بررسی مزایا و معایب خودروهای هیدروژنی

بهداشت محیط از جمله مهمترین دغدغه‌های دنیای مدرن امروزی است. کیفیت رو به زوال محیط زیست و مسائلی همچون گرمایش جهانی انسان را بر آن داشته به دنبال یافتن منابع طبیعی تجدید پذیر و بی خطری باشد که بتوانند برای نسل‌های آینده مورد استفاده قرار گیرند. گروهی بر این عقیده‌اند که بزرگترین عامل آلودگی هوا خودروهای بنزینی هستند. آنها نه تنها گازهای مضر و خطرناکی را به درون هوا رها می‌سازند، بلکه ذرات فلزات سنگین و خطرناکی را آزاد می‌سازند که می‌تواند به خطرات محیطی، سرطان ریه و بسیاری اختلالات تنفسی منجر شود.
برخی مطالعات و پژوهشهای صورت گرفته نشان می‌دهند که استفاده از خودروهای هیدروژنی می‌تواند گزینه‌ای بهتر نسبت به خودروهای متعارف به حساب آیدهمه ما قبول داریم که نمی‌توان اتومبیل‌ها را به کناری گذاشت و از آنها استفاده نکرد و در نتیجه نمی‌توان آلودگی هوا را بلافاصله متوقف ساخت. اما دست کم می‌توان به دنبال راه‌های جایگزین بهتری بود و کمک در جهت کاهش آلودگی هوا را آغاز نمود و بدین طریق از خرابی و نابودی بیشتر محیط زیست جلوگیری کرد. دانشمندان سالیان سال جهت یافتن چنین جایگزینی وقت صرف کرده‌اند. با این حال، برخی مطالعات و پژوهشهای صورت گرفته نشان می‌دهند که استفاده از خودروهای هیدروژنی می‌تواند گزینه‌ای بهتر نسبت به خودروهای متعارف به حساب آید. اما این خودروهای هیدروژنی دقیقاً چه هستند؟ و چه مزایا و معایبی را با خود به همراه دارند؟
 

خودروهای هیدروژنی را می‌توان به زبان ساده به عنوان خودرو یا وسیله‌ی نقلیه‌ای تعریف نمود که جهت به کار انداختن موتور خود از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می‌نماید. در حال حاضر دو نوع اتومبیل هیدروژنی وجود دارد، به عبارتی می‌توان گفت که هیدروژن می‌تواند به شکل سوخت به دو راه مورد استفاده قرار گیرد. نخستین آن استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت موتور احتراق داخلی یا موتور درون سوز خودرو است و دومین راه، استفاده از سلولهای سوختی یا پیل‌های سوختی هیدروژنی جهت تأمین نیرو برای خودرو است.
 

هیدروژن مایع و گاز به شکل فشرده می‌تواند به عنوان سوخت جهت به کار انداختن موتور درون سوز مورد استفاده قرار گیرد. هیدروژن گازی سنگین و قابل اشتعال است، در حالی که هیدروژن مایع سبک اما آن نیز قابل اشتعال می‌باشد. با این حال، هرکدام از این اشکال هیدروژن مفید فایده بوده و تصمیم گیری جهت استفاده از آنها به میزان استفاده و هزینه راه اندازی سیستم بستگی دارد.
 

پیل‌های سوختی هیدروژنی عمدتاً در اتومبیل‌های الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در اثر واکنش شیمیایی میان هیدروژن و اکسیژن، الکتریسیته تولید می‌شود. این گازها از میان نوعی غشاء نفوذ پذیر عبور می‌کنند. علاوه بر آن، الکتریسیته از یونهای شارژ شده تولید می‌شود و الکتریسیته تولید شده از طریق این فرایند خودرو را به حرکت درمی‌آورد. برخلاف خودروهای بنزینی که گازهای مضری را به عنوان محصول جانبی احتراق تولید می‌کنند، محصولات جانبی خودروهای با پیل سوختی هیدروژنی آب و مقداری گرما است.
 

نخستین و مهمترین مزیت خودروهای هیدروژنی آن است که این خودروها سازگار با محیط زیست بوده و هیچ گونه تهدیدی برای محیط زیست به حساب نمی‌آیند. در اثر استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت، هیچ گونه گاز گلخانه‌ای از جمله دی اکسید کربن تولید نمی‌شود.

