تایر مفهومی Goodyear BH-03: انقلابی در شارژ خودروهای الکتریکی با انرژی خورشیدی

تایر اتومبیل همواره به عنوان یکی از حیاتی‌ترین اجزای خودرو شناخته می‌شود و نقش انکارناپذیری در ایمنی، راحتی و عملکرد کلی خودروهای سواری دارد. اما با ظهور خودروهای الکتریکی و تغییر پارادایم‌های صنعت خودروسازی، وظایف تایرها نیز دستخوش تغییرات بنیادین شده است. دیگر صحبت از functionalities صرفاً مکانیکی نیست؛ بلکه تایرها در حال تبدیل شدن به اجزای هوشمند و فعال در سیستم انرژی خودرو هستند.

شرکت Goodyear، به عنوان یکی از پیشگامان صنعت لاستیک و تایرسازی جهان، با درک عمیق از این تغییرات، طرح اولیه و مفهومی تایر جدیدی را معرفی کرده است که مرزهای سنتی را درنوردیده است. این تایر innovator توانایی تبدیل گرمای تولیدشده از اصطکاک با سطح زمین و همچنین گرمای ناشی از تابش انرژی خورشیدی را به انرژی الکتریکی قابل استفاده دارد. این فناوری که تا چندی پیش تنها در حد رویا یا اختصاص به سلول‌های خورشیدی پیچیده بود، اکنون در لایه‌های یک تایر خودرو پیاده‌سازی شده است.

معرفی تایر مفهومی BH-03 در نمایشگاه خودروی ژنو

این تایر جدید و خلاقانه برای اولین بار در نمایشگاه بین‌المللی خودروی ژنو رونمایی شد و توانست توجه گسترده رسانه‌ها، متخصصان صنعت و علاقه‌مندان به فناوری‌های نوین را به خود جلب نماید. نام تجاری این محصول مفهومی BH-03 است که به عنوان متفاوت‌ترین و خلاقانه‌ترین طرح تایر ارائه شده تا به امروز شناخته می‌شود. این محصول نشان‌دهنده چشم‌انداز Goodyear برای آینده‌ای است که در آن تایرها تنها وسیله حرکت نیستند، بلکه منابع تولید انرژی برای خودروهای الکتریکی محسوب می‌شوند.

مکانیزم عملکرد تایر هوشمند Goodyear

فناوری به‌کاررفته در تایر BH-03 بر پایه اصول ترمودینامیک و مدیریت انرژی استوار است. این تایر با بهره‌گیری از مواد پیشرفته و طراحی مهندسی منحصر‌به‌فرد، قادر است انرژی گرمایی را که معمولاً هدر می‌رود، بازیافت کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. این فرآیند از طریق دو مکانیزم اصلی انجام می‌شود که در ادامه به تشریح آن‌ها می‌پردازیم.

جذب انرژی گرمایی خورشیدی

یکی از راه‌های جذب انرژی در تایر BH-03، استفاده از نوارهای سیاه‌رنگ روی سطح لاستیک است. این نوارها به طور خاص برای دریافت گرمای حاصل از تابش نور خورشید طراحی شده‌اند. در طول روز، خودروها اغلب برای مدت زمان قابل توجهی در معرض نور آفتاب قرار می‌گیرند؛ چه در پارکینگ‌های باز و چه در حین حرکت در جاده‌های آفتابی.

معمولاً این تابش نور منجر به گرم شدن بدنه و تایر خودرو می‌شود و انرژی آن به صورت گرما هدر می‌رود. اما در تایر BH-03، این گرمای جذب‌شده توسط مواد ترموالکتریک موجود در ساختار تایر گرفته شده و مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. این ویژگی به خودرو این امکان را می‌دهد که حتی در زمان توقف و پارک شدن در زیر نور خورشید، باتری‌های خود را تا حدی شارژ کند.

تبدیل انرژی حاصل از اصطکاک و حرارت ناشی از رانندگی

روش دوم و شاید کارآمدتر برای تولید انرژی، استفاده از گرمای ناشی از اصطکاک لاستیک با سطح جاده و تماس سطحی است. این پدیده که در اصطلاح فنی به آن «Hysteresis» یا پسماند گفته می‌شود، منجر به تولید گرمای قابل توجهی در حین حرکت خودرو می‌شود.

با توجه به اینکه خودروها روزانه مسافت زیادی را طی می‌کنند، اصطکاک مداوم بین تایر و آسفالت منجر به انباشت گرما در لاستیک می‌شود. تایر BH-03 با استفاده از مواد خاص در ساختار خود، این گرمای زاید را بازیافت کرده و آن را به جریان الکتریسیته تبدیل می‌کند. این فرآیند نه تنها به افزایش برد خودروهای الکتریکی کمک می‌کند، بلکه با دفع گرمای اضافی، به افزایش عمر تایر نیز کمک شایانی می‌نماید.

اهمیت این نوآوری برای خودروهای الکتریکی

خودروهای الکتریکی با چالش اصلی «برد» یا همان Range مواجه هستند. اگرچه فناوری باتری‌ها پیشرفت‌های چشمگیری داشته است، اما همچنان محدودیت شارژ و نگرانی رانندگان از تمام نشدن باتری در مسیرهای طولانی وجود دارد. تایر BH-03 به عنوان یک منبع انرژی کمکی، می‌تواند پاسخی به این چالش باشد.

