीं। लाइटइयर वन जैसे स्ट्रीट-लीगल सौर ऊर्जा चालित वाहनों के लॉन्च के साथ Sonos मोटर्स के सायन, साथ ही टोयोटा और किआ जैसे स्थापित खिलाड़ियों के परीक्षण पैनल एकीकरण के साथ, दुनिया की सबसे बड़ी सौर कार कंपनी बनने की एक नई दौड़ शुरू हो गई है।

सनरे-प्रोपेल्ड सेडान में भी बहुत सारे संशयवादी और आलोचक हैं। विश्वविद्यालय के वाहन विद्युतीकरण समूह के निदेशक, कार्नेगी मेलन प्रोफेसर जेरेमी माइकलेक का कहना है कि सौर पैनल एक हैं महँगा मील पाने का तरीका. इलेक्ट्रिक योद्धा एलोन मस्क की निंदा अवधारणा: "सोलर लगाने के लिए सबसे कम प्रभावी जगह कार है।"

कार की वास्तुकला पर पुनर्विचार

अरजो वैन डेर हैम नीदरलैंड में आइंडहोवन यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में जूनियर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के छात्र थे, जब वे एक परिचित थे स्कूल के स्पीड-स्केटिंग क्लब, लेक्स होफ्सलूट ने उस टीम में शामिल होने के बारे में मिलने के लिए कहा, जिसे वह वर्ल्ड सोलर में एक कार में प्रवेश करने के लिए इकट्ठा कर रहा था। चुनौती। वैन डेर हैम का ध्यान मास्टर डिग्री पर था और वह प्रोजेक्ट से सावधान था। लेकिन पहली बैठक में, साथी इंजीनियरों ने एक प्रस्तावित वाहन के लिए चित्र बनाना शुरू कर दिया, और जब जूनियर उस रात घर पहुंचा, तो वह इसकी चपेट में आ चुका था।

2012 के अंत से 2013 की शुरुआत तक, डच विश्वविद्यालय के 20 छात्रों ने एक वाहन को इतना सपाट डिजाइन और निर्मित किया कि यह लगभग अंतरिक्ष-युग के आइसक्रीम सैंडविच जैसा दिखता था। अक्टूबर की दौड़ में, आइंडहोवन टीम वेल्स और जर्मनी के बाद तीसरे स्थान पर रही। लेकिन क्रूजर वर्ग श्रेणी में, न्यायाधीशों ने डिजाइन और व्यावहारिकता को ध्यान में रखा, और बाद में आइंडहोवन को समग्र विजेता घोषित किया।

होफस्लूट ने और भी बड़े पुरस्कार की जासूसी की और मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी के रूप में वैन डेर हैम के साथ लाइटइयर सोलर कंपनी की स्थापना की। सात साल बाद, टीम ने जो सीखा है उसे एक प्रोटोटाइप में ढाला है जो आइसक्रीम सैंडविच की तरह कम और बुलेट ट्रेन के चिकने सामने की तरह दिखता है। 2021 के अंत में बाज़ार में आने के बाद इसकी कीमत लगभग $165,000 होगी (आप ऐसा कर सकते हैं) अभी एक आरक्षित करें वापसीयोग्य $4,000 कम करके)। एक अधिक किफायती "टेस्ला मॉडल 3"-शैली संस्करण कुछ साल बाद आएगा। चीजों को आगे बढ़ाने के लिए, लाइटईयर ने $30 मिलियन जुटाए हैं, 120 प्री-ऑर्डर किए हैं, और लास वेगास में सीईएस से स्विट्जरलैंड के डेवोस में वर्ल्ड इकोनॉमिक फोरम में अपनी डेमो कार दिखाई है।

तो, लाइटइयर वन कार टीम के पीछे की टीम सौर ऊर्जा से चलने वाली मोटरों के बारे में क्या जानती है जो मस्क नहीं जानते? “अगर एलोन को आज उस निर्णय पर दोबारा विचार करना होता और उसे अपनी कार की वास्तुकला को नए सिरे से बनाने का अवसर मिलता 2004 के बजाय आज [जब टेस्ला के शुरुआती मॉडल डिजाइन किए गए थे], वह एक अलग निष्कर्ष पर पहुंचेंगे," वैन डेर कहते हैं जांघ। "सौर कार लाइटइयर के लिए काम करती है क्योंकि हम जमीनी स्तर से वास्तुकला का काम करते हैं।"

लाइटइयर का अधिकांश महत्वपूर्ण नवाचार सौर पैनल जोड़ने और बैटरी स्थापित करने से पहले होता है। लाइटइयर वन में पांच लोग बैठ सकते हैं, फिर भी इसका वजन 2,500 पाउंड है। प्रियस का वज़न 3,375 पाउंड है। एक टेस्ला मॉडल 3 3,500 और 4,100 के बीच आता है।

