Elektrikli Araç Şarj Eden Akıllı Yollar

Bilim insanları elektrikli araçları kablosuz şarj eden ve kendini onaran akıllı yollar geliştirdi. Yapay zekalı otoyollar trafik kazalarını azaltarak sürücüleri yol tıkanıklığı ve toprak kaymasına karşı uyaracak. Ayrıca sürücüsüz araçlar için sensörlerle çalışan gerçek zamanlı yol durumu sunacak. Endüstri 4.0’da makineler makinelerle konuşur. Akıllı yollar sayesinde ise otonom araçlar birbiriyle konuşacaklar.

Akıllı yollar ve robot otomobiller

Bizler yolları akıllandırmadan çok önce teknoloji telefonlardan tabletlere ve yapay zekadan nesnelerin interneti sensörlerine dek birçok alanda hayatımıza girdi. Hololens gibi AR/VR gözlükleri, akıllı saatler ve internete bağlı buzdolaplarıyla birlikte özel hayatın gizliliğini de ortadan kaldırdı.

Şimdi sıra akıllı yollar ve otoyollarda. Nitekim elektrikli araçlar yurt dışında gittikçe yaygınlaşıyor, 5 yıl içinde ise insan sürücü olmadan giden yapay zekalı otonom araçların trafiğe çıkması planlanıyor. Tesla’nın otopilot destekli hususi araçları ve Tesla Semi elektrikli TIR’lar bir yana; bugün birçok otomobilde bilgisayar destekli park etme yardımı bulunuyor. İşte yukarıda saydığımız ileri teknolojiler de akıllı yolların inşaatında kullanılacak.

Nasıl derseniz: Akıllı yollar hem otonom araçların trafik kazalarını azaltmasını sağlayacak, hem de elektrikli araçları yolda giderken şarj edecek. Akıllı yollar doğru kullanıldığında dizel ile benzin gibi fosil yakıtlara bağlılığı ve dolayısıyla da küresel ısınmayı azaltabilecek.

Ben de akıllı yolların en iddialı versiyonu olan güneş enerjili otoyolları önceki yazıda ele almıştım. Güneş enerjili otoyollar LED yol işaretleri sunacak, elektrik üretecek ve altından geçen fiber internetle iletişim sağlayacaktı. Ancak, yollara döşenen güneş panellerinin enerji verimliliği düşük olduğu için bunlar şimdilik demo amaçlı bisiklet yollarıyla sınırlı kaldı ve onlardan önce yapay zeka destekli akıllı yollar geldi. Biz de akıllı ol sözüne bambaşka bir anlam katan 4 yeni akıllı yol teknolojisini görelim:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

1. Trafik kazası önleyen akıllı yollar

Öncelikle dünyadaki birkaç öncü şirket trafik kazalarını önleyen ve sürücüleri yol durumu hakkında bilgilendiren akıllı yollar geliştiriyor. Bunlar aynı zamanda kaza yapan araçların anında tespit edilmesi ve yaralıların kurtarılmasını sağlayacak. Bunu yapmanın birkaç yolu var ve Colorado eyaleti daha şimdiden bu teknolojileri test ediyor.

Integrated Roadways şirketi, 2018 yılında Colorado Ulaşım Bakanlığından yasal izin aldıklarını ve Otoyol 285’in 1 km’lik şeridine Akıllı Yol Kaplaması döşeyeceklerini açıkladı. Bu kaplama akıllı beton bloklarından oluşuyor. Bloklar fiber optik kablolarla birbirine ve internete bağlanıyor. Böylece deneme şeridi bir tür dijital otoyola dönüşüyor.

Fiber optik kablolar yolda giden araçların konumu, hızı ve ağırlığını tespit ediyor. Akıllı yol kaplaması tümüyle çalışmaya başladığında ise merkezi bilgisayar fiberden gelen büyük veriyi çekip analiz edecek. Yoldan çıkıp kaza yapan araç var mı, görecek. Hatta fotoğraf çekmek için emniyet şeridine çeken araçları da görecek.

