Asfalttan Elektrik Çeken Akıllı Lastik 2028’de Testte

Elektrikli otobüslerin şehir içi ulaşımda daha fazla kullanılması, batarya kapasitesi ve şarj altyapısı konusunda yeni çözümleri gündeme getiriyor. Yüksek kapasiteli bataryalar araca daha uzun çalışma süresi sağlayabiliyor ancak aynı zamanda ağırlığı artırıyor ve şarj için daha uzun bekleme gerektirebiliyor. İsviçre merkezli Winduction, bu soruna farklı bir yaklaşım getirerek kablosuz şarj sisteminin alıcı bölümünü doğrudan otobüs lastiklerinin içine yerleştirmeyi planlıyor.

ETH Zürih’in desteklediği girişimin geliştirdiği düzende, yol yüzeyine yerleştirilen şarj plakası enerji gönderiyor. Otobüs durağa geldiğinde lastiğin içindeki alıcı bobin, bu enerjiyle temasa geçmeden elektrik aktarımı gerçekleştiriyor. Şirketin paylaştığı verilere göre sistemin enerji aktarım verimliliği yüzde 90’ın üzerine çıkabiliyor. Bu oran, çözümün yalnızca laboratuvar ortamında değil, şehir içi toplu taşıma senaryolarında da incelenmesini mümkün kılan temel göstergelerden biri.

Alıcı bobin yola daha yakın konumlanıyor

Kablosuz şarj sistemlerinde alıcı bobin genellikle aracın alt bölümüne yerleştiriliyor. Ancak araç gövdesi ile yol arasındaki mesafe arttıkça manyetik enerji aktarımı zorlaşıyor ve kayıplar yükseliyor. Winduction, bobini lastiğin içine alarak enerji kaynağıyla alıcı arasındaki mesafeyi azaltmayı amaçlıyor.

Bu tasarımın şehir içi otobüsler açısından en büyük avantajı, şarj işleminin yalnızca garajda yapılmak zorunda kalmaması olabilir. Otobüslerin duraklarda birkaç dakika beklediği anlar, sistemin enerji aktarımı için kullanılabilir. Böylece araç, sefer sırasında kısa aralıklarla enerji alırken gece boyunca uzun süreli şarja olan ihtiyacını azaltabilir.

Yine de alınabilecek enerji miktarı her durakta aynı olmayacak. Bekleme süresi, şarj plakasının konumu ve hattın çalışma düzeni, bataryaya aktarılabilecek toplam enerjiyi belirleyecek. Bu nedenle çözümün başarısı yalnızca bobinin verimliliğine değil, otobüs hattının günlük kullanım biçimine de bağlı olacak.

Çelik teller kablosuz şarjı zorlaştırıyor

Lastik içine bobin yerleştirme fikrinin önündeki başlıca teknik sorun, otobüs lastiklerinin yapısında bulunan çelik teller. Bu teller, kablosuz şarj sırasında oluşan manyetik alanla etkileşime girebiliyor. Bunun sonucunda enerjinin bir bölümü ısıya dönüşebilir ve aktarım verimliliği düşebilir.

Winduction bu sorunu aşmak için iş ortaklarıyla birlikte çelik tel içermeyen lastikler geliştiriyor. Ancak böyle bir lastiğin şehir içi otobüslerdeki kullanım koşullarına dayanıp dayanamayacağı henüz kesinleşmiş değil. Ağır araç yükü, sürekli dur-kalk hareketi ve yoğun sefer trafiği, lastiklerin hem yapısal dayanıklılığını hem de kullanım ömrünü doğrudan sınayacak.

Bu nedenle testlerde yalnızca elektrik aktarım performansı ölçülmeyecek. Lastiklerin bakım ihtiyacı, güvenilirliği ve değişim sıklığı da ticari uygulanabilirlik açısından değerlendirilecek. Kablosuz şarjdan elde edilen enerji kazancı, dayanıklılık veya işletme maliyetlerinde ortaya çıkabilecek artışları karşılamıyorsa teknolojinin yaygınlaşması zorlaşabilir.

24 duraklı hatta iki şarj noktası yeterli olabilir

Winduction’ın Zürih Havalimanı ile Oerlikon arasındaki 24 duraklı rota için yaptığı hesaplamalar, her durağın şarj noktasıyla donatılmasının şart olmayabileceğini gösteriyor. Şirketin senaryosunda güzergâh üzerindeki yalnızca iki durağa kablosuz şarj plakası yerleştirilmesi yeterli görülüyor.

Mevcut kullanım senaryosunda yaklaşık 5 saatlik gece şarjına ihtiyaç duyan bir otobüsün, gün içinde duraklarda aldığı kısa şarjlarla yaklaşık 16 saat çalışabilmesi hedefleniyor. Bu yaklaşım, otobüsün aynı çalışma süresini koruması için daha büyük bir batarya taşıma zorunluluğunu azaltabilir.

Daha küçük batarya kullanılması aracın toplam ağırlığını düşürebilir. Batarya için ayrılan alanın farklı amaçlarla değerlendirilmesi de mümkün hâle gelebilir. Ancak bu kazanımların gerçek hayatta ortaya çıkması; kablosuz aktarım performansı, çeliksiz lastiklerin ömrü ve yol üzerindeki şarj altyapısının kurulum maliyeti birlikte değerlendirilerek anlaşılabilecek.

Gerçek yol testleri 2028’de yapılacak

Winduction, İsviçre’nin Winterthur kentinde laboratuvar ve test durağından oluşan bir tesis kuruyor. Girişim, geliştirdiği sistemi gerçek yol koşullarında ilk kez 2028’de denemeyi planlıyor.

Testlerin odağında çelik tel içermeyen lastiklerin yoğun şehir içi kullanımına dayanıklılığı bulunacak. Bunun yanında duraklardaki kısa şarjların günlük seferleri desteklemeye yetip yetmediği ve altyapının işletme maliyetlerini nasıl etkilediği de incelenecek.

Bu sonuçlar, lastik içine yerleştirilen kablosuz şarj bobinlerinin laboratuvar verimliliğini gerçek toplu taşıma koşullarına taşıyıp taşıyamayacağını gösterecek. Teknoloji başarılı olursa otobüslerin yalnızca gece şarj edilen araçlar olmaktan çıkıp güzergâh boyunca kısa duraklamalardan da yararlanması mümkün olabilir. Bunun gerçekleşmesi ise lastik güvenliği, altyapı maliyeti ve düzenli seferlerde sağlanacak enerji miktarının birlikte doğrulanmasına bağlı.