گفت وگو با دكتر كارن ابري نيا
سرپرست گروه ساخت اولين خودروي خورشيدي كربني
هفت سال پيش طرح ساخت اولين خودروي خورشيدي در ايران مطرح شد. اين پروژه ادامه داشت تا اينكه سال 1384 از غزال يك رونمايي شد. ماه قبل هم از غزال دو رونمايي شد و قرار است امسال در مسابقات خودروي هاي خورشيدي استراليا شركت كند. اين دو خودرو به همت دكتر كارن ابري نيا - دانشيار دانشكده مهندسي مكانيك دانشگاه تهران - و دانشجويانش ساخته شده است. مي پرسيم چرا اسم غزال را انتخاب كرديد؟ «نظر دانشجويان بود كه اين اسم ايراني باشد. غزال هم كه حيوان تندرويي است.»
پرژه اين خودرو كي و از كجا شروع شد؟
سال 1383 اين كار شروع شد. قبل تر من در قالب يك طرح به وزارت صنايع اين پيشنهاد را داده بودم تا مثل بقيه كشوها كه دانشجويان به سرپرستي اساتيد اين كار را مي كنند، ما هم انجام بدهيم كه آن زمان بودجه اي به آن اختصاص ندادند. اين كارهاي گروهي، هم آموزش است و هم كار و هم از نظر اجتماعي، كار گروهي باعث رشد دانشجويان مي شود.
همان سال چند نفر از دانشجويان خودم آمدند و گفتند ما مي خواهيم پروژه اي را انجام بدهيم. آن موقع همه روبات درست مي كردند و در مسابقات جهاني شركت مي كردند. من در پيشنهاد اين كار را به شان دادم، حسابي استقبال كردند.
چه مدتي روي اين طرح كار كرديد؟
حدود سه ماه طراحي كل خودرو را انجام داديم. يك تيم نه نفره از دانشجويان مكانيك و يك نفر هم دانشجوي برق شهيد رجايي بود. آقاي دكتر منطقي مدير وقت ايران خودرو بودند و خودشان هم دانشگاهي بودند. و تدريس مي كردند. ما با ايشان آشنا شديم و پيشنهاد را به ايشان داديم با وجود همه مخالفت ها، حمايت مالي از پروژه را قبول كردند و تابستان 1384 غزال يك به عنوان اولين خودروي خورشيدي ايران و خاورميانه متولد شد.
يعني در ايران نمونه قبلي از اين خودرو نداشتيم؟
خير، خبرش هم در دنيا سرو صدا كرد. در همان موقع دانشگاه ام آي تي آمريكا از 15 گروه دعوت كردند، ما هم جزو آن 15 نفر بوديم. برنامه اين بود كه ايده هايشان را روي هم بگذارند و چند خودروي خورشيدي هيدريدي بسازند. البته ما به دليل مسائل ويزا نتوانستيم شركت كنيم.
تابستان سال بعد در مسابقات جهاني تايوان شركت كرديم. براي اولين بار بود و تجربه اي هم نداشتيم و هشتم شديم. در جشنواره خوارزمي هم دوم برگزيده شديم.
پروژه غزال دو را چه زماني شروع كرديد؟
گروه قبلي فارغ التحصيل شدند و از ايران رفتند. كار را از تابستان 87 شروع كرديم و از دانشكده برق هم كمك گرفتيم. دكتر آسايي از اساتيد دانشكده برق با ما همكاري كردند و يك گروه 16 نفره از دانشجويان برق و مكانيك.
غزال دو با خودرو اولي چه تفاوتهايي کرد؟
سعي كرديم ايراداتي را كه در پروژه اول داشتيم رفع كنيم. وزن ماشين را كم كرديم. از 250 به 150 كيلو گرم كاهش داديم. در اولي يك شاسي آهني داشتيم كه حذف شد و بدنه يك تكه از جنس فيبر كربن و سازه هاي لانه زنبوري ساخته شد. به خاطر همين ها سبك شد. راندمان كار را بالا برديم.
يك قطعه داشتيم به اسم MPPT كه وظيفه اش گرفتن انرژي از سلول ها و تبديل آن، براي استفاده موتور است. ما سه تا چهار عدد از اين قطعه مي خواستيم كه بايد از خارج از ايران خريداري مي كرديم. يك از دانشجويان برق هفت، هشت ماه زمان گذاشت و خودش قطعه را ساخت. بقيه قطعات را هم ارتقا داديم.
سرعت خودرو ها چند كيلومتر است؟
اولين خودرو نهايتا 80 كيلومتر سرعت مي رفت ولي غزال دو در آخرين تستش 120 كيلومتر در ساعت رفت و فكر مي كنيم كه بيشتر از آن هم مي تواند برود. قرار است دو هفته ديگر در جزيره كيش يك تست ديگر هم بگيريم.
هزينه اين پروژه ها چقدر شده است؟
هر كدام حدود 400 ميليون تومان، چون خيلي از قطعات را بايد از خارج به ايران وارد مي كرديم.
