تبدو السيارة المثالية: تعمل المركبات التي تعمل بالهيدروجين على أكثر عناصر الأرض وفرة ، وتزود بالوقود بسرعة ، وتحصل على أميال كبيرة وتنتج بخار الماء فقط بدلاً من الانبعاثات الضارة. لماذا لا يقود الجميع هذا النوع المستقبلي من السيارات الكهربائية؟ فيما يلي فوائد مركبات الهيدروجين ، بالإضافة إلى بعض الأسباب التي قد تفكر مليًا في شرائها.
استخدام مركبات الهيدروجين الحالية
على الأرجح أنك لم ترَ سيارة ركاب تعمل بالهيدروجين من قبل. والسبب هو أنه حتى عام 2020، لم يتجاوز عددها 26,000 ألف سيارة في العالم. يوجد في الصين 250 محطة فقط لتزويد السيارات بالهيدروجين ، وجميع محطات الهيدروجين في الولايات المتحدة - حوالي 60 محطة - تقع في كاليفورنيا. لماذا لم تنتشر هذه التقنية على نطاق واسع؟
على الرغم من أن الهيدروجين من الناحية الفنية هو العنصر الأكثر وفرة على الأرض ، إلا أنه وجد دائمًا مرتبطًا بعنصر آخر ، وليس في شكله النقي. يتطلب تصنيع الهيدروجين النقي فصله عن الجزيء الأكبر. تستخدم هذه العملية كمية هائلة من الطاقة ، وفي الوقت الحالي ، يأتي معظمها من الوقود الأحفوري.
من الناحية النظرية ، إذا كان بإمكان الناس استخدام مصادر الطاقة المتجددة فقط لتصنيع الهيدروجين ، فسيكون ذلك 100٪ أخضر. ومع ذلك ، فإن تقسيمها بدون إدخال الوقود الأحفوري مكلف للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم الهيدروجين مشتق من الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي. هذا هو سبب وجود عدد قليل جدًا من هذه المركبات على الطريق والضجيج يدور حول المركبات الكهربائية التي تستخدم طاقة البطارية.
فوائد المركبات التي تعمل بالهيدروجين
إذا كان الحصول على الهيدروجين النقي صعبًا للغاية ، فلماذا لا تزال المركبات التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية تبدو واعدة إلى هذا الحد؟
1. أنها لا تنتج أي انبعاثات ضارة
تُصدر سيارات محركات الاحتراق الداخلي ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروز والميثان. هذه الملوثات الهوائية ضارة بالبشر وتساهم في تغير المناخ. في المقابل، لا تُنتج سيارات الهيدروجين سوى بخار الماء من خلايا الوقود الخاصة بها.
2. قيادتهم سلسة وهادئة
مثل جميع المركبات الكهربائية ، توفر سيارات الهيدروجين قيادة سلسة وسهلة بدون ضوضاء للمحرك ، نظرًا لعدم وجود محرك واحد. الطريق السريع الذي تسكنه مركبات الهيدروجين سيكون بالكاد أعلى من صوت النسيم.
3. إنها خفيفة الوزن
تُعدّ خلية وقود الهيدروجين في الأساس بطارية، ولكن نظرًا لكثافة طاقة الهيدروجين العالية ، فإنّ خلايا الوقود خفيفة الوزن بشكل استثنائي مقارنةً ببطاريات السيارات الكهربائية التقليدية. وهذا يجعل المركبات التي تعمل بالهيدروجين أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة. قد لا يُحدث هذا فرقًا كبيرًا بالنسبة للسيارات، ولكن الطائرات التي تعمل بالهيدروجين ستتمتع بميزة كبيرة على الطائرات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات.