"आपको वास्तव में, वास्तव में, वास्तव में पहले बुनियादी बातों को देखना होगा," वैन डेर हैम अन्य कारों की तुलना में लाइटइयर वन के वजन लाभ के बारे में बताते हैं। “यही वह जगह है जहां आप सबसे बड़ा बदलाव लाने जा रहे हैं - वास्तुकला में। प्रौद्योगिकी के विवरण में नहीं।”

नए परीक्षणों और पुरानी चालों पर प्रकाश डालना

अन्य कंपनियाँ, बड़ी और छोटी, कुछ समय से सौर ऊर्जा के क्षेत्र में काम कर रही हैं। 2010 से 2015 तक, टोयोटा ने प्रियस के लिए वैकल्पिक लक्जरी पैकेज के हिस्से के रूप में अमेरिका में एक सौर छत की पेशकश की जिसमें चमड़े की सीटें और रिमोट-नियंत्रित एयर कंडीशनिंग भी शामिल थी। उन वर्षों के दौरान लगभग 95,000 अमेरिकी ग्राहकों ने वैकल्पिक पैकेज खरीदा। दिसंबर 2019 से, कंपनी ने जापान और यूरोप में 4,500 नए प्रियस PHV भी बेचे हैं, जिनकी छत पर सौर पैनल लगे हैं 160 वाट उत्पन्न करना - सहायक शक्ति के साथ मदद करने के लिए पर्याप्त है लेकिन कार को महत्वपूर्ण मील तक नहीं ले जाना है (वह विकल्प वर्तमान में उपलब्ध नहीं है) हम।)।

टोयोटा ने हाल ही में एक बनाया है प्रियस प्रोटोटाइप अत्यधिक कुशल, शार्प-निर्मित सौर बैटरी सेल जो 860 वाट उत्पन्न कर सकते हैं, संभावित रूप से कार को प्रतिदिन 25 से अधिक मील तक बिजली देने के लिए पर्याप्त हैं। नया संस्करण सेल कवरेज को केवल छत से हुड, रियर हैच डोर और ट्रंक स्पॉइलर तक विस्तारित करता है। जबकि टोयोटा ने परीक्षणों के बारे में बहुत हंगामा किया, समीक्षा अवधि फरवरी 2020 तक बढ़ गई और अधिक पर्यावरण-अनुकूल मॉडल को बाजार में लाने की कोई ठोस योजना नहीं थी। यदि जापानी कंपनी एक इलेक्ट्रिक वाहन या हाइब्रिड के साथ आगे बढ़ती है जिसमें कार को बिजली देने के लिए पर्याप्त सौर पैनल हैं, तो इसकी हाइब्रिड बाजार हिस्सेदारी पहले से ही किसी भी स्टार्टअप पर भारी लाभ देती है। सौर वाहनों के विपणन के मामले में टोयोटा के पास यकीनन किसी भी कार कंपनी का सबसे अधिक अनुभव है, यहां तक ​​कि सीमित क्षमता वाले वाहनों के लिए भी।

किआ/हुंडई अपने सोनाटा और ऑप्टिमा हाइब्रिड मॉडल पर वैकल्पिक सौर छतें (लगभग $1,000 में) बेचती है कोरिया में. कंपनी की विदेशी बाजारों में अपग्रेड की पेशकश करने की योजना है, लेकिन प्रतिनिधि विशेष जानकारी नहीं देंगे। इष्टतम परिस्थितियों में, छतें वाहनों को प्रति वर्ष लगभग 800 मील अधिक देती हैं।

वैन डेर हैम लाइटइयर पर एकीकरण की तुलना में सोनाटा की सौर छत को एक प्रतीकात्मक प्रयास के रूप में इंगित करता है एक, जिसका उन्होंने वादा किया है कि वह अपने सौर सेलों से प्रति वर्ष 8,300 मील की दूरी तय करेगा, यहां तक ​​कि सैन जैसे धूमिल शहर में भी। फ्रांसिस्को. लाइटइयर के लाभ का एक बड़ा हिस्सा शरीर के वजन पर वापस जाता है, जो कार्बन-फाइबर मिश्रित से निर्मित होता है और एल्यूमीनियम बनाम सोनाटा जैसी अधिक पारंपरिक कार, जो स्टील (उच्च शक्ति, अपेक्षाकृत हल्के स्टील, लेकिन) है फिर भी)।

