كيف تعمل السيارة التي تعمل بالهيدروجين؟

حتى الآن البدائل قليلة، لكن السيارة التي تعمل بالهيدروجين قد تكون أحد حلول التنقل في المستقبل عندما لا تتوفر احتياطيات النفط. نقدم لك هنا بعض المفاتيح لفهم كيفية عمل سيارة المستقبل.

في الآونة الأخيرة، يبدو أن الهيدروجين قد فقد بعضًا من بريقه بعد الدفعة التي تحققها السيارات الكهربائية. لكن Hyundai نيكسو وToyota ميراي أوضحا – كما فعل آخرون من قبل – أن سيارة الهيدروجين قابلة للتطبيق.

التكنولوجيا موجودة، وتعمل. فحاليًا يمكن طرح سيارات قادرة على العمل بالهيدروجين في السوق، من شأنها أن تحل بضربة واحدة مشكلتي محدودية مدى القيادة وطول أوقات إعادة الشحن التي تتطلبها السيارة الكهربائية. المشكلة؟ أهمها، في الوقت الراهن، هو نقص البنية التحتية.

توجد دراسات تثبت أنه من الممكن تحويل محطات الوقود الحالية أو المستقبلية إلى “محطات هيدروجين”، أي محطات خدمة يمكن فيها تزويد الهيدروجين. والآن لا يتبقى سوى الرهان على ذلك. كل شيء سيأتي…

لكن: ما هي سيارة الهيدروجين وكيف تعمل؟ دعونا نستعرض بعض مفاتيح هذه التكنولوجيا.

خلية الوقود: توليد الكهرباء على متن السيارة

تحمل سيارات الهيدروجين على متنها “خلية وقود”، مهمتها دمج الهيدروجين المخزن في الخزانات على متن المركبة مع الأكسجين الموجود في الهواء. تحدث تفاعل كيميائي داخل الخلية يشبه التحليل الكهربائي بالعكس: النواتج الناتجة عن هذه العملية هي الكهرباء، التي تُستخدم لتحريك المحرك الكهربائي الذي يدفع المركبة، وبخار الماء.

في الواقع، بخار الماء هو الشيء الوحيد الذي تنفثه سيارة الهيدروجين عبر أنبوب العادم. إليك دليلاً كاشفاً: ميريا بيلمونتي تواجه تحدي استنشاق الغاز المنبعث من عادم سيارة Hyudai Nexo داخل فقاعة.

سيارة الهيدروجين مقابل السيارة الكهربائية

أهم مزايا سيارة الهيدروجين مقارنة بالكهربائية هي مدى القيادة وزمن إعادة التزود. مع أنه في هذه الحالة، ينبغي أن نقول “التزود بالوقود” أكثر من “الشحن”. يمكنك هنا مشاهدة كيفية تزويد سيارة الهيدروجين بالوقود. العملية مشابهة لتزويد سيارة البنزين أو الديزل: في مضخة خاصة تستغرق حوالي 3 إلى 5 دقائق.

حسب سعة خزان الهيدروجين، يمكن أن يتجاوز مدى القيادة لهذا النوع من السيارات بسهولة 500 كم، يُضاف إليها الكيلومترات التي يمكن أن تقطعها السيارة بالشحنة المخزنة في البطاريات بعد توصيل المركبة بالشبكة الكهربائية. في الواقع، يمكن لسيارة الهيدروجين أن تتمتع بهذه الوظيفة أيضًا، مثل السيارات الهجينة القابلة للشحن، وإعادة شحن بطارياتها عند توصيلها بالشبكة الكهربائية.

كم تستهلك سيارة الهيدروجين؟

حاليًا، تكلفة الكيلومتر مرتفعة لأن الهيدروجين غالٍ. يكمن المفتاح في المستقبل في القدرة على خفض تكلفة إنتاج الهيدروجين وتوريده. على سبيل المثال، مع التكنولوجيا الحالية يمكن لسيارة الهيدروجين أن تستهلك في الاستخدام الفعلي حوالي 1 كغ من الهيدروجين لكل 100 كم تقطعها. وسعر الهيدروجين يتراوح حول 10-11 يورو للكيلوغرام. الهدف على المدى المتوسط أو البعيد هو خفض هذا السعر إلى أقل من النصف.

هل سيارة الهيدروجين آمنة؟

بالنظر إلى أن الهيدروجين كوقود غاز غير مستقر ومتفجر، فإن الشك مبرر. لتخزينه في الخزانات وجعله قابلاً للاستخدام، يمكن القيام بذلك تحت ضغوط عالية، حوالي 700 بار، أو عند درجات حرارة منخفضة جدًا، تصل إلى 273 درجة مئوية تحت الصفر. لذلك تُستخدم خزانات خاصة. لكن توجد بالفعل تكنولوجيا آمنة لتخزين الهيدروجين ونقله في سيارة تعمل بخلية وقود، وبطريقة آمنة.

ومن دون الذهاب بعيدًا، فإن Hundai Nexo هي أول سيارة هيدروجين تخضع لاختبارات الصدم الخاصة بـ EuroNcap، وقد نجحت في الاختبار بأعلى تصنيف.

متى سأتمكن من شراء سيارة هيدروجين؟

من بين العلامات الأكثر نشاطًا التي طورت هذه التكنولوجيا نجد Mercedes و General Motors. كما قدمت Audi نماذج أولية قادرة على الانتقال إلى الإنتاج المتسلسل بتعديلات بسيطة متى لزم الأمر. وقد رسمت Honda الطريق لسنوات بسيارتها Honda FCX، التي طُرحت في سلسلة صغيرة بين عامي 2009 و2011. وفي ذلك التاريخ، كانت Mercedes وOpel تخططان لطرح سياراتهما التي تعمل بالهيدروجين في السوق بحلول عام 2015، لكنهما أجلتا خططهما في النهاية.

في الوقت الحاضر، يمكن بالفعل شراء سيارات تعمل بالهيدروجين مثل Hyundai نيكسو أو Toyota ميراي. وقد سجلت كلتا الشركتين بعض الوحدات في سوقنا، لكن حضورها رمزي فقط. Renault راهنت أيضًا على الهيدروجين في خط مركبات تجارية الخاص بها. يمكن أن تبدأ تكنولوجيا الهيدروجين، بما في ذلك مجموعة متنوعة من المركبات التي تعمل بهذا الوقود وشبكة توريد مناسبة، في اكتساب أهمية بحلول عام 2030.

من أين يُستخرج الهيدروجين؟

هذه ميزة أخرى لسيارة الهيدروجين: الوقود المستخدم، الهيدروجين، يوجد حرًا في الطبيعة، ويمكن استخراجه من الماء، لذلك فهو مورد وفير. يُحصل عليه بواسطة التحليل الكهربائي، وهي عملية مكلفة… وتتطلب طاقة كهربائية. لكن إذا استُخدمت الطاقة الشمسية أو المحطات الكهروضوئية أو طاقة الرياح لإنتاج هذه الكهرباء وإنتاج الهيدروجين بطريقة مستدامة، فإن المعادلة تبدأ في أن يكون لها معنى.