Yol kenarında bulunan Wi-Fi alanı noktaları da kaza veya trafik ihlali durumunda ambulans ya da trafik polisi çağıracak. Hatta deprem, toprak kayması veya yağmur suyu yüzünden yol tıkanırsa karayolları ile belediyeye haber verecek. Integrated Rodways, akıllı yollar için ürettiği ilk prototipi Denver’da test etmeye başladı bile ve günde 7500 araçtan veri topluyor.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

2. Akıllı yollar ve akıllı araçlar

Ancak, güvenli ve akıllı yollar yapmanın tek yolu akıllı yol kaplaması değil. Bir de V2X sistemi var. Biz de sürücülü ve otonom araçların yolda diğer araçlarla, aslında yol sensörleri dahil her şeyle konuşmasını sağlayan bu nesnelerin interneti (IoT) sensör sistemini görelim:

Bu teknolojide kısa menzilli wi-fi bağlantısı kuran araçlar birbiriyle, trafik ışıklarıyla, yol kenarı bariyerleri ve hatta dijital yol tabelaları ile konuşuyor. V2X (Vehicle to Everything) sistemi, kokpitteki basit bir navigasyon ekranı ile sürücüye mesaj yolluyor. Örneğin, bir kaza yüzünden yol tıkanırsa araçların yavaşlamasına bakarak bunu önceden haber alıyor. En azından aracı başka yola yönlendiriyor ki Google Haritalar hizmetinin gelecekte buna entegre olacağını söyleyebiliriz.

Elbette bunun çalışması için bütün araçların akıllı olması ve akıllı yollar ile iletişim kurması lazım. Aslında 2019 model araçların bir kısmı V2X teknolojisini destekliyor ve 2020 yılından itibaren diğer araçların da reklamlarda bu özelliği tıpkı eski ABS frenler gibi tanıtmasını bekliyoruz. Colorado bu konuda da öncü olarak 2021 yılında V2X testlerine başlayacağını söylüyor.

Hatta hızını alamayan Colorado Ulaşım Bakanlığı bir danışmanlık şirketiyle de anlaştı ve bu firmaya göre, V2X destekleyen akıllı yollar Colorado eyaletinde önümüzdeki 20 yılda 300 ölümlü kaza ile toplam 85 bin trafik kazasını önleyecek. Türkiye’de yılda yaklaşık 5000 kişi trafik kazalarında yaşamını yitirdiği için (hastane kayıpları hariç) Ulaştırma Bakanlığımız da V2X geliştirebilir. Peki ya kendini onaran yollara ne demeli?

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

3. Kendini onaran akıllı yollar

Özellikle İstanbullu sürücüler ve anladığım kadarıyla da mini tatil yapmakta olduğum Ayvalık’taki sürücüler bilirler: Yollarda açılan delikler şanzımanı dağıtır, yolcuları sarsar ve araç bakım masraflarını artırır. Asfaltta ve beton yollarda açılan delikler trafik kazalarına da neden olur.

Nitekim İstanbul’daki inşaatlar nedeniyle yollarımız delik deşik oldu ve İBB bunlara hep asfalt yaması yaptı. Böylece biz de 10 yıldır mutedil dalgalı yollarda gidip gelmeye başladık. Metrobüsler arkamızı acıtan aşırı sarsıntılı Red Kit posta arabasına dönüşürken, taksi sürücüleri de bundan gittikçe daha fazla yakınmaya başladı. Peki akıllı yollar kendini onarsa fena mı olur?

Böylece yol bakım masrafları azalır. Öyle ki Hollandalı bilim insanları, ta 2010 yılında kendini neredeyse tümüyle onaran akıllı yollar geliştirip test etmeye başladılar. Hollanda’nın en büyük avantajı ise Türkiye’nin tersine, geçirgen asfalt denilen özel bir teknoloji kullanması. Bu tür asfaltlarda mıcırı kaymak tabaka halinde bağlamak için çok az zift kullanılıyor.

Zift petrolden üretildiği için küresel ısınmayı artıran gizli kalemlerden biri olan asfalt da geçirgen teknolojiyle dönüşüm geçiriyor ve çok daha çevreci oluyor. Geçirgen asfaltın asıl avantajı ise yapısal olarak kendini onarmaya yatkın olması. Elbette yıpranmaz yol yok. Ne kadar az kullanırsanız kullanın, zift zamanla sıcaktan kuruyup büzülüyor. Bu da asfaltı çatlatarak nihayet delinmesine yol açıyor.

İlgili yazı: Bilinen Evrenin En Aşırı Üç Kara Deliği

 

4. Araç şarj eden akıllı yollar

Çelik yünleri tavadan kurumuş et kalıntılarını temizlemekte kullanıyor olabilirsiniz. Ancak, kendini onaran akıllı yollar da çelik yün kullanıyor. Hollandalı mühendisler içinde çelik yün olan geçirgen asfalt yollar döşediler. 2014 yılında tamamlanan yolları yıpranması için trafiğe açarak doğa şartlarına bıraktılar.

