احتمالية تكنولوجيا الطائره لتثبيت الثيران أوقات العبور

The Transformative Potential of Hyperloop for Freight Logistics

إن مفهوم هيبرلوب، الذي أُدرج في ورقة بيضاء أعدها إيلون موسك في عام 2013، يقترح طريقة نقل خامس يمكن أن تعيد تشكيلها أساساً عن كيفية انتقال البضائع عبر القارات، وبدفع مجموعات الركاب أو البضائع عبر الأنابيب القريبة من الغواصات بسرعة تقترب من سرعة نقل الطائرات التجارية، فإن ميكان هيبرلوب يبشران بضرب أوقات العبور، مع عرض مزايا كفاءة الطاقة على نحو أسرع في الشحن الجوي والطريق.

Understanding Hyperloop Technology

وفي جوهرها، فإن " هايبرلوب " هو نظام محكم من الأنابيب المنخفضة الضغط التي تسافر من خلالها أحواض ذاتية الدفع كهربائياً، ويتمثل الابتكار الرئيسي في تخفيض السحب الهوائي - أكبر حاجز وحيد للنقل البري السريع، حيث يُمكن أن يتجاوز الحد الأقصى من كمية الهواء الحاد من الأنبوب لخلق دوامة قريبة من الغزو (وبائياً عند نقطة ضغط تعادل الغلاف الجوي عند ارتفاع يبلغ 700 متر) إلى أدنى حد.

ولإلغاء المقاومة المتطاولة، لا تجهز الخزانات بعجلات تتصل بجدران الأنبوب، بل تستخدم إما القفز المغنطيسي السلبي أو التلويث المركب في الهواء (الذات الخافت إلى مركبة أرضية) وتستعمل نظم المغناطيس الدائم على عمود الصدر مع جهاز للضغط داخل الأنبوب لحفز الرفع.

وفيما يتعلق بتطبيقات الشحن، يُتوخى أن تكون أجهزة نقل البضائع ذات النواقل النموذجية قادرة على معالجة البضائع المخففة، أو الحاويات المتعددة الوسائط، أو الشحنات المتخصصة التي تتحكم فيها درجة الحرارة، ويمكن بناء البنية التحتية الأنبوبية نفسها على أساس السيلوونات فوق الأرض (تخفيض النزاعات على استخدام الأراضي وتعطل الحياة البرية) أو دفنها في الأنفاق، مما يتيح مرونة في مسارات الكهرباء الحضرية والريفية على حد سواء.

ألف - المزايا التحويلية للسوقيات المشددة

"أغنية سريعة غير مُحتملة"

أما الفائدة الأكثر وضوحا فهي السرعة الخام، إذ يمكن للطائرات التي تسافر بسرعة 700 متر في أن تنقل شحنة من لوس أنجلوس إلى سان فرانسيسكو في حوالي 30 دقيقة - رحلة تستغرق حاليا 5 ساعات بالشاحنات أو ساعة بالهواء (بما في ذلك لوجستيات المطارات) أما بالنسبة للشحن العابر للقارات، فإن المدخرات الزمنية تصبح أكثر دراما، وقد تؤدي شركة شنغهاي - بيرلين هيبرلوب، إذا تحققت، إلى خفض نوافذ التسليم من الزمن إلى سلع إلكترونية مفسدة.

المجموع الأدنى لتكاليف السوقيات

وتترجم سرعة التعبئة مباشرة إلى وفورات في التكاليف من خلال خفض تكاليف حمل المخزون، وتحتفظ الشركات بمخزونات الأمان إلى العازل في أوقات العبور الطويلة غير المؤكدة، وعندما تتقلص نوافذ التسليم إلى ساعات، يمكن قطع حاجز المخزونات، وتحرير رأس المال المتداول، وتنفق شركة نموذجية 20 إلى 30 في المائة من ميزانيتها اللوجستية على المخزونات؛ ويمكن للشحن السريع أن يقلل ذلك بدرجة كبيرة، بالإضافة إلى أن كفاءة استخدام طائرات الهليكوبتر في الطاقة ترتفع إلى 5 مرات.

الموثوقية والقابلية للتنبؤ

وعلى عكس النقل البري، الذي يخضع لاكتظاظ حركة المرور، والطقس السيئ، وإجهاد السائق، أو الشحن الجوي، الذي يتناول حالات التأخير في مراقبة الحركة الجوية وتحويلات الطقس، تعمل شركة هيبرلوب في بيئة محكمة ومتحكم فيها، وتعاني التوبيخ من الأمطار والثلج والضباب والريح، ويضمن نظام تحديد مواعيد الشحن الآلي إمكانية التنبؤ بدقة، مع وجود تأخيرات نموذجية في فترات زمنية زمنية محددة، لا تضيق فيها فترات زمنية محددة.