سوختهای فسیلی محدود و غیر قابل تجدید می‌باشند، در حالی که هیدروژن به مقدار فراوان در دسترس بوده و از اینرو نیازی به نگرانی در خصوص تقلیل آن وجود ندارد.

در خودروهای با پیل سوختی هیدروژنی، تقریباً 90 تا 95 درصد از انرژی تولید شده توسط پیل‌های سوختی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود که به این ترتیب موجب صرفه جویی در مصرف انرژی در این اتومبیل‌ها می‌گردد.

محصول جانبی حاصل از این نوع سوخت، هیچ گونه گاز مضر و خطرناکی را شامل نمی‌شود. تنها محصول جانبی حاصل از آن، آب و مقدار کمی گرما است و در نتیجه از آلودگی هوا تا حد زیادی جلوگیری می‌شود.

برخلاف باتری‌های سنتی مورد استفاده در صنایع و وسایل نقلیه که آلودگی صوتی ایجاد می‌کنند، پیل‌های سوختی بی صدا هستند. با توجه به این ویژگی و کارآیی بالایی که دارند، امروزه در سیستم های الکتریکی در مناطق مسکونی و خودروها بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.

یک اتومبیل هیدروژنی به طور متوسط برای هر کیلوگرم هیدروژن، 60 مایل یا 5ر96 کیلومتر را طی کرده که به نظر می‌رسد این میزان برای سفرهای کوتاه، کافی باشد.
 

از آنجا که این پیل‌های سوختی جهت کار نیاز به پلاتین دارند و پلاتین نیز به ندرت یافت می‌شود و علاوه بر آن یک عنصر بسیار گران به حساب می‌آید، در نتیجه هزینه تهیه پیل‌های سوختی برای چنین اتومبیل‌هایی بسیار بالا خواهد بود.

در صورت خرابی پیل‌های سوختی هزینه تعمیر و جایگزینی آنها بالا است. در نتیجه تعمیر و نگهداری این اتومبیل‌ها نیز پرهزینه خواهد بود.
هیدروژن یک ماده بسیار قابل اشتعال است و می‌تواند حتی با کوچکترین برخورد با برخی اجسام سنگین دیگر منجر به روی دادن انفجاری بزرگ در خودرو شودیکی دیگر از مشکلات بزرگی که در اثر استفاده از اتومبیل‌های هیدروژنی با آن مواجه می‌شوید، مخزن آن است. هیدروژن یک ماده بسیار قابل اشتعال است و می‌تواند حتی با کوچکترین برخورد با برخی اجسام سنگین دیگر منجر به روی دادن انفجاری بزرگ در خودرو شود.

خودروهای با سوخت هیدروژن جهت برخورداری از عملکرد مناسب دارای محدودیتهای دمایی هستند. در مکانهایی که دمای هوا به زیر نقطه انجماد می‌رسد، احتمال آن وجود دارد که آب موجود در پیل‌های سوختی منجمد شود.

اگر شما از آن دسته افرادی بوده که به دنبال سرعت هستید در این صورت یک خودروی هیدروژنی شما را مأیوس خواهد کرد.

از آنجا که این منابع نیرو، از سطح سوخت بالایی برخوردار نیستند، تنها می‌توانید آنها را برای مقاصد نزدیک مورد استفاده قرار دهید.

در حال حاضر هیدروژن به راحتی در جایگاه‌های سوخت‌گیری یافت نمی‌شود، بطوریکه این امر سوخت گیری را مشکل ساخته است. جهت ایجاد زیرساختهای لازم در سراسر جهان به تلاش و هزینه زیادی نیاز خواهد بود.

مفهوم خودروهای هیدروژنی برای اکثریت مردم نسبتاً نو بوده و بنابراین با استفاده از این مقاله تلاش شد شما را از این فناوری متعلق به نسل آینده مطلع سازیم. پژوهشگران و محققان هنوز هم در تلاش جهت از میان برداشتن معایب این فناوری و افزودن بر محاسن آن هستند. با این حال، اجازه دهید با اشتیاق در انتظار این فناوری نو بوده و به نوبه خود جهت بهتر و سالم‌تر ساختن این سیاره به مکانی بهتر برای زندگی کمک‌هایی هرچند مختصر نماییم.

 
منبع: wheelzine