सोनो मोटर्स

जर्मनी की सोनो मोटर्स अपने सौर ऊर्जा संचालित सायन के वजन को कम रखने के लिए हल्के एल्यूमीनियम फ्रेम का उपयोग कर रही है। यदि लाइटइयर पर्यावरण-दिमाग वाले अल्फ़ाज़ों के लिए स्पोर्टी सवारी है, तो सायन समझदार, सूर्य-पूजा करने वाले बीटा लोगों के लिए किफायती विकल्प है। बॉक्सी ब्लैक हैचबैक का अगला हिस्सा झुका हुआ है और हैचबैक होंडा फ़िट की याद दिलाता है और केवल एक रंग, काले, में आता है। यह विकल्प, कार की कई विशेषताओं की तरह, परियोजना को वित्तपोषित करने वाले समुदाय द्वारा तय किया गया था।

10,000 से अधिक लोगों ने 28,000 डॉलर के खरीद मूल्य पर 550 डॉलर का रिफंडेबल भुगतान करके सायन को प्री-ऑर्डर किया है। डिलीवरी 2022 की शुरुआत में निर्धारित है। यह उन संस्थापकों पर बहुत अधिक विश्वास है जिन्होंने इस परियोजना को तब शुरू किया था जब वे छात्र थे और उन्होंने अभी तक औपचारिक प्रोटोटाइप भी नहीं बनाया है। जिस वाहन में वे यात्रा कर रहे हैं, वह सौर पैनलों को छिपा नहीं पाता है और यहां तक ​​कि उसमें बीएमडब्ल्यू स्टीयरिंग कॉलम भी है (जिसे बाद में मालिकाना स्टीयरिंग कॉलम से बदला जाएगा)। अन्य निर्णय, जैसे कि प्रोडक्शन कार फ्रंट-व्हील ड्राइव होगी या रियर-व्हील ड्राइव, को अभी तक अंतिम रूप नहीं दिया गया है। विकास के प्रति उस खुले दृष्टिकोण ने हाल ही में सोनो की मदद की $55 मिलियन का क्राउडफ़ंडेड प्रोटोटाइप बनाने और कार को बाज़ार में लाने में मदद करने के लिए।

सोनो ने वादा किया है कि सौर ऊर्जा सायन को एक दिन में 10 मील तक चलाएगी, जो शायद ज्यादा न लगे, लेकिन एक सामान्य जर्मन यात्री एक दिन में जितनी दूरी तय करता है, उसके बराबर है, कंपनी के एक प्रतिनिधि का कहना है। बैटरी स्टोरेज को 200 से 250 मील की रेंज तक चार्ज किया जा सकेगा। अन्य व्यावहारिक विशेषताओं में 8 फीट का केबिन स्टोरेज बनाने के लिए आगे और पीछे की सीटों को नीचे गिराने की क्षमता, साथ ही एक सेक्शन भी शामिल है सामने वाले बम्पर चार्जिंग पोर्ट पर जहां उपयोगकर्ता घरेलू उपकरणों को प्लग इन कर सकते हैं (यदि आपको कैंपिंग के दौरान स्मूथी मिश्रण करने की आवश्यकता हो)।

सोलर कार बनाना आसान या सस्ता नहीं है

अगर ऐसा लगता है कि सौर कार जगत में अमेरिकी प्रतिभा की कमी है, तो यह पूरी तरह सच नहीं है। फोर्ड ने 2014 में सीईएस में सी-मैक्स सोलर एनर्जी कॉन्सेप्ट कार पेश की थी, लेकिन तब से ज्यादा खबरें नहीं सुनी गईं। मिशिगन विश्वविद्यालय दुनिया की सर्वश्रेष्ठ सौर कार रेस टीमों में से एक है, जिसने कई राष्ट्रीय प्रतियोगिताएं जीती हैं और 2019 ब्रिजस्टोन वर्ल्ड सोलर चैलेंज में तीसरा स्थान हासिल किया है।

मिशिगन रेस टीम के संकाय सलाहकार, प्रोफेसर नील दासगुप्ता, सौर ऊर्जा और बैटरी पर केंद्रित एक शोध प्रयोगशाला चलाते हैं और कहते हैं कि सौर कार कंपनियों को कई ट्रेड-ऑफ से जूझना पड़ सकता है।

शुरुआत के लिए, सोलर कार बनाना सस्ता नहीं है। बेशक, फोटोवोल्टिक सेल और बैटरियां हैं। फिर कार्बन-फाइबर मिश्रित बॉडी है जिसका उपयोग लाइटइयर और मिशिगन विश्वविद्यालय अपनी कारों के वजन को कम करने के लिए कर रहे हैं। दासगुप्ता बताते हैं कि प्रत्येक पाउंड कार्बन फाइबर कंपोजिट की कीमत काफी अधिक होती है। अच्छी खबर यह है कि अपेक्षाकृत हल्की सामग्री प्रभावशाली रूप से सुरक्षित हो सकती है।

