ABD’de geliştirilen sistem, yeni nesil yolları kablosuz şarj teknolojisi ile entegre ederek elektrikli araçları hareket halindeyken şarj edebilecek. Bu teknoloji, şarj altyapısına duyulan ihtiyacı azaltarak menzil kaygısını ortadan kaldırmayı hedefliyor.
El Paso Texas Üniversitesi (UTEP – University of Texas at El Paso) mühendisleri, “Dinamik Kablosuz Güç Transferi” (DWPT – Dynamic Wireless Power Transfer) adı verilen yeni bir sistem üzerinde çalışıyor. Bu teknoloji, yol yüzeyine entegre edilen verici paneller aracılığıyla elektromanyetik indüksiyon yöntemiyle elektrikli araçlara enerji aktarıyor. Araçların altına yerleştirilen alıcılar, bu enerjiyi bataryaya yönlendirerek kesintisiz şarj sağlıyor.
Mevcut şarj istasyonlarının aksine, DWPT sistemleri durmaya gerek kalmadan enerji aktarımı yapabiliyor. Bu sayede, uzun yolculuklarda mola vermeye gerek kalmadan elektrikli araç kullanımını kolaylaştırıyor.
Elektrikli araç şarjında karşılaşılan en büyük sorunlar
Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) tarafından yayımlanan 2023 Küresel EV Görünümü Raporu’na göre, 2030 yılına kadar her yıl 7,2 milyon elektrikli araç satılması bekleniyor. Ancak günümüzdeki şarj çözümleri bazı kritik sınırlamalar içeriyor:
- Ev tipi şarj noktaları genellikle yavaş ve enerji tüketimi yüksek.
- Halka açık şarj istasyonları yeterince yaygın değil.
- Yoğun şehir içi trafiğinde şarj süresi beklenenden uzun olabiliyor.
DWPT yolları, elektrikli araç sahipleri için menzil kaygısını ortadan kaldırarak sürdürülebilir mobiliteyi teşvik edebilir. Yakıt bağımlılığını azaltarak çevresel etkileri minimize ederken, enerji kullanımında da büyük bir verimlilik sağlayabilir.
DWPT sistemlerinde enerji tüketimi nasıl optimize ediliyor?
UTEP mühendisleri, bu sistemin elektrik şebekesi üzerindeki yükünü doğru şekilde modelleyebilmek için “Değiştirilmiş Toeplitz Konvolüsyonu` (mCONV – modified Toeplitz convolution) adını verdikleri yeni bir analiz yöntemi geliştirdi. mCONV modeli, büyük ölçekli DWPT sistemlerinin güç tüketimini optimize etmek için matris tabanlı hesaplamalar kullanıyor.
Bu yöntem, farklı trafik akışları ve araç tiplerine göre değişen enerji ihtiyacını belirleyerek şebeke yükünün daha hassas bir şekilde modellenmesini sağlıyor. İlk testlerde başarılı sonuçlar alınırken, mühendisler şimdi bu modeli 3 ila 16 kilometrelik yollar üzerinde uygulamaya başladı. Karşılaştırmalı analizler, yöntemin verimliliğini artırmaya yönelik iyileştirmeler sağlıyor.
Kablosuz şarj yollarının geleceği
DWPT yolları, elektrikli araçların menzilini önemli ölçüde artırırken, sabit şarj istasyonlarına olan bağımlılığı azaltabilir. Bu teknoloji, şehir içi ve uzun mesafeli ulaşımda büyük bir dönüşüm yaratabilir.
Enerji şirketleri, yerel yönetimler ve mühendisler arasında yürütülecek iş birlikleri, DWPT otoyollarının daha geniş alanlara yayılmasını hızlandırabilir. UTEP ekibinin geliştirdiği yük modelleme ve altyapı entegrasyonu çözümleri, tamamen elektrikli bir ulaşım sistemine geçişin önünü açabilir. Bu gelişme, küresel ölçekte karbon emisyonlarının azaltılmasına katkı sağlayarak sürdürülebilir mobiliteyi destekleyen kritik bir adım olabilir.