سيارات الهيدروجين .. استخدام الهيدروجين كوقود للسيارات
سيارات الهيدروجين، هي السيارة التي تستخدم الهيدروجين كوقود لتشغيلها، حيث تتنافس عدة شركات منتجة للسيارات لتنزيلها للسوق لتكون الشركة الأولى التي يكون لها السبق في هذا التنافس، و في آذار من عام 2007، قامت شركة BMW بالأعلان عن طرحها لنموذجها الأول لسيارة تعمل بالوقود وعلى الهيدروجين السائل، وتقول الشركة أن السيارة ليست سيارة تجريبية، بل سيارة ستنتج على المقياس الصناعي، ومن صفات سيارات الهيدروجين، بإمكانية وصولها لسرعة 100 كم/ساعة خلال ستة ثواني، وتستطيع قطع مسافة 300 كم بتعبئة واحدة لخزان الوقود.
وتم طرح مشروع السيارة الأولى من سيارات الهيدروجين الهجينة، التي ستعمل بمحرك البنزين العادي، بالإضافة إلى خزان وقود الهيدروجين، في حال نفاذ إحداهما يتم إستخدام الأخر، ويمكن التبديل بينهما في أي وقت، حيث ستكون السيارة بالشكل التالي:
- خزان الوقود يستوعب 8 كيلوغرامات من الهيدروجين السائل.
- خزان البنزين بسعة تبلغ 74 لتر.
- صمام الضغط.
- جهاز الاحتراق الداخلي الذي يشتغل بالبنزين أو الهيدروجين السائل.
مستقبل سيارات الهيدروجين
مع التطور العلمي السريع والتقدم التكنولوجي الهائل الذي إستطاعت البشرية الوصول إليه حتي هذه اللحظة، لربما سنشهد تحول كبير في عالم المشتقات النفطية وقد يفقد البنزين الصدارة من بين المشتقات النفطية الهامة والأكتر إستخداما لفاعليتهاو أمانها والأقل في التكلفة، لكن تقريرًا أميركيا جديدا يقول أن تكنولوجيا الهيدروجين بمختلف أنواعها، ستكون قادرة على تحقيق تكافؤ في أسعار الوقود مع البنزين بحلول عام 2025، ويري الكتير من الباحثين أن الهيدروجين المستخدم في السيارات كبديل عن البنزين او الديزل أحد الحلول لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الهواء، ومن المتوقع أن يصل إجمالي الإمكانات السوقية للهيدروجين إلى 11 تريليون دولار بحلول عام 2050، وفي خطة مهم لإتجاه العالم إلى طاقة الهيدروجين والإهتمام الكبير لها، أصدرت ولاية كاليفورنيا الأمريكية خطة لتطوير مصانع إنتاج الهيدروجين بإعتباره مصدرا مهما للطاقة النظيفة والمتجددة في الولاية، ووضع الاتحاد الأوربي إستراتيجيته جديدة بخصوص الهيدروجين وإتجاه العالمي إليه كمصدر بديل للطاقة المتجددة، وبدأ العالم في التعاون على زيادة حجم الإنتاج إلى 50 ضعف الإنتاج الحالي خلال السنوات المقبلة.
الهيدروجين وشركات السيارات العالمية
الحقيقة أن سيارات خلايا الوقود الهيدروجينية تستهلك طاقة أكثر من السيارات الكهربائية والهجينة التي تعمل بالبطاريات، وما زالت تواجة تواجة بعض المشاكل، بسبب سعرها المرتفع، وبحاجة إلى تحقيق تكافؤ الأسعار مع البنزين، حتي تصبح مستدامة ذاتيا بدون أي دعم، وفي تصريح لشركة فولكس فاغن،أوضحت ا سبب عدم استخدام خلايا الوقود الهيدروجينية في سيارتها، لأنها تعتبر أقل كفاءة من البنزين والديزل وحتي السيارات الكهربائية، وأيضا عملية توليد الهيدروجين غير فاعلة بطبيعها، بالرغم من ذلك فإن مستقبل الهيدروجين أكبر وأقوي بعيدا عن سيارات.
كما أطلقت تويوتا شراكة جديدة من أجل إنشاء مجتمع قائم على الهيدروجين في الصين مع خمس شركات صينية، الذي سيتخذ من بكين مقرا له، لإستخدامات واسعة النطاق على خلايا الوقود التي تعمل في السيارات، لتطويرها في المستقبل، وصناعه أسطول من المركبات التي تعمل بطاقة الهيدروجين، وسيطلق عليه إسم نظام خلايا الوقود المتحدة آر.أند.دي، وتسعي الشركات إلى تطوير أنظمة خلايا الوقود منخفضة التكلفة مع تحسين أداء القيادة وكفاءة الوقود والمتانة، تراهن على أنها يمكن أن تصبح مصدرا لطاقة السيارات الكهربائية وأفضل من البطاريات.