• افزایش برد رانندگی: انرژی تولیدی توسط تایر، مستقیماً به سیستم باتری خودرو تغذیه می‌شود و برد خودرو را افزایش می‌دهد.
• کاهش وابستگی به ایستگاه‌های شارژ: با تولید انرژی در حین حرکت و توقف، نیاز به مراجعه مکرر به ایستگاه‌های شارژ کاهش می‌یابد.
• استفاده از انرژی بازیافتی: تبدیل گرما (که یک محصول جانزی ناخواسته است) به برق، نمونه‌ای عالی از استفاده بهینه از انرژی و حفظ محیط زیست است.

ساختار و طراحی منحصر‌به‌فرد

طراحی بصری تایر BH-03 نیز متفاوت از تایرهای سنتی است. ساختار آن نشان‌دهنده ماهیت مدرن و فناورانه آن است. الگوها و شیارهای روی تایر نه تنها برای مدیریت آب و کشش روی جاده طراحی شده‌اند، بلکه سطح تمساح را برای جذب حداکثری نور خورشید افزایش می‌دهند. ترکیب رنگ‌های مشکی و مات در کنار عناصر فناورانه، ظاهری آینده‌نگرانه به این محصول بخشیده است که با زیبایی‌شناسی خودروهای الکتریکی مدرن همخوانی دارد.

چالش‌های پیش روی تولید تجاری

با وجود تمام مزایا و جذابیت‌های این طرح، باید توجه داشت که BH-03 در حال حاضر یک محصول «مفهومی» یا Concept است. تبدیل این ایده به محصول تجاری با چالش‌های مهندسی و اقتصادی متعددی روبرو است که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

• هزینه تولید: استفاده از مواد ترموالکتریک پیشرفته و نانو فناوری‌ها می‌تواند هزینه تولید تایر را به شدت افزایش دهد.
• دوام و ماندگاری: تایرها در معرض سایش، تغییرات دمایی شدید و شرایط جوی مختلف قرار دارند. حفظ عملکرد سلول‌های تولید انرژی در طول زمان و در شرایط سخت کاری، نیازمند تحقیقات گسترده است.
• ایمنی: ایمن بودن سیستم‌های الکتریکی تعبیه شده در تایر برای راننده و مسافران، مخصوصاً در شرایط بارندگی و رطوبت، اولویت اول است.
• تراکم انرژی: میزان انرژی تولیدی باید به اندازه‌ای باشد که هزینه‌های اضافی تایر را توجیه کند.

نقش فناوری‌های نوین در آینده تایرسازی

طراحی BH-03 نشان می‌دهد که صنعت تایرسازی وارد عصر جدیدی شده است. در گذشته، تایر تنها یک قطعه لاستیکی برای حرکت بود، اما امروزه به یک جزء هوشمند تبدیل شده است. این روند با توسعه خودروهای خودران و متصل (Connected Cars) ادامه خواهد یافت. تایرهای آینده علاوه بر تولید انرژی، امکانات دیگری نظیر پایش فشار باد، دمای سطح جاده و حتی سنجش کیفیت سطح راه را نیز خواهند داشت.

Goodyear با ارائه طرح BH-03، پیام روشنی به رقبا و بازار می‌دهد: آینده جایی برای ایستایی نیست و نوآوری مداوم تنها راه بقا در صنعت پیشرو است. اگرچه ممکن است سال‌ها طول بکشد تا این تایرها در خیابان‌ها دیده شوند، اما مفاهیم ارائه شده در آن‌ها پایه و اساس نسل بعدی تایرهای جهان را شکل خواهند داد.

تاثیرات زیست‌محیطی و پایداری

یکی دیگر از جنبه‌های مهم تایر BH-03، تاثیر مثبت آن بر محیط زیست است. خودروهای الکتریکی به دلیل عدم انتشار گازهای گلخانه‌ای در زمان استفاده، گزینه‌ای پاکتر نسبت به خودروهای احتراقی هستند. اما تولید برق مورد نیاز آن‌ها همچنان می‌تواند به آلودگی منجر شود. تایرهای تولیدکننده انرژی با استفاده از منابع انرژی پاک (گرمای خورشیدی و بازیافت حرارتی)، ردپای کربنی خودرو را در طول چرخه عمر آن کاهش می‌دهند.

علاوه بر این، با افزایش بهره‌وری انرژی، فشار کمتری به شبکه سراسری برق وارد می‌شود. این امر در مقیاس کلان، زمانی که میلیون‌ها خودرو از این تکنولوژی بهره ببرند، می‌تواند تاثیر چشمگیری بر کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و حفظ منابع طبیعی زمین داشته باشد.

نتیجه‌گیری

طرح تایر مفهومی Goodyear BH-03 بیش از یک محصول، نمایانگر یک رویا و چشم‌انداز آینده‌نگرانه است. این تایر نشان می‌دهد که چگونه می‌توان اجزای غیرفعال خودرو را به عناصر فعال و تولیدکننده تبدیل کرد. اگرچه این محصول در مراحل آزمایشی است و تا زمانی که بتوان آن را در خیابان‌ها مشاهده کرد، زمان زیادی باقی مانده است، اما پتانسیل آن برای تغییر قواعد بازی در صنعت خودروهای الکتریکی انکارناپذیر است.

ترکیب طراحی زیبا، کاربرد فناوری‌های پیشرفته ترموالکتریک و توجه به نیازهای روزافزون خودروهای الکتریکی، BH-03 را به یکی از مهم‌ترین طرح‌های مفهومی دهه اخیر تبدیل کرده است. منتظر هستیم تا در سال‌های آینده، شاهد گام‌های عملی‌تری در جهت تجاری‌سازی این فناوری شگفت‌انگیز باشیم.