Ardından yolda çatlaklar oluştu. İşte o zaman, bunların yolda delik açmasını beklemeden asfaltın üzerinden bir indüksiyon makinesi geçirdiler. Bu, elektrik akımlarıyla manyetik alan üreten bir makinedir. Kısaca alternatif akımlı (AC) elektrik motoru da diyebilirsiniz.

Özetle indüksiyon makinesi salınan bir manyetik alan üretti ve bu da geçirgen asfaltın içinde döşenen çelik yünün elektrik üreterek tıpkı elektrikli ocak rezistansı gibi ısınmasını sağladı. Sıcak çelik yün kuruyup büzülen zifti tekrar eritti. Ziftin zamanla çatlaklardan geçerek asfaltın içine sızan suyla tekrar karışarak eski hacim ve kıvamını almasına yol açtı.

Böylece yoldaki çatlaklar eski şekline giren ziftle birlikte kapanmış oldu. Bilim insanlarına göre, bu tür geçirgenli asfalt yolların üzerinden her 4 yılda bir kez indüksiyon makinesi geçirirseniz yol ömrünü yüzde 25 uzatırsanız, yani asfaltınız 8 yılda çatlıyorsa 10 yılda çatlar ki bu da teorik değil, pratik bilgidir; çünkü Hollanda yaklaşık 100 farklı yolda bunu başarıyla kullanıyor.

Daha ne olsun?

Aslında dahası var: Çelik yün sayesinde yolun kendi içinde elektrik üretmesini sağladığınızda, yoldan geçen elektrikli araçları da şarj etmiş oluyorsunuz. Gerçi Hollanda’nın kendini onaran yollarını aynı zamanda araç şarj eden yollara dönüştürme teknolojisi henüz başlangıç aşamasında; ama başka şirketler de elektrikli araçları şarj eden yollar geliştiriyor. Hangi şirketler derseniz:

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Ray döşeli akıllı yollar

2018 yılında dünyanın ilk elektrik araç şarj eden yolu İsveç’te kullanıma girdi ve buna aynı zamanda raylı otoyol diyebiliriz. İsveçli mühendisler yoldaki şeritlerin ortasına birer gömülü ray döşediler (İstanbul’daki tramvay yolları gibi). Deneme pistinin üzerinden de altında şarj kolu olan bir araç geçirdiler. Öyle ki bu kol aracın altında yola indiği zaman şarj işlemini gerçekleştiriyordu.

Sistem şerit değiştiren araçlara da uygun tasarlandı. Bu sırada kol yukarı kalkıyor, araç yeni şeride geçtikten sonra ise şarj işlemi devam ediyor. Gelecekte bu yolların yaygınlaşmasını bekleyebiliriz. Her sokakta olmasa da en azından şehir içindeki ana arterler ve bütün şehirlerarası yollar şarj imkanı sunabilir.

Dahası insan güvenliği de düşünülmüş durumda; yani karşıdan karşıya geçen yayalara elektrik çarpma riski yok. Özetle asıl elektrikli çubuklar rayın 5 cm altında bulunuyor ve sadece aracın şarj kolu rayın içine gömüldüğü zaman elektrik akımı oluşuyor. Böylece yolda birden fazla araç şarj olurken rayın tamamına elektrik verilmemiş oluyor.

Araç şarj eden akıllı yollar

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

 

Elektrikli araçlar nasıl yaygınlaşacak?

Bugün insanların en büyük çekincesi elektrikli araçların yolda pili bitmesidir. Gerçi bunun sürücüleri yolda benzini biten araçlardan daha fazla endişelendirmemesi gerekiyor; ama insanlar pek akılcı değiller. Ayrıca her yerde benzin istasyonu var ama her yerde şarj istasyonu yok. Araç şarj eden akıllı yollar ise bu sorunu çözerek elektrikli araçların yaygınlaşmasını sağlayacak.

Örneğin, insanlar şehir içinde kullanıma özel daha kısa menzilli elektrikli otomobiller satın alabilirler. Bunlar yolda şarj olacağı için pilleri yüzde 80 küçük ve yüzde 60 hafif olur. Bu da aracı hafifleterek tam şarjla daha çok yol gitmesini sağlar. Ayrıca elektrikli araçların edinme ve bakım maliyetini azaltır.

Buradaki tek sorun küresel ısınmayı azaltmak olacaktır: Önceki yazımda belirttiğim gibi, elektrikli araçların küresel ısınmayı önlemesi için önce yenilenebilir temiz güneş enerjisi ve hidrojen yakıt hücrelerinin yaygınlaşması gerekiyor. Kısacası elektrikli araçları güneş enerjili yollar şarj etmeli.