4. التزويد بالوقود سريع وسهل
عندما يتعلق الأمر بأوقات التزود بالوقود ، تتفوق سيارات الهيدروجين على المركبات الكهربائية التقليدية - فهي تعيد شحنها في دقائق فقط. اعتمادًا على الشاحن ، يمكن أن تستغرق السيارات الكهربائية التقليدية ساعات حتى تشحن بالكامل. لا يستغرق التزود بالوقود في سيارة الهيدروجين وقتًا أطول من ملء سيارة تعمل بالوقود بالغاز.
5. أنها توفر مجموعة ممتازة
تستطيع سيارات الهيدروجين قطع مسافات أطول من السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات. إذ تقطع ما بين 300 و400 ميل بشحنة كاملة، مقارنةً بمتوسط مدى يبلغ 250 ميلاً للسيارات الكهربائية. إضافةً إلى ذلك، تتميز سيارات الهيدروجين بقدرتها على الكبح المتجدد، مما يمنحها ميزة إضافية على سيارات الاحتراق الداخلي.
سلبيات المركبات التي تعمل بالهيدروجين
فيما يلي الأسباب الرئيسية لعدم انتشار تكنولوجيا الهيدروجين حتى الآن:
1. محطات الوقود شبه معدومة
تتمتع المركبات التي تعمل بالهيدروجين بمدى كبير ، لكن نقص محطات التزود بالوقود يعني أنك هبطت إلى منطقة محدودة للغاية. في الولايات المتحدة ، لا يمكن لمالكي سيارات الهيدروجين مغادرة كاليفورنيا لأنه لا توجد محطات وقود في أي مكان آخر. يمكن حل ذلك عن طريق تثبيت شبكة أكبر من محطات التزود بالوقود في جميع أنحاء البلاد ، ولكن مع انتشار المركبات الكهربائية بالفعل ، فقد يكلف ذلك أكثر مما يستحق.
2. الهيدروجين باهظ الثمن
إنتاج الهيدروجين عملية معقدة وتستهلك طاقة كبيرة. ونتيجة لذلك، يُعدّ غاز الهيدروجين باهظ الثمن، إذ يُعادل سعره تقريبًا 5 إلى 8.50 دولارًا أمريكيًا للغالون الواحد من البنزين . تُقدّم شركات تصنيع سيارات الهيدروجين وقودًا مجانيًا للمشترين لفترة محدودة لتخفيف بعض التكاليف. ولكن بعد انتهاء هذه الفترة، يتحمّل السائقون مسؤولية توفير الوقود بأنفسهم.
3. إنتاج الهيدروجين ليس أخضر بعد
يأتي معظم الهيدروجين حاليًا من الوقود الأحفوري ، وهناك حاجة إلى المزيد لتصنيع الهيدروجين النقي. في حين أنه من الصحيح أن المعادن في بطاريات السيارات الكهربائية تأتي من التعدين ، إلا أنها حدث لمرة واحدة وليست عملية مستمرة.
4. يجب إعادة الضغط على محطات الوقود
يمكن لمحطات التزود بالوقود الهيدروجين أن تخدم فقط مركبتين إلى خمس مركبات قبل أن تغلق لمدة تصل إلى 30 دقيقة لإعادة الضغط. يجب أن يتغير هذا إذا أصبحت سيارات الهيدروجين أكثر شيوعًا.
5. لا يمكن شحن سيارات الهيدروجين في المنزل
ربما يكون أكبر عيب مقارنة بسيارات الهيدروجين بالبطاريات الكهربائية هو أنه يتعين عليك شحنها في محطة وقود ، تمامًا مثل طرازات ICE. وبالمقارنة ، يمكن لمالكي السيارات الكهربائية إعادة شحن سياراتهم خلال الليل في المرآب.
وقود المستقبل؟
أمام التكنولوجيا طريق طويل لتقطعه لجعل مركبات الهيدروجين قابلة للحياة. على الرغم من أن المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات قد حاصرت سوق سيارات الركاب ، إلا أن الهيدروجين واعد كمصدر وقود للطائرات والسيارات التجارية الأخرى. إنه يحتاج فقط إلى بعض المساعدة للنزول من الأرض.