Enhanced Environmental Profile

ويمكن أن يُستخدم الطائر الهايبرلوب بالكامل بواسطة الكهرباء المتجددة (السول أو الرياح أو النووية) ويمكن أن يُربط الأنبوب نفسه بالألواح الشمسية لتعويض استهلاك الطاقة، حيث أن تصميمات موكب الأصلية تشير إلى أن النظام يزيل الاحتكاك ويخفض الجر، واستخدامه للطاقة لكل ميل من ممرات الشحن أو طن متري أقل بكثير من استخدام الطائرات التي تحرق الوقود على ارتفاعات عالية.

التحديات الحاسمة في مجال الانتقال إلى مرحلة التبني

تكاليف رأس المال في الهياكل الأساسية

إن أكثر العقبات شيوعا هو الاستثمار الهائل في البداية المطلوب لبناء شبكة عالمية أو حتى إقليمية للهيبرلوب، إذ إن تشييد التوبي ومضخات الفراغ ومحركات خطية واقتناء الأراضي ومحطات محطات طرفية تكلف عشرة ملايين الدولارات لكل ميل من السكك الحديدية العالية السرعة، مثلا، قد يتطلب طريقا يتراوح بين 400 و 12 بليون دولار في رأس المال، بينما يجري استكشاف حاجز إنتاج القطاع الخاص والشراكات بين القطاعين العام والخاص في وقت مبكر.

النزاهة والسلامة

إن الحفاظ على ظروف قريبة من الغزو على مئات الأميال من الحوض يشكل تحديا هندسيا هائلا، وأي تسرب كبير يسببه الفشل الهيكلي، أو النشاط السيزمي، أو قد يتسبب في فقدان الضغط السريع، مما يؤدي إلى زيادة مفاجئة في التآكل أو التصادم المحتمل، ويجب أن تشمل نظم الأمان أجزاء سريعة من الأنابيب ذاتية الارتداد، أو بروتوكولات الضغط التي تكفل نقل البضائع.

معالجة البضائع والتكامل

ويجب أن يدمج الطائران الطائران في إطار الهياكل الأساسية اللوجستية القائمة دون هوادة، وهذا يعني بناء مراكب تحميل، ونظم فرز آلي، ووصلات في آخر ميل إلى مستودعات ومراكز توزيع، ويجب أن تكون هذه الأعمدة متوافقة مع حاويات السعة الوسيطة الموحدة بين الوسائط أو أحجام الشحوم، ويجب أن يكون الانتقال من الأنابيب إلى الشاحنات أو السكك الحديدية سريعاً وفعالاً من حيث التكلفة.

منظمة وصح العجلات

إن حيازة الأراضي والتصاريح لمشروع البنية التحتية المتوازية التي تشمل ولايات أو بلداناً أو ولايات قضائية متعددة أمر معقد للغاية، ويمكن أن تستغرق تقييمات الأثر البيئي، والمشاورات العامة، والموافقات السياسية عقوداً، وحتى إذا كان البيروقراطية ذاتية عملياً من الناحية التقنية، فإن البيروقراطية يمكن أن تبطئ النشر، ويعني روايتها عدم وجود معايير أمان أو تنفيذية قائمة، لذا يجب على المنظمين أن يخلقوها من عملية خدش - أي يمكن أن تُنظر إليها على مر السنين أو حتى العقود.

المشاريع الرائدة والتطورات الصناعية الحالية

فيرجن هيبرلوب (الآن هيبرلوب 1)

فيرجن هيبرلوب) قامت بصنع أول) مسار اختبار كامل النطاق في العالم (ديفلوب) في (نيفادا) و أجرت اختبارات لحمل الركاب في عام 2020)

Hyperloop Transportation Technologies (HTT)

وقد تابعت شركة HTT نموذجاً مختلفاً لتنمية الموارد المفتوحة ولديها اتفاقات لبناء مسارات اختبار في الصين والهند وأوروبا، ويستخدم مفهومها الذي يركز على الشحن نظاماً من القاعدة النموذجية يمكن إعادة تشكيله بسرعة لمختلف أنواع الشحن، كما تقوم شركة HTT بوضع نظام للبث المغناطيسي الرخيص الذي لا يتطلب أي كهرباء على جانب المسار، مما يقلل من تعقيد البنية التحتية، وهي تعمل مع حكومة الهند على الربط بين الشحن.

مشاريع أخرى جديرة بالذكر

وتشمل المبادرات الأوروبية Swisspod Technologies]، التي تعمل على مسار اختباري في سويسرا باستخدام تصميم منافذ فراغ نموذجية، و]Hardt Hyperop]، التي تم اختبارها في هولندا، والتي تقوم ببناء مركز اختباري كامل (مركز هايبرلوب) في البداية، لتصحيح تكنولوجيا التحويل.