Aksi halde araç şarj eden akıllı yollar doğal gaz santralleri, termik santraller ve hidroelektrik santrallerinde üretilen elektriği kullanacak. Böylece benzinli araçların azalması hiçbir işe yaramayacak.

Peki akıllı yolları kim destekliyor?

Öncelikle elektrikli araçlar küresel ısınmaya yol açan karbondioksit gazı çıkarmıyor; ama bunların elektrik talebini karşılamak için daha çok fosil yakıt santrali kuracak ve toplam karbondioksit üretimini yine artırmış olacağız. Bu sorunu elektrikli araçlara büyük ilgi gösteren toplu taşıma ve lojistik şirketlerinin çözmesi bekleniyor.

İlgili yazı: Gezegenler Güneş Çevresinde Nasıl Dönüyor?

 

Kablosuz şarj eden akıllı yollar

Nitekim İsveç hükümeti 2030 yılında taşımacılık, ulaşım ve lojistik sektöründe fosil yakıt kullanımını yüzde 70 azaltmak istiyor. Bu yüzden de Stockholm Arlanda havalimanına giden en işlek yolu araç şarj eden elektrikli yola dönüştürdü. Projeyi yürüten eRoadArlanda konsorsiyumuna üye PostNord taşımacılık şirketi de raylı yolda şarj olan kamyon kullanan ilk firma oldu.

Tabii taşımacılık şirketlerini teşvik eden tek şey havalimanı taşımacılığı ve limanlardan gelen mal akışı değil. Bir de Amazon ve Wallmart gibi zincir perakende şirketleri var. Bunlar Tesla Semi elektrikli TIR’Ların ilk müşterisi oldular ve Tesla’nın hususi araç satarak değil, lojistik sektörüyle çalışarak para kazanacağını gösterdiler.

İsveç ise bu teknolojiyi ülkeyi saran 20 bin km’lik yol şebekesinin tamamına uygulamayı planlıyor; ama elektrikli araç şarj etmek için raylı yollar yerine, kablosuz şarj özellikli akıllı yollar da kullanabiliriz. Örneğin, İsrail merkezli Electrion firması yolların altına bakır bobinli paletler yerleştirdi ve bunları yol kenarından geçen elektrik hattına bağladı.

Öyle ki altında bu tür paletler olan elektrikli araçlar yoldan geçtiğinde, yol ve araçtaki paletler arasında oluşan manyetik alan, elektrikli aracı şarj eden bir elektrik alanı oluşturuyor. Açıkçası raylar yerine yola tümüyle gömülü şarj plakaları kullanan bu sistemin raylı yollardan daha ucuz ve kullanışlı olması beklenir; ama bunu test etmeden bilemeyiz.

İlgili yazı: Biyonik Böbrek ile Diyaliz Derdine Son

 

Akıllı yollar İskandinavya’ya geliyor

Sonuçta yer altındaki plakaların bakımını yapmak için yolu kazmak gerekecek. Dahası kablosuz şarjın araç pillerini elektrikli raylar kadar hızlı şarj edebileceğini de sanmıyorum. Her durumda akıllı yollar için en yedekli giden ülke yine İsveç oldu; çünkü Electreon kablosuz şarj yollarını önce İsveç’e döşeyecek. Akıllı yollar geliştiren diğer ülkeler ise Fransa, İngiltere ve Güney Kore’dir.

Nitekim yıllık bileşik büyüme oranına (CAGR) bakarsak elektrikli araç sektörü 2025’te 567 milyar dolar büyüklüğe ve otonom araç sektörü de 2050’de 4 trilyon dolar büyüklüğe erişecek. Ayrıca 30 yıl içinde güneş enerjisi ile fosil yakıt sektörü 19 trilyon dolarlık birer pazar oluşturacak.

Bu da elektrikli araçların önündeki en büyük engelin doğal gaz şirketleri olacağını ve bunu aşmak için de güneş enerjisine ek olarak hidrojen yakıt hücrelerine yatırım yapmamız gerektiğini gösteriyor. Siz de bunu hemen inceleyebilir ve elektrikli araçların temeli olan dinamo etkisini de Dünyanın Manyetik Alanı Tersine Dönecek mi? yazısında okuyabilirsiniz.

Akıllı yolları işletecek olan yapay zekanın riskleri ise sizi Yapay Zeka Süper Zeki Olacak mı? ve İnsanlığın Sonunu Getirecek En Tehlikeli 5 Teknoloji yazılarında bekliyor. Ayvalık’tan hepinize güneşli günler yolluyorum.

Kablosuz şarj özellikli yollar