प्रोफेसर कहते हैं, "रेस कार चालक 100 मील प्रति घंटे की रफ्तार से दुर्घटनाग्रस्त होकर निकलते हैं।" “वे कारें आंशिक रूप से कार्बन फाइबर मिश्रित से बनी हैं। वे वास्तव में स्टील-आधारित कारों की तुलना में अधिक सुरक्षित हो सकते हैं।" कई कार निर्माता इसमें संभावनाएं देखते हैं सामग्री की बॉडी बनाना, लेकिन लागत कम करने के लिए और अधिक शोध और विकास करने की आवश्यकता है। सौर सेल, बेहद कुशल बैटरी और कार्बन-फाइबर मिश्रित निकायों के साथ सौर कारों का निर्माण करने वाले स्टार्टअप को अभी भी लाभदायक होना है।

दासगुप्ता कहते हैं, "वे विनिर्माण लागत को उस स्तर तक ला सकते हैं या नहीं, जहां यह उचित है, यह एक स्टार्टअप कंपनी की सफलता या विफलता को तय करेगा।" मौजूदा तकनीक को देखते हुए, उन्हें कभी भी सूरज से चलने वाले कई पिकअप ट्रक या एसयूवी की उम्मीद नहीं है जल्द ही, क्योंकि पैनलों के लिए अतिरिक्त जगह आमतौर पर लंबे समय तक भारी वाहन को चलाने के लिए पर्याप्त नहीं होती है दूरियाँ. नए पर सौर छत की पेशकश की गई फ़िक्सर एसयूवीउदाहरण के लिए, कार प्रति वर्ष केवल 1,000 मील जोड़ती है।

सायन बाज़ार में पहले से मौजूद कुछ कार पुर्ज़ों का उपयोग करके लागत कम रखने की कोशिश कर रहा है। कंपनी ऑटोमोबाइल असेंबली लाइन पर पुनर्विचार करके उत्पादन के दौरान अतिरिक्त ऊर्जा उपयोग को सीमित करने का भी प्रयास कर रही है। उदाहरण के लिए, ऊर्जा और उत्पादन लागत बचाने के लिए बॉडी पैनल को पेंट करने के बजाय रंग से रंगा जाएगा।

सीख सीखी

वैन डेर हैम का कहना है कि टेस्ला को बढ़ते हुए देखकर उन्होंने जो सबक सीखा है, वह यह है कि घर में बहुत कुछ करने की कोशिश न करने का महत्व है।

"हम एक साझेदारी कंपनी हैं," वह बताते हैं। "लाइटइयर के पीछे का पूरा विचार मौजूदा सामान और बुनियादी ढांचे का यथासंभव उपयोग करना है।" कार के सौर पैनल कैलिफ़ोर्निया द्वारा निर्मित हैं सन पावर, उदाहरण के लिए।

वह कहते हैं, ''पैनलों को वास्तव में कुशल बनाने के लिए हम कुछ तरकीबें अपनाते हैं, जिसमें एक ऐसा डिज़ाइन भी शामिल है जो यह सुनिश्चित करता है कि जो पैनल छाया में हैं या पक्षी के मल से ढके हुए हैं, वे समग्र चार्जिंग गति को धीमा नहीं करते हैं।

पैनल, बैटरी और बॉडी का अनुकूलन लाइटइयर वन को टेस्ला मॉडल एस से दोगुना कुशल बनाता है। वास्तव में, टीम ने एलोन मस्क के मॉडल 3 पर अपने सौर पैनल लगाने के प्रभाव का विश्लेषण किया और माना कि यह लाइटइयर वन के लिए 8,000 के मुकाबले प्रति वर्ष केवल 3,000 मील ही जोड़ेगा।

वान डेर हैम कहते हैं, "इस अर्थ में, मैं एलोन की टिप्पणी से सहमत हूं।" "अभी मॉडल 3 पर सोलर पैनल लगाने से उतना कुछ नहीं जुड़ता।"

यदि आप एक नई सौर कार के लिए कुछ वर्षों तक इंतजार नहीं कर सकते हैं, तो YouTubers ब्राइस और कोर्टनी के एक प्रोजेक्ट को देखें, जिन्होंने अपनी नौकरी छोड़ दी और 1988 में एक कार बनाई। चकमा राम वैन छत पर सौर पैनलों के साथ एक कैंपर में बैठकर उन्होंने पूरे अमेरिका का दौरा किया। क्या नई सौर सवारी पर खर्च करने के लिए $165,000 नहीं हैं? लगभग 1,000 डॉलर में बस अपनी वर्तमान कार के शीर्ष पर कुछ पैनल लगा दें।

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