سيستم كاري ماشين هاي خورشيدي به چه صورتي است؟
يك سري سلول هاي خورشيدي را روي سطح ماشين مي گذاريم. سلول ها سيليكوني هستند و يك جور سمي كانداكتور (نيمه هادي) هستند و وقتي كه تابش خورشيد انجام مي شود، در اثر برخورد فتون كه در نور هست با سلول الكترون آزاد مي شود. آن الكترون به جريان مي افتد و مي آيد داخل آن سيم ها كه مي شود برق يا همان الكتريسيته اي كه ما با آن سر و كار داريم، چون برق يا الكتريسيته جريان الكترون است. به داخل باتري ذخيره مي كنيم يا در موتور از آن استفاده مي كنيم. موتور الكتريكي مغناطيس دائم است. راندمان بالايي حدود 95 درصد دارد. يك باتري هم دارد كه در صورت نبود تابش، بتوان انرژي را ذخيره كرد. طبق مقررات مسابقه تعداد خاصي از باتري را مي توان مصرف كرد.
خودرو سه چرخ دارد؛ دو تا جلو و يكي عقب كه براي درايو است و موتور هم در عقب ماشين سوار است.
بعد از فعاليت هاي شما، فعاليت هاي مشابهي انجام شد؟
جديداً يك گروه از دانشگاه قزوين آمدند پيش ما و تمام اطلاعاتمان را در اختيارشان قرار داديم. آنها هم يك خودروي خورشيدي ساختند كه اگر كارشان كامل شود، قرار است آن را هم در كيش تست كنيم.
غزال دو چه فرقي با نمونه هاي ديگرش در دنيا دارد؟
خودرو هاي خورشيدي براي مسابقات ساخته مي شوند و هر گروه تمام ايده هاي خودش را روي آن پياده مي كند. براي همين اگر 100 تا خودرو هم باشد، با هم فرق دارند. تنها فرقي كه با مشابه هاي خارجي دارد، به قطعاتي بر مي گردد كه خريداري مي كنيم. تيم ام آي تي فقط 800 هزار دلار سلول هاي خورشيديش را خريده بود، همان هايي كه در فضاپيماي ناسا استفاده مي كنند. رانندمانشان هم 35درصد بود. ما، هم هزينه آنرا نداشتيم و هم اينكه تحريم هستيم. راندمانمان 25 درصد بود. در بقيه موارد مساوي هستيم.
سيستم خودروهاي خورشيدي وارد صنعت هم شده است؟
در حال وارد شدن است. شركت هيوندا يك خودرو به نام پيريوس توليد كرده است كه موتورش الكتريكي و بنزيني است. روي سقف اين ماشين سلول هاي خورشيدي گذاشته اند و سيستم تهويه را با آن تأمين مي كنند. اين يك شروع است.
در ايران هم ما پيشنهاد داديم تا روي يكي از خودروهاي ملي سلول خورشيدي كار كنيم تا بخشي از انرژي مصرفي از اين راه تأمين شود. ايران خودرو و سازمان بهنيه سازي مصرف سوخت حمايت مي كنند و در قالب يك طرح تحقيقاتي در حال انجام است.
حمايت مالي غزال دو هم با ايران خودرو بود؟
شركت بهينه سازي مصرف سوخت هم قسمت مهمي از حمايت مالي را داشت.
به جز طراحي قسمت هاي مكانيكي خودرو كه با دانشجويان خودتان بود، براي طراحي خارجي خودرو از رشته هاي ديگر هم كمك گرفتيد؟ در مساقات چقدر به طراحي خارجي توجه مي كنند؟
در مسابقات شكل خودرو ها بيشتر يكي است. چون بحث بر سر كاربرد فناوري هاست و هر چه آيرو داينمايك تر باشد و سرعت بيشتري برود، مي تواند مسابقه را ببرد و زيبايي مهم نيست.
شرايط مسابقات چطور است؟
مسابقات قوانين ثابتي دارند؛ مثلا خودرو شش متر مربع سطح داشته باشد و مي توان سلول خورشدي روي آن نصب كرد. و هر چه اين صفحه صاف تر باشد، بهره بيشتري مي توان برد، اگر بخواهيم زيبا باشد، به آن انحنا مي دهند و لي به خاطر كاهش بهره، از آن صرفه نظر مي كنيم؛ البته اگر گروهي خودرو زيبايي بسازند و نتواند برنده شود، برگزار كنندگان حتما به آن توجه مي كنند و تشويقش مي كنند ولي هدف سرعت و طول مسير است. وزن باتري ها، راننده و... هم مهم است. هر سال هم قوانين را طوري طراحي مي كنند كه خودرو به حالت صنعتي نزديك تر شوند. قبلا مي شد كه راننده بخوابد ولي الان بايد نشسته باشد و وزن راننده حداقل 80 كيلوگرم باشد، قبل از شروع مسابقات هم تست هايي را از آن براي ايمني بيشتر مي گيرند.
معيار برنده شدن چيست؟
چند نوع دسته بندي دارد. مسابقات امسال استراليا به اين صورت است كه از شمال كشور شروع و به جنوب استراليا ختم مي شود. مسافتي حدود 4000 كيلومتر است كه بايد در شش روز طي كرد و يك سري محدوديت هم دارد؛ اينكه توقف هاي زيادي نمي شود داشت و راننده بايد بين راه عوض شود.
غزال دو در چه مسابقه هايي شركت كرده است؟
هنوز هيچي. قرار است مهر امسال در مسابقه استراليا شركت كند.
منبع: نشريه دانستنيها شماره 31
