بالنسبة لمعظم السائقين في الولايات المتحدة، توفر المركبات الكهربائية فوائد الانبعاثات وتوفير التكاليف
على الرغم من التباين الإقليمي في المناخ ومصادر الكهرباء والازدحام والتباين الكبير في أنماط القيادة الفردية، فإن السيارات الكهربائية تولد انبعاثات غازات دفيئة أقل ولا تكلف أكثر من المركبات التي تعمل بالغاز المماثلة للسائقين وأصحاب أساطيل المركبات في معظم أنحاء الولايات المتحدة، وفقًا لدراسة جديدة أجراها باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ويلتقط نهج الفريق العديد من العوامل الرئيسية التي تساهم في الاختلافات الإقليمية والفردية في انبعاثات دورة الحياة وتكلفة ملكية المركبات الكهربائية، بما في ذلك بيانات الأرصاد الجوية، ومسافة الرحلات ومدتها، وأسعار الوقود. لرسم صورة أكمل للانبعاثات والتكاليف مما كان متاحًا في السابق، حصل الباحثون على بيانات من آلاف الرموز البريدية في الولايات المتحدة وانتقلوا إلى مستوى السائقين الفرديين داخل تلك المواقع. وتأخذ دراستهم في الاعتبار متوسط أسعار الوقود على مدار الوقت حتى لا تتأثر بشكل مفرط بالتقلبات في الأسعار في أي وقت من الأوقات. وانتهوا من تحليلهم في نهاية عام 2024 وأوائل عام 2025. وتشير نتائجهم إلى أن سلوكيات القيادة للشخص يمكن أن تكون ذات أهمية بقدر العوامل الإقليمية مثل مزيج الكهرباء المحلي عندما يتعلق الأمر بتوفير انبعاثات السيارة الكهربائية، مقارنة بمركبة مماثلة تعمل بالغاز. وفي معظم المواقع، تعمل السيارة الكهربائية التي تعمل بالبطارية على تقليل الانبعاثات بنسبة تتراوح بين 40 و60 بالمائة، مع تأثيرات أكبر في المناطق الحضرية. ووجدوا أيضًا أن المناخات الباردة لا تقلل من فوائد الانبعاثات الإجمالية بقدر ما تفترض بعض التقارير الإعلامية. واستخدم الباحثون هذا التحليل التفصيلي لتحديث أداة عامة قاموا بتطويرها سابقًا، وهي Carboncounter.com، والتي تمكن الأفراد من مقارنة انبعاثات دورة الحياة وإجمالي تكاليف الملكية لأي سيارة تقريبًا في السوق. كما يتم إصدار نسخة جديدة من موقع Carboncounter.com اليوم. “هناك الكثير من العبارات التي يتم طرحها، مثل أن السيارات الكهربائية لا تقلل الانبعاثات كثيرًا في المناخات الباردة، وأردنا تحليل هذه العوامل بشكل منهجي وتقييم هذه العبارات مقابل بعضها البعض في وقت واحد. بدلًا من مجرد طرح السؤال، “هل المركبات الكهربائية أفضل؟”، تساعد هذه الورقة في الإجابة على “أفضل لمن، وتحت أي ظروف؟”، كما يقول ماركو ميوتي الحاصل على درجة الدكتوراه، 20 عامًا، وهو باحث كبير في ETH زيورخ الذي أكمل هذا البحث أثناء وجوده طالب دراسات عليا في معهد البيانات والأنظمة والمجتمع (IDSS) في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وانضمت إليه في هذه الورقة الكاتبة الكبيرة جيسيكا ترانسيك، الأستاذة في IDSS. يظهر البحث اليوم في رسائل البحوث البيئية. يقول ميوتي: “نهج شامل: العديد من الدراسات السابقة التي تقارن انبعاثات وتكاليف السيارات الكهربائية بالمركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق تغطي بضعة عوامل، مثل كمية الطاقة المتجددة في الشبكة وكيف تؤثر أسعار الغاز على القدرة على تحمل التكاليف. “على حد علمنا، لم يتم بذل سوى القليل من الجهود حتى الآن للجمع بين كل هذه العوامل. ولكن إذا أراد شخص ما شراء سيارة والحصول على فهم أفضل للعوامل التي تؤثر على الانبعاثات والتكاليف، فإن هذا النهج الشامل مهم”. يضيف. ركز الباحثون على نوعين من المركبات الكهربائية: السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية، والتي تعمل فقط بالكهرباء، والمركبات الكهربائية الهجينة، والتي تحتوي أيضًا على محرك احتراق يعمل جنبًا إلى جنب مع البطارية لتحسين توفير الوقود. وقام الفريق بتوسيع وتحسين مجموعة من نماذج تكلفة وانبعاثات المركبات التي تم تطويرها مسبقًا لتضمين مجموعة واسعة من العوامل وأنواع البيانات. على سبيل المثال، قاموا بتحسين نموذج