خودروهای هیدروژنی

  • از
تصویر خودروهای هیدروژنی

وسیله نقلیه هیدروژنی نوعی وسیله نقلیه سوخت جایگزین است که از سوخت هیدروژن برای نیروی محرکه استفاده می کند. خودروهای هیدروژنی شامل راکت های فضایی با سوخت هیدروژن و همچنین خودروها و سایر وسایل نقلیه حمل و نقل هستند. نیرو از طریق تبدیل انرژی شیمیایی هیدروژن به انرژی مکانیکی ، یا با واکنش هیدروژن با اکسیژن در پیل سوختی به منظور تغذیه موتورهای الکتریکی و یا به ندرت ، با سوزاندن هیدروژن در موتور احتراق داخلی تولید می شود.

یکی از راههای کاهش انتشار گاز دی اکسید کربن استفاده از هیدروژن به جای بنزین و دیزل است. محققان طرح اروپایی تبدیل هیدروژن به سوخت اصلی خودروها در دانمارک به دنبال راهی برای پیشبرد این فناوری هستند. در اروپا در حال حاضر تنها چند درصد وسیله نقلیه با سوخت گاز هیدروژن وجود دارد.

عده ای معتقدند گاز هیدروژن سوخت پاکِ آینده خواهد بود. محققان طرحی، در اروپا می خواهند با تبدیل هیدروژن به سوخت اصلی خودروها اولین شبکه سراسری سوخت رسانی هیدروژن را برای رانندگانِ خودروهای پیل سوختی در اروپا به راه بیندازند‎. در حال حاضر دانمارک اولین کشور دنیاست که در آن شبکه ملی سوخت رسانی برای هیدروژن وجود دارد.

 اصول کاری پیل سوختی بر ایجاد پیوند میان دو عنصر اکسیژن و هیدروژن و تولید آب و الکتریسیته استوار است. تا اینجای کار همه‌چیز خوب به نظر می‌رسد چراکه هردوی عناصر لازم برای این واکنش به وفور در دسترس است، و این فرآیند هم بسیار پاک است و هیچ آلایندگی تولید نمی‌کند. مشکل، اما وقتی آشکار می‌شود که اکسیژن و هیدروژن از ترکیب شدن با هم سر باز می‌زنند!

متاسفانه در حالت طبیعی اکسیژن و هیدروژن هیچ میلی به ترکیب شدن با هم ندارند و این وظیفه مهندسان است تا بتوانند روشی برای ترکیب کردن این دو ماده و تولید الکتریسیته پیدا کنند و اینجاست که پیچیدگی‌های یک سلول پیل سوختی مشخص می‌شود. برای آنکه بتوان هیدروژن و اکسیژن را با هم ترکیب کرد نیاز است ساختار آن‌ها شکسته شود. برای این منظور دانشمندان موفق شده‌اند کاتالیست‌های ویژه‌ای را طراحی کنند که می‌تواند با تغییر در ساختار این دو ماده آن‌ها را وادار به ترکیب با یکدیگر کند.

READ  تشخیص گفتار

هیدروژن فراوان ترین عنصر روی کره زمین است و با داشتن موتورهای قدرتمند، تمیزترین نوع سوخت موجود است. بسیاری از تولیدکنندگان این فناوری را آزمایش کرده اند و در حالی که برخی متعهد شده اند خودروهای مجهز به هیدروژن را در تعداد کم تولید کنند ، هنوز با جذب انبوه فاصله زیادی دارد.

مزایای فناوری هیدروژن زمان سوخت گیری سریع (قابل مقایسه با بنزین) و برد طولانی رانندگی در یک باک است. معایب استفاده از هیدروژن انتشار کربن زیاد هنگام تولید هیدروژن از گاز طبیعی ، بار هزینه سرمایه ، میزان انرژی کم در واحد حجم در شرایط محیط ، تولید و فشرده سازی هیدروژن ، سرمایه گذاری مورد نیاز در ایستگاه های پمپاژ برای توزیع هیدروژن و حمل و نقل هیدروژن است.

در مارس 2015 ، شرکت راه آهن جنوب چین (CSR) اولین تراموای جهان با موتور پیل سوختی هیدروژنی را در تاسیسات مونتاژ در چینگدائو به نمایش گذاشت.

در شمال آلمان در سال 2018 اولین قطارهای Coradia iLint مجهز به سلول سوختی راه اندازی شدند. توان اضافی در باتری های لیتیوم یونی ذخیره می شود.

در سال 2017 ، صنایع پراگما فرانسه دوچرخه ای توسعه داد که قادر بود 100 کیلومتر را بر روی یک سیلندر هیدروژن طی کند.

از آوریل 2017 ، ارتش ایالات متحده شورولت کلرادو ZH2 تجاری را در پایگاه های ایالات متحده خود آزمایش می کند تا قابلیت استفاده از وسایل نقلیه مجهز به هیدروژن در محیط های تاکتیکی ماموریت نظامی را تعیین کند.

شرکت تایوانی APFCT یک آزمایش خیابانی زنده با 80 اسکوتر پیل سوختی برای دفتر انرژی تایوان انجام داد.

READ  ردیاب صوتی یا سونار

در فوریه 2008 بوئینگ پرواز سرنشین دار هواپیمای کوچک را که از سلول سوختی هیدروژنی استفاده می کرد آزمایش کرد. هواپیماهای هیدروژنی بدون سرنشین نیز آزمایش شده اند.

در جولای 2010 ، بوئینگ از پهپاد Phantom Eye مجهز به هیدروژن خود رونمایی کرد که از دو موتور احتراق داخلی فورد استفاده می کرد و به هیدروژن تبدیل شده بود.

اتومبیل ها، اتوبوس ها، لیفتراک ها، قطارها، دوچرخه های PHB، قایق های کانال، دوچرخه های باری، چرخ دستی های گلف، موتورسیکلت ها، ویلچرها، کشتی ها، هواپیماها، زیردریایی ها و موشک ها می توانند بر روی هیدروژن به اشکال مختلف حرکت کنند. ناسا از هیدروژن برای پرتاب شاتل های فضایی به فضا استفاده کرد. یک ماشین مدل اسباب بازی با انرژی خورشیدی کار می کند و از سلول سوختی احیا کننده برای ذخیره انرژی به شکل گاز هیدروژن و اکسیژن استفاده می کند. سپس می تواند سوخت را به آب تبدیل کند تا انرژی خورشیدی آزاد شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.