كل ما تحتاج لمعرفته حول سيارات الهيدروجين

يسعى الجميع إلى الحد من الآثار البيئية وخفض التكاليف، فإن البعض منهم في وضع أفضل للازدهار في المناخ الاجتماعي والاقتصادي الحالي. لا يزال مستقبل صناعة السيارات غير مؤكد إلى حد ما في الوقت الحالي، ولا أحد يستطيع تخمين التكنولوجيا التي ستحتل القمة على وجه التحديد، حيث إن كلاً منها يقدم مجموعته الخاصة من المزايا والعيوب التي قد تؤثر على جاذبيته. تاليا كل ما تحتاج لمعرفته حول سيارات الهيدروجين.

أساسيات مركبات الهيدروجين:

لقد تم استخدام الهيدروجين كوقود للصواريخ الفضائية منذ بعض الوقت، لكن فكرة ضخه في سياراتنا لا تزال جديدة نسبياً. حيث تم تطوير أول محرك احتراق للهيدروجين فعلياً في عام 1807، لكن لم يتم اعتماد هذه التكنولوجيا على نطاق واسع منذ ذلك الحين. وبدلا من ذلك، تعتمد مركبات الهيدروجين الحديثة على خلايا الوقود. ويتم إنتاجها باستخدام معادن نادرة مثل البلاتين، لذا فهي باهظة الثمن. لكنها في الواقع تعمل إلى حد كبير مثل بطاريات السيارات الكهربائية من حيث إنها تخزن الطاقة الكهربائية، فقط في تركيبة كيميائية مختلفة - وهي الهيدروجين والأكسجين.

وتتفاعل هاتان المادتان الكيميائيتان مع بعضهما البعض داخل الخلية لإنتاج كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية، إلى جانب بخار الماء الآمن بيئياً. ومع ذلك، بقدر ما يبدو هذا أمراً جيداً، فإن إنتاج هذه الخلايا وتسخير الهيدروجين النقي هي عمليات مكلفة. وهذه التكلفة ليست نقدية بحتة.

تأثير سيارات الهيدروجين على البيئة:

أحد العوامل الرئيسية في أبحاث الوقود البديل هو تقليل بصمتنا الكربونية في العالم. يعتبر كل من الدفع الكهربائي والدفع الهيدروجيني من التقنيات الخضراء للغاية، حيث إنها تنتج انبعاثات ضارة تماماً. ومع ذلك، هذا لا يعني أنها غير ضارة تماما. لا يزال يتم إنتاج الكثير من الكهرباء لدينا باستخدام الوقود الأحفوري، كما أن عملية استخراج الهيدروجين وتكريره يمكن أن تكون مضيعة للوقت أيضاً.

الطريقة الأكثر سرعة للقيام بذلك هي إعادة تشكيل الميثان، حيث يتم تسخين كلا الغازين إلى درجة عالية، وينقسمان إلى هيدروجين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون. والاثنان الأخيران عبارة عن غازات دفيئة ضارة، لذا فإن هذا يخفف إلى حد ما من الخير الذي تحققه سيارات الهيدروجين. التحليل الكهربائي العكسي هو طريقة أخرى تستخدم الكهرباء لفصل الروابط في الماء بقوة. ولسوء الحظ، فإن كمية الطاقة اللازمة تقلل من كفاءة هذا الخيار.

سيارات الهيدروجين مقابل السيارات الكهربائية:

نظراً لأن النظامين المختلفين مرتبطان ارتباطاً وثيقاً، وكلاهما يعملان لتحقيق نفس الهدف، فمن المؤكد أن هناك بعض أوجه التشابه بين السيارات التي تعمل بالهيدروجين والسيارات الكهربائية. ومع ذلك، يقدم كل منها مزاياه وعيوبه المحددة. مجرد مراجعة سريعة لهذه الاختلافات قد لا تظهر فائزاً واضحاً، ولكن إليك إيجابيات وسلبيات كل منها:

• +المزيد من الطاقة الكامنة يعني نطاقات قيادة أطول. +إنشاء أرخص من العملية التي تنتج الهيدروجين النقي
• + أسهل بكثير في "التزود بالوقود" + المزيد من محطات الشحن (أكثر من 100:1)
• +البطاريات أسهل وأكثر صداقة للبيئة لإعادة التدوير. +هناك الكثير من خيارات السيارات في تشكيلة الشركات المصنعة المختلفة
• -هناك الكثير من فقدان الطاقة بين تخزين وسحب الكهرباء من الهيدروجين -أوقات إعادة الشحن طويلة عندما لا يكون الشحن سريعاً
• -المنتج الثانوي لإصلاح غاز الميثان ضار بالبيئة -لا يزال الوقود الأحفوري يستخدم لتوليد الكهرباء في العديد من الأماكن

