محرك الهيدروجين

في عالم المحركات والطاقات المتجددة ، نسعى لتحسين تلك التي لا تلوث الغلاف الجوي ولا تعتمد على الوقود الأحفوري. محركات احتراق الديزل والبنزين أيامها معدودة. تعطي السيارات الكهربائية الكثير لتتحدث عنه نظرًا لتطورها المتسارع وزيادة أسطولها في السنوات الأخيرة. لكن محركات الهيدروجين أصبحت أيضًا اتجاهًا نظرًا لقدراتها وأدائها.

هل تريد أن تعرف كل شيء عن محركات الهيدروجين؟

تشغيل محرك الهيدروجين

إن الاعتقاد بأن هناك محركات يكون وقودها الهيدروجين هو التفكير في مستقبل نظيف دون تلويث الانبعاثات في الغلاف الجوي. وهو أن غاز الهيدروجين ذو تركيز عالٍ في الغلاف الجوي ويمكن استخدامه كوقود.

بالمقارنة مع محركات السيارات الكهربائية ، فإن تشغيلها مشابه. كلا المحركين يعملان بالكهرباء لتحريك السيارة. ومع ذلك، كيف يحصلون على الطاقة لذلك هو الفرق الرئيسي.

يتم تشغيل سيارات الهيدروجين من خلال مزيج من نوعين من المحركات: الاحتراق الداخلي والكهرباء. يعمل المحرك ببطارية تغذيها تفاعل الخلايا التي تخزن وقود الهيدروجين.

الخلايا ، كما هو الحال في بقية البطاريات ، لها قطب موجب وسالب يسمى الأنود والكاثود. يتم فصلها بواسطة غشاء مركزي تمر من خلاله أيونات الهيدروجين والإلكترونات وتولد تيارًا كهربائيًا. يتم تخزين هذا التيار في البطارية ويكون متاحًا عندما تبدأ السيارة في التحرك.

تتحد الطاقة في البطارية مع الأكسجين الموجود في الوسط لإنتاج بخار الماء. الانبعاثات من عادم مركبات الهيدروجين هي بخار الماء. نتذكر أنه على الرغم من أن بخار الماء من غازات الدفيئة الطبيعية ، إلا أن دورة حياته في الغلاف الجوي لا تستغرق سوى أيام قليلة. للسحب تأثير الاحتباس الحراري الطبيعي الخاص بها الذي يحافظ على درجة حرارة الأرض ثابتة ويجعل الكوكب صالحًا للسكن ، لذا فإن زيادة انبعاثات بخار الماء لن تؤدي إلى زيادة الاحتباس الحراري.

مشاكل محرك الهيدروجين

محرك الهيدروجين ليس مثاليًا كما يتخيله الناس. نظرًا لأنه لم يتم توسيعها على نطاق واسع على مستوى العالم ، فإن نقاط إعادة شحن خلايا وقود الهيدروجين قليلة جدًا. هذا يجعل استقلالية مركبات الهيدروجين صعبة للغاية. ويؤخر انتشاره في الأسواق. من الذي يريد سيارة يكون العثور على إعادة شحنها مكلفًا ويمكن أن "تتركك عالقًا" في منتصف الرحلة؟ علاوة على ذلك ، فإن الطريقة التي يتم بها إنتاج الهيدروجين للتخزين في البطاريات مكلفة وملوثة. لذلك ، على الرغم من أنها لا تلوث أثناء استخدامها في دوران السيارة ، إلا أنها تلوث أثناء إنتاجها.

فيما يتعلق باستقلالية محرك الهيدروجين ، فهو مشابه لمحرك احتراق البنزين. يمكن أن يصل مداها إلى 596 كيلومترًا. عادة ما لا يكون التسارع والقوة بنفس قوة محرك الاحتراق التقليدي.

كيف تزود السيارة بالوقود بالهيدروجين؟

على الرغم من أن محركات الهيدروجين لم تنتشر بعد ، إلا أنها تعتبر وقود المستقبل. إعادة شحن محركات الهيدروجين سهل وسريع تمامًا. في غضون خمس دقائق فقط ، يمكنه إعادة الشحن بالكامل ولديها استقلالية تبلغ 596 كيلومترًا مرة أخرى.

الطريقة التي يجب أن يتم التزود بها بالوقود تشبه إلى حد بعيد الطريقة التقليدية. يتم استخدام خرطوم مغلق بالخزان ومن خلاله يتم حقن الغاز في بطارية المحرك. عندما تمتلئ البطارية ، تكتمل عملية إعادة الشحن. تستغرق هذه العملية حوالي خمس دقائق فقط ، وهذا هو سبب انتشار محطات الهيدروجين على المستوى الدولي.

سلامة الهيدروجين

قبل طرح مركبة الهيدروجين في السوق ، يتم إجراء اختبارات شاملة لضمان السلامة الكاملة لمحركات الهيدروجين هذه. بادئ ذي بدء ، عليك التحقق من رد فعل هذا النوع من المركبات على أي حادث. يجب معرفة ما إذا كان خزان الهيدروجين يمكن أن ينفجر ، ويمكن أن يضر الركاب ، وما نوع رد الفعل والمتانة التي يتمتع بها ، وما إلى ذلك.

على الرغم من أن الهيدروجين هو أحد أكثر العناصر شيوعًا في الكون ، إلا أنه الأخف وزنا والأكثر عدم تلوثًا ، يجب التعامل معها بشكل صحيح. لتقليل مخاطر محركات الهيدروجين ضد حوادث المرور ، تم دمج نظام أمان فيها يوقف تدفق الهيدروجين في حالات الاصطدام ، الأمامي والجانبي والخلفي ، مما يؤكد أمانًا أكبر لهذا النوع من المحركات مقابل الاحتراق التقليدي.

أساطير وحقائق محركات الهيدروجين

هناك العديد من الأساطير حول محركات الهيدروجين نظرًا لجهلها العام بين السكان والذي سنقوم بدحضه أدناه.

محرك الهيدروجين خلافا للاعتقاد السائد ، لا يعمل إلا مع الهيدروجين، ما لم يكن للمحرك العديد من التعديلات. تتطلب هذه المحركات طاقة كهربائية كبيرة للتشغيل وليس الهيدروجين فقط.

محركات الهيدروجين تحتاج إلى مراقبة وصيانة مستمرة لضمان مستوى جيد من الشوارد. على عكس ما يُعتقد عند شراء سيارة هيدروجين وتعتقد أنه يمكنك نسيان الاهتمام بها.

على الرغم من أن السعر أصبح أرخص إلى حد ما ، إنها المشكلة الرئيسية في سبب عدم انطلاق هذه المركبات في الأسواق. نظرًا لتكلفة إنتاجه العالية من الهيدروجين ، فإن سعره مرتفع جدًا.

أحد أسباب عدم ارتفاع الاستقلالية يرجع إلى تكلفة طاقة عالية الأمر الذي يتطلب الفصل الأولي للهيدروجين والأكسجين. لحل هذه المشكلة ، لا يزال هناك العديد من الجوانب التي يجب دراستها وأخذها في الاعتبار.

كما ترى ، لا تزال محركات الهيدروجين قيد التطوير الكامل ، على الرغم من أن الكثير من الناس يعتبرونها محرك المستقبل ، فإنها ستكون لشيء ما.