الأثر المحتمل على سلسلة الإمدادات العالمية

وإذا حقق هايبرلوب قدرة تجارية على البقاء في ممرات الكثافة العالية، فإن الأثر على سلاسل الإمداد يمكن أن يعكس أثر الحاويات في الستينات أو الشحن الجوي السريع في التسعينات، إذ يمكن للشركات أن تعامل المخزون على أنه مخزون، وليس على شكل مخزون، وسيُتخذ مفهوم " سلسلة الإمداد بالسكك الحديدية " )أو في الأنابيب( إلى أقصى: المواد الخام، والتجمعات الفرعية،

ومن الناحية الجغرافية، يمكن أن تفتح هايبرلوب ممرات تجارية جديدة تتخطى الاختناقات التقليدية، فعلى سبيل المثال، يمكن لرابطة هيبرلوب من أوروبا الوسطى إلى الشرق الأوسط أن توفر بديلا لقناة سويز للسلع الحساسة من حيث الوقت، وفي الولايات المتحدة، يمكن أن تقلل شبكة تربط حزام التصنيع في الغرب الأوسط بموانئ الساحل الغربي من الوقت الذي يمكن فيه للسلع أن تصل إلى الأسواق الآسيوية غير الساحلية.

الاعتبارات البيئية والمتعلقة بالطاقة

من منظور الطاقة المبكرة، مكسبات كفاءة هيبرلوب هي الأكثر وضوحاً مقارنة بالشحن الجوي، و747 مشحناً يستخدم حوالي 20 ألف كيلو واط من الطاقة للشحنات من أجل رحلة عابرة، بينما يُستخدم جهاز هيبرلوب متحرك على طول 700 متر

غير أنه يجب أن تُقيَّم هذه الفوائد البيئية على الكربون المدمج في بناء عشرات الألوف من الأميال من الصلب وأنبوب الخرسانة، ولم يجر بعد تقييم دورة الحياة بصورة مستقلة لشبكة تجارية كاملة، ولكن نظراً لأن البنية التحتية الأنبوبية لديها عمر تصميمي يبلغ 50+ سنة، فإن فترة سداد الكربون يمكن أن تكون معقولة إذا كان النظام يعمل بمعدلات استخدام مرتفعة، وبالنسبة للشحن، فإن الاستخدام المرتفع هو أكثر قابلية للتحقيق فيما يتعلق بنقل الركاب، منذ نقل البضائع.

The Road Ahead and Near-Term Outlook

ويتفق معظم خبراء الصناعة على أن الشحن التجاري للطائرات العمودية لا يزال بعيداً عن أن يصبح واقعاً على الطرق الرئيسية على الأقل، إذ أن المعالم الرئيسية المباشرة تشمل إنجاز مسار اختباري معتمد على ما لا يقل عن 5-10 كيلومترات يثبت السرعة المستمرة، ومناولة البضائع الآلية، ونظم الأمان، ومن المرجح أن يُبنى هذا المسار في بلد يحظى بدعم حكومي قوي وببيئة تنظيمية أقل تعقيداً، مثل واجهة الشحن الموحدة أو الصينية.

ومن التطورات الهامة الاستخدام المحتمل لـ " الـ " هيبرلوب " في المطارات أو الموانئ البحرية، فبدلا من بناء شبكات قارية أولا، يمكن أن تكون عمليات النشر المبكر أقصر، وطرق الوصول إلى نقطة الوصول إلى مطار إلى مركز لوجستي أو ميناء إلى محطة حدية للسككك الحديدية، مما يقلل من الاكتظاظ والوقت العابر في الممرات المحلية، وتثبت هذه المشاريع الصغيرة التكنولوجيا، وبناء قبول عام، وتدر إيرادات لتوسيع نطاق الشحنات.

كما أن تركيز الشحن في فيرجن هيبرلوب بعد عام 2022 يشير إلى أن المستثمرين يرون الشحنات أكثر عملية وأكثر سرعة في السوق، وبالمثل، ذكرت شركة HTT صراحة أن الشحن ينشئ حالة تجارية يمكن أن تدعم لاحقا نظم الركاب، وقد خلصت دراسة اللجنة الأوروبية لعام 2021 بشأن هيبرلوب إلى أن التكنولوجيا يمكن أن تكون قابلة للتطبيق تجاريا بالنسبة للشحن في 30 مشروعاً من مشاريع التمويل العام.

وفي الختام، يقدم برنامج هيبرلوب خياراً مبشراً ولكن يمكن أن يكون تحويلياً بالنسبة لمرور الشحن، فالوعود التكنولوجية التي تُحد من وقت التسليم من أيام إلى ساعات، وتخفض استهلاك الطاقة مقارنة بالجو والطرق، وتسمح بزيادة مرونة سلاسل الإمداد في الوقت المناسب، غير أن الطريق إلى الواقع التجاري لا يُعدّ متقلباً، بل يتطلب استثمارات رأسمالية ضخمة، وأطراً تنظيمية جديدة، وتسوية التحديات الهندسية حول سلامة المكند المكند المكند وتكامل في مجال الشحنات التجارية.