هیدروژن راهکار جدید خودروسازان

سلول‌های سوختی مبتنی بر هیدروژن می‌توانند شعاع حرکتی دوبرابر خودروهای بنزینی را با نصف قیمت و آلایندگی صفر همراه داشته باشند.

نصف قیمت و آلایندگی با خودروهای هیدروژن

شرکت الکتریک‌گلوبال (Electriq Global) به فناوری جدیدی دست یافته که می‌تواند هیدروژن را در چرخه‌ی مایع پایدار و تجدیدپذیر حفظ کند و از این نظر با سوخت‌های مایع همانند بنزین و گازوئیل مقایسه‌شدنی خواهد بود. این را باید موفقیت بسیار بزرگی دانست؛ چراکه بدین‌ترتیب می‌توان خودروهای الکتریکی ساخت که شعاع حرکتی زیادی داشته باشند و سوخت‌گیری آن‌ها نیز مثل خودروهای بنزینی باسرعت و در زمان کمی انجام شود.

تاکنون، افراد بسیار زیادی به استفاده از خودروهای برقی تمایل نشان داده‌اند. برخی از این افراد را طرفداران محیط‌زیست تشکیل می‌دهند و برخی هم به‌دلایل سیاسی همچون محدودکردن قدرت شرکت‌های نفتی و تولیدکنندگان نفت تصمیم گرفته‌اند خودروهای بنزینی را کنار بگذارند. گروه سومی هم وجود دارند که خودروهای برقی را به‌دلیل عملکرد مناسب و قدرت زیاد الکتروموتورها دوست دارند. سوای این علاقه‌ها و دیدگاه‌ها، آنچه مسلم شده پایان فرمانروایی سوخت‌های فسیلی در قرن بیست‌ویکم است و این سوخت‌ها آن نفوذ و قدرتی که در قرن گذشته بر سیستم حمل‌و‌نقل بشر داشتند، دیگر در قرن بیست‌ویکم نخواهند داشت.

مشکلی که دراین‌میان وجود دارد محدودیت‌های مربوط‌به فناوری‌های جایگزین سوخت فسیلی فعلی است. برای مثال، در خودروهای برقی باتری‌ها هنوز سنگین‌وزن و گران‌قیمت هستند. خودروسازان با دو مشکل دیگر دست‌به‌گریبان‌اند: یکی زمان طولانی شارژشدن باتری‌ها و دیگری خنک‌کاری باتری. این مشکلات سبب شده فعلا در وضعیت موجود خودروهای برقی برای انجام سفرهای طولانی گزینه‌های مناسبی نباشند.

با تمام این مشکلات، باتری‌ها فعلا انتخاب بهتری درمقایسه‌با هیدروژن هستند. حمل‌و‌نقل و ذخیره‌سازی هیدروژن کار ساده‌ای نیست و درصورت بروز تصادف، خطر انفجار نیز وجود دارد. درحقیقت، بزرگ‌ترین مزیت هیدروژن را باید در قابلیت توزیع و فروش آن در زیرساخت‌های فعلی موجود عنوان کرد؛ چون این سوخت را همانند سوخت‌های فسیلی فعلی می‌توان در پمپ‌های بنزین فروخت و توزیع کرد.

با تمام این‌ها، الکتریک‌گلوبال مدعی است سوخت جدیدی ابداع کرده که مزایای برق و بنزین و هیدروژن را باهم دارد. این سوخت ارزان‌قیمت و غیرآلاینده و تجدیدپذیر و یکی از احتمالات قوی برای تبدیل به سوخت آینده است. الکتریک‌گلوبال به نوعی فناوری‌ دست یافته که هیدروژن را به‌صورت پایدار در حالت مایع می‌تواند نگه دارد و ۶۰درصد آن را نیز آب تشکیل می‌دهد. این مزیت، ذخیره‌سازی و حمل‌و‌نقل این سوخت را ساده و ایمن و ارزان‌تر می‌کند و به‌بیان‌دیگر، حذف بزرگ‌ترین ضعف هیدروژن را شاهد خواهیم بود.

به‌گفته‌ی الکتریک‌گلوبال، قیمت این سوخت جدید نصف بنزین است؛ درحالی‌که می‌تواند شعاع حرکتی دوبرابر را برای خودرو فراهم کند. این موارد درحالی اتفاق می‌افتد که آلایندگی سوخت جدید همانند هیدروژن صفر است و خطری برای محیط‌زیست ندارد.

نحوه‌ی کار به این شکل است که الکتریک‌گلوبال سوخت را در یکی از مراکز بازیابی و تولید سوخت تولید می‌کند. به‌گفته‌ی میخاییل سیمونتی، سخن‌گوی الکتریک‌گلوبال، فرایند تولید اصلا پیچیده نیست و به عنصر خاص و نایابی نیاز ندارد. درنهایت، سوخت تولیدشده از ۳درصد هیدروژن و ۹۷درصد ماده‌ی پشتیبان تشکیل می‌شود. این سوخت را با تانکر می‌توان به جایگاه‌ حمل کرد و مانند بنزین به داخل خودرو پمپ می‌شود. مخزن سوخت داخل خودرو هم که اندازه‌ی مشابه با باک بنزین‌های کنونی دارد، به سیستم سوئیچ مجهز خواهد شد که مقدار جزئی کاتالیزور شیمیایی را به داخل مخزن سوخت تزریق می‌کند. این کاتالیزور باعث آزادشدن هیدروژن سوخت می‌شود.