السيارات التي تعتمد على الهيدروجين وأين يمكن العثور على محطات سيارات الهيدروجين:

نظراً لأنها تقنية باهظة الثمن نسبياً، لا تستخدم الكثير من السيارات خلايا وقود الهيدروجين. ومع ذلك، إذا كنت تقود إحدى السيارات القليلة المتوفرة للبيع في الولايات المتحدة، فستحتاج إلى معرفة مكان العثور على محطات سيارات الهيدروجين المناسبة. إذا كنت تتساءل عن كيفية شحن سيارة الهيدروجين، فالأمر في الواقع ليس معقداً كما هو الحال مع السيارة الكهربائية. على الطريق، يستخدمون نفس نظام الكبح المتجدد مثل معظم السيارات الهجينة/الكهربائية، ولكن بمجرد نفاد الوقود، ستحتاج إلى العثور على محطة.

لا يوجد سوى بضع عشرات من هذه المحطات في الولايات المتحدة، معظمها في ولاية كاليفورنيا. ولحسن الحظ، فهي سهلة الاستخدام مثل مضخات البنزين أو الديزل. وهذه ميزة لديهم على المركبات الكهربائية، بصرف النظر عن سهولة التخلص من البطارية عند انتهاء صلاحيتها أخيراً.

الأسئلة الشائعة:

كيف تعمل سيارات الهيدروجين؟

لقد تقدمت السيارة التي تعمل بالوقود الحيوي قليلاً. الآن، يعمل هذا النظام على فرضية مشابهة للسيارات الكهربائية، حيث تستخدم البطارية تفاعلاً كيميائياً لتحويل الطاقة الكامنة، على شكل هيدروجين، إلى كهرباء. ويتم توجيه ذلك نحو المحركات الموجودة على المحاور، والتي تعمل على تطوير القدرة الحصانية وعزم الدوران لدفع العجلات. وهذا يختلف تماماً عن الطريقة التي عملت بها محركات الهيدروجين الأولى.

هل السيارات الهيدروجينية أفضل من السيارات الكهربائية؟

إن تأثير كلتا السيارتين على البيئة لا شيء عملياً، وهناك حاجة إلى تقييم أعمق لتحديد أيهما أفضل حقاً. أصبحت السيارات الكهربائية أكثر شيوعاً بكثير، مما يعني أن لديها المزيد من محطات الشحن المتاحة - على سبيل المثال، تمتلك سيارات تيسلا شبكة مخصصة خاصة بها. هذه الراحة وحدها تجعلها أكثر شعبية، كما أن تطوير خلايا وقود الهيدروجين باهظ الثمن إلى حد ما. وهذا يؤدي إلى ارتفاع أسعار هذه المركبات وتكلفة تزويدها بالوقود.

كم تكلفة جالون من وقود الهيدروجين؟

على الرغم من أن الهيدروجين قد يكون العنصر الأكثر وفرة في العالم، إلا أن تكريره إلى شكل خلية وقود يعد باهظ التكلفة. لا يزال تشغيل السيارة بالبنزين أقل تكلفة بكثير من تشغيل الخلايا الهيدروجينية، لكن معظم السائقين لن ينفقوا سنتاً واحداً على الوقود. وذلك لأن معظم الوكلاء يوزعون بطاقات الوقود التي يجب أن تغطي نفقات السفر خلال السنوات القليلة الأولى عند استئجار سيارة تعمل بخلايا الوقود.

ما هي عيوب خلايا الوقود الهيدروجيني؟

على الرغم من روعة تكنولوجيا الهيدروجين، إلا أنها تعاني من بعض المشاكل. في البداية، هناك عدد قليل جداً من السيارات التي تستخدمها فعلياً، كما أن شبكة محطات التزود بالوقود ضئيلة في أحسن الأحوال. ولكنها، بحكم تعريفها، تكنولوجيا خضراء، لذا فإن فوائدها قد تفوق سلبياتها. سوف تحتاج ببساطة إلى إجراء البحث الخاص بك. لمعرفة المزيد حول السيارات وقطع غيار السيارات تصفح موقع تيربو العرب.