ومن المتوقع بحلول عام 2035 أن تصل المبيعات السنوية لخلايا الوقود إلى مليون مركبة مباعة في الصين وكوريا واليابان وأوروبا.
كما أنضمت شركة مرسيدس في الفترة الأخيرة إلى سباق صناعة سيارات الهيدروجين بشكل قياسي، وأطلقت قبل فترة وجيزة جي.أل.سي فيول سيل الجديدة، كأول نموذج لسيارة تعمل عمل بخلايا الوقود الهيدروجين قد كشفت عنه في سبتمبر 2017.
وأيضا دخلت شركة أودي إلى المنافسة و أعلنت أنها تقدمت خطوات نحو إتمام عملية صناعة أول مركبة للشركة تعمل بخلايا الوقود الهيدروجيني، لتدخل في المنافسة بشكل قوي.
وتعتبر شركة جنرال موتورز أول مُصنّع في الولايات المتحدة يستخدم هذه التكنولوجيا، حيث وقعت في عام 2016 عقدا مع وزارة الدفاع الأميركية (البنتاغون) لمدة عامين لتزويدها بسيارات تعمل بخلايا الوقود.
اما هيونداي، قامت بصناعة أول سيارة ركاب هيدروجينية بإسم هيونداي نيكسو، وفتتحت شركة هيونداي قبل عام محطة شحن للسيارات الهيدروجينية العادية والتجارية في مصنع جونجو على بعد 240 كيلومترا جنوب العاصمة الكورية الجنوبية سول، وهي المحطة التاسعة التابعة للشركة ولكنها الأولي للسيارات الركاب، والسابقات كانت للشاحنات التجارية فقط
كفاءة وعيوب سيارات الهيدروجين
يري الكتير من الخبراء، أن خلايا وقود الهيدروجين، من أكتر مصادر الطاقة كفاءة، لأنها تعمل بصفة مستمرة ومستدامة ولا يسبب فقدان للطاقة، ولكن تحتاج إلى حل بعض القضايا، وأهمها التكلفة الكبيرة لهذا المصدر، ويعتقد البعض أنه بالرغم من أهمية طاقة الهيدروجين في السيارات، لن يتم اعتماده على نطاق واسع إذا ظلت تكاليفه باهظة
ومن عيوب سيارات الهيدروجين:
- إرتفاع تكلفة إنشاء خلايا الوقود الهيدروجيني.
- قلة محطات التعبئة.
- قلة الكفاءة في الوقت الراهن.
- يتم إستخراج الهيدروجين بنسبة كبيرة من الوقود الأحفوري، وتعتبر الانبعاثات الناتجة عن استخدام الوقود الأحفوري لا تزال مشكلة كبيرة، ولكن يمكن حلها إذا ما تمّ استخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، لتوفير الطاقة اللازمة لمعالجة الوقود الهيدروجيني.
- ومن العقبات الهائلة أمام استخدام الهيدروجين السائل، يتطلب تجهيزات وبرادات خاصة وثقيلة الوزن للإبقاء على حرارته في الصهريج تحت 260 درجة مئوية كي لا يتحول تدريجيا إلى غاز يفجّر الصهريج إذا سخن وتمدد.
بالنسبة للمميزات التي تتمتع بها طاقة الهيدروجين:
- صديقة للبيئة، لأن الأمور اللازم لتشغيل خلية وقود تعمل بالهيدروجين هو الأكسجين وكميّة قليلة من المياه فقط.
- يعمل الهيدروجين بصفة مستمرة ومستدامة ولا يسبب فقدان للطاقة.
الخلاصة
مستقبل طاقة الهيدروجين كبير جدا، وخصوصا في سيارات الركاب، لفوائدة الكبيرة، ولكن في الفترة الحالية يواجة بعض المشاكل التي من الممكن أن يتم حلها في المستقبل القريب، ويمكن لطاقة الهيدروجين أن يهز عرش البنزين، ومن الممكن أن تتخطى الحواجز أمام انتشارها عالميا في المستقبل.
لا تنسوا مشاركتنا بجميع استفسارتكم وتجاربكم في خانة التعليقات أسفل المقال ومشاركة المقالة مع أصدقائكم لتعم الفائدة، ونلقاكم في مقال جديد قريباً بإذن الله، مع تحيات إدارة موقع موتر الخليج