وقتی هیدروژن آزاد شد، امکان ارسال مستقیم آن به سیستم پیل سوختی وجود خواهد داشت و در آنجا به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. سایر قسمت‌های خودرو همچون پیل سوختی از همان فناوری فعلی موجود بهره خواهند برد و به ساخت فناوری جدیدی نیازی نیست. به‌گفته‌ی سیمونتی، اگر امروز تویوتا میرای را بیاورید و مخازن هیدروژن آن را با مخزن عادی جایگزین کنید و سوخت جدید را داخل آن بریزید، خودرویی کاملا کاربردی خواهید داشت.

وقتی کاتالیزور به‌پایان برسد؛ یعنی شما باید مجددا سوخت گیری کنید. بااین‌حال، نکته اینجا است که باقی‌مانده‌ی محلول درون باک به‌طور کامل بازیابی‌کردنی است. بدین‌ترتیب زمانی‌که به جایگاه سوخت‌گیری مراجعه کنید، فرایندی دوطرفه انجام خواهد شد. باقی‌مانده‌ی سوخت قبلی شما از باک برداشته می‌شود و سوخت جدید داخل باک می‌رود. برای این منظور جایگاه‌های سوخت‌گیری به مخازنی برای سوخت مصرف‌شده هم مجهز خواهند شد تا تانکرهای الکتریک‌گلوبال با مراجعه با جایگاه‌ها این سوخت‌های مصرف‌شده را برای بازیافت ببرند. تصویر بالا این چرخه را در‌مقایسه‌با چرخه‌ی سوخت‌گیری خودرو بنزینی بهتر توصیف می‌کند.

درنتیجه‌ی این پروژه، خودرویی خواهیم داشت با آلایندگی صفر و شعاع حرکتی درخورتوجه که به‌سادگی می‌توان آن را مجدد سوخت‌گیری کرد. البته، خودروهای برقی باتری‌دار هم رقیب جدی این فناوری هستند. در طول شب می‌توانید خودرو برقی خود را به شارژ بزنید یا وقتی سر کار هستید، خودرو را به پریز برق وصل کنید. بدین‌ترتیب دیگر حتی به توقف در ایستگاه‌های شارژ سریع هم نیازی نخواهد بود. باوجوداین درمجموع، به‌نظر می‌رسد ساخت خودرو الکتریکی هیدروژنی که با سوخت Electriq کار کند، گزینه‌ای ساده و مطمئن است. درضمن افزون‌بر ارزان‌بودن، مزیت استفاده در فواصل طولانی را هم دارد؛ قابلیتی که فعلا برای خودروهای برقی مقدور نیست.

گای میکروفسکی، مدیر اجرایی الکتریک‌گلوبال، درباره‌ی بازدهی سیستم جدید آن‌ها گفته میزان بازدهی درحدود یک‌سوم است. شاید چنین رقمی برای استفاده‌کنندگان چندان مهم نباشد؛ اما ازنظر مقایسه با خودروهای برقی متکی بر باتری جای تأمل دارد. در خودرو الکتریکی اگر مثلا صد کیلووات‌ساعت انرژی به خودرو بدهید، باتوجه‌به بازدهی باتری‌های لیتیوم‌یون می‌توان انتظار دریافت هشتاد تا نود کیلووات‌ساعت انرژی را داشت. با این‌حال در سیستم ابداعی Elecriq، اگر صد کیلووات‌ساعت انرژی به خودرو بدهید، فقط هفتاد کیلووات‌ساعت در باک موجود خواهد بود. باتوجه‌به اینکه نصف هفتاد کیلووات‌ساعت نیز به‌عنوان ماده‌ی بازیافت‌شدنی برگردانده خواهد شد، درحدود ۳۵ تا ۴۰ کیلووات‌ساعت برای موتورها باقی خواهد ماند. بنابراین، مشاهده می‌شود این سیستم بازدهی درحدود نصف باتری دارد. البته هر دو فناوری‌ها ازنظر آلایندگی ناشی از اگزوز صفر هستند.

به‌گفته‌ی الکتریک‌گلوبال، کاتالیست موجود در باک نیز باید در فواصل زمانی معینی تعویض شود و این فرایند را می‌توان مانند تعویض فیلترها در خودروهای فعلی عنوان کرد. درباره‌ی آینده‌ی این طرح جدید نمی‌توان بااطمینان سخن گفت. طرح الکتریک‌گلوبال همخوانی زیادی با زیرساخت‌های فعلی موجود در جهان دارد و با هزینه‌ی اندک شعاع حرکتی درخورتوجهی ارائه می‌دهد. افزون‌براین در این روش، شارژکردن خودرو الکتریکی به همان اندازه زمان نیاز دارد که پرکردن باک بنزین طول می‌کشد. گفتنی است در پنج تا دَه سال آینده فناوری باتری‌ها نیز پیشرفت خواهد کرد و باتری‌های سبک‌وزن با ابعاد کوچک و ظرفیت فراوان به بازار خواهند آمد.

 

منبع: زومیت