حالي يقدر استخدام الطاقة والمسافة المقطوعة بالوقود حتى يتمكن من التقاط المزيد من الفروق الدقيقة في تقلب المناخ المحلي. يقول ميوتي: “لكن الجهد الحقيقي لم يكن يقتصر على توسيع هذه النماذج المختلفة فحسب، بل في الجمع بين كل هذه البيانات المختلفة وجعلها تعمل مع النماذج بطريقة متسقة”. حصل الفريق على بيانات حول مجموعة واسعة من العوامل لكل رمز بريدي أمريكي، مثل دورات القيادة النموذجية، وكمية حركة المرور، وأسعار الغاز والكهرباء المحلية، وتكوين مزيج الكهرباء الإقليمي، وملفات الأرصاد الجوية، والمزيد. واستخدموا الأساليب الإحصائية لدمج أنواع مختلفة من البيانات. على سبيل المثال، استخدم الفريق تقنية المطابقة الاحتمالية لدمج البيانات حول عدد مرات قيادة الأشخاص، والتي تم استخلاصها من استطلاعات السفر على مستوى البلاد، مع بيانات GPS أكثر تفصيلاً تتضمن عوامل مثل أنماط تسارع السائقين والمسافة التي يقطعونها عادة في كل يوم من أيام الأسبوع. صمم الباحثون تحليلهم للتركيز على الصورة المكانية للانبعاثات والتكاليف، بناءً على الرموز البريدية الأمريكية، مع الأخذ في الاعتبار في الوقت نفسه تأثير حجم وميزات كل طراز محدد من المركبات. “لذلك، أردنا التأكد من مراعاة وجهات نظرهم الفردية واسعة النطاق بدلاً من مجرد إجراء مقارنة بين كل منطقة على حدة،” كما يقول ترانسيك. انبعاثات أقل وتكاليف قابلة للمقارنة. في النهاية، كشف إطار عمل النمذجة الخاص بهم أن جميع العوامل التي قاموا بتحليلها لها أهمية متساوية في تحديد إمكانية خفض انبعاثات المركبات الكهربائية مقارنة بمركبات الاحتراق الداخلي. تعمل المركبات الكهربائية على تقليل الانبعاثات بشكل أكبر في المناطق ذات مزيج الكهرباء النظيف، وحركة المرور الأكثر كثافة، ومسافات السفر السنوية الأعلى، والمناخ المعتدل، بترتيب تنازلي من حيث الأهمية. وفي كل منطقة، تزداد تخفيضات الانبعاثات بالنسبة للسائقين الذين يقودون سياراتهم في كثير من الأحيان، ويقودون مركبات أكبر، ويكونون عالقين في حركة المرور بشكل متكرر. وفي منطقة أكثر برودة مثل داكوتا الشمالية، قد ينخفض الاقتصاد في استهلاك الوقود في المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات بنسبة تصل إلى 50 بالمائة في ليلة شديدة البرودة، ولكن التأثير على فوائد الانبعاثات السنوية يكون ضئيلًا. يقول ميوتي: “لقد أجرينا حتى دراسة حساسية لمعرفة ما إذا كان النطاق سينخفض في المناخات شديدة البرودة، ووجدنا أنه حتى في أكثر الظروف غير المواتية، لا تزال المركبات الكهربائية تقلل الانبعاثات بمقدار كبير”. ومن ناحية التكلفة، تظهر النماذج أن المركبات الكهربائية، في معظم الأماكن في جميع أنحاء الولايات المتحدة، قادرة على المنافسة مع المركبات ذات محركات الاحتراق المماثلة من حيث تكلفة الملكية مدى الحياة، حتى بدون الإعفاءات الضريبية على المركبات النظيفة. وفي المناطق التي تكون فيها الكهرباء ميسورة التكلفة نسبيًا، تميل المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات إلى أن تكون تكلفتها أقل من نظيراتها الهجينة أو نظيراتها التي تعمل بمحركات الاحتراق. وفي المستقبل، يريد الباحثون توسيع هذا التحليل ليشمل بُعدًا زمنيًا، لذلك يأخذ الإطار في الاعتبار أيضًا كيفية تأثير التغيرات في أسعار المركبات والوقود والكهرباء على الانبعاثات والتكاليف بمرور الوقت. يقول ميوتي: “بينما وجدنا أن مزيج الكهرباء هو المحرك الكبير للتباين المكاني في توفير انبعاثات المركبات الكهربائية، فإن شبكة الكهرباء تعمل على إزالة الكربون في كل مكان. وعندما يحدث ذلك، سيصبح توفير الانبعاثات عبر الفضاء أكثر تجانسًا للمركبات الكهربائية، ولكن الاختلافات بين محرك وآخر ستظل قائمة”. ويمكنهم أيضًا استخدام الإطار لاستكشاف مناطق خارج الولايات المتحدة أو دمج بيانات حول المركبات الكهربائية الهجينة التي لا يمكن توصيلها بالكهرباء. جمعية الزملاء من أجل الاستدامة.
تم النشر: 2026-07-24 06:35:00
مصدر: news.mit.edu
