Matoorada hydrogen-ku waxay sii ahaanayaan mid ka mid ah sharadka mustaqbalka ee warshadaha baabuurta. Hawlgalkeedu wuxuu siisay faa'iidooyin isdaba-joog ah, iyada oo ilaalinaysa in kasta oo ay ku guuldareysatay. Si taas loo gaaro, Toyota, BMW, Mazda, Hyundai, Ford iyo noocyo kale ayaa si weyn u maalgeliyay farsamadan. Matoorada hydrogen-isticmaalka waxaa ka mid ah matoorada gubashada gudaha iyo matoorada beddelka unugyada shidaalka. Dad badan ayaan garanayn sida uu u shaqeeyo matoorka hydrogen iyo faa'iidooyinka iyo khasaaraha mid kastaa.
Sababtan awgeed, waxaan dooneynaa inaan u hibeyno maqaalkan si aan kuugu sheegno sida uu u shaqeeyo mashiinka hydrogen-ka-tallaabo, waxa ay tahay sifooyinka iyo muhiimada ay u leedahay adduunka mootada.
Sidee u shaqeeyaa matoorka gubashada hydrogen?
Matooradani waxay u isticmaalaan hydrogen sidii shidaal ahaan. Taasi waa, waxay ku gubaan qolka gubanaya si ay u abuuraan qarax (tamarta kinetic iyo kulaylka). Sababtaas awgeed, Matoorada gaaska caadiga ah ayaa la waafajin karaa si ay u gubaan hydrogen marka lagu daro LPG ama CNG.
Shaqada matoorkani waxa uu aad ugu shabahaa mishiinka shidaalka. Hydrogen waxaa loo isticmaalaa shidaal ahaan iyo ogsijiinta sida oksidat. Falcelinta kiimikaad waxaa bilaabay dhimbiil iyo dhimbiilku waxa uu soo saari karaa dhimbiil. Hydrogen ma laha atomyada kaarboon, markaa falcelintu waa in laba unug oo hydrogen ah ay ku biiraan hal unug oo ogsijiin ah, oo soo daaya tamarta iyo biyaha.
Natiijada falcelinta kiimikaadkeedu waa uumiga biyaha si fudud. Si kastaba ha ahaatee, matoorada gubashada hydrogen waxa ay dhaliyaan qiiqa qaar inta ay shaqaynayaan. Tusaale ahaan, xaddi yar oo NOx ah oo ka yimaada hawada iyo kulaylka ka imanaya qolka gubanaya, ama qiiqa ka soo baxa saliidda qaarkii gubanaya iyada oo loo marayo giraanta bistoonka.
Maadaama haydarojiin uu yahay gaas, waxa lagu kaydiyaa haan leh cadaadis 700 bar ah. Tani waxay 350 ilaa 280 jeer ka sarraysaa cadaadiska taayirka baabuurka ee caadiga ah. (2 ilaa 2,5 bar). Inkasta oo ay sidoo kale jiraan baabuur kaydiya hydrogen qaab dareere ah heerkulka aad u hooseeya, sida hoos ku cad.
Matoorada gubashada hydrogen waxay bixiyaan faa'iidooyin xiiso leh marka loo eego matoorada gubashada caadiga ah. Tusaale ahaan, aragti ahaan waxay isticmaali karaan isku-dar aad u fiican (Lambda oo ku dhow 2). Taasi waa, waxay isticmaali karaan shidaal aad u yar si ay u isticmaalaan dhammaan hawada soo galaya oo ay noqdaan kuwo aad waxtar u leh.
Tusaale ahaan sida matoorka gubashada hydrogen uu u shaqeeyo
Tusaale wanaagsan engine hydrogen waa BMW 750hl, oo suuqa soo galay 2000. Inkasta oo ay dhab ahaantii waa engine batroolka BMW, waxa uu sidoo kale awood u leeyahay in uu gubo hydrogen.
Si kastaba ha ahaatee, waxay leedahay dhowr cilladood: Marka hore, waxay ku kaydisaa hydrogen qaab dareere ah. Tani waxay u baahan tahay haan aad qaali u ah oo laga sameeyay agabka Qaybta hawada sare si heerkulkeedu hoos ugu dhaco -250ºC. Tan waxaa lagu gaari karaa 12 ilaa 14 maalmood gudahood, markaas oo ay hydrogen-gu si tartiib tartiib ah u uumi baxayso oo si badbaado leh loogu sii daayo jawiga. Khasaaraha labaad ayaa ah in adiga oo isticmaalaya hydrogen uu lumiyo awood iyo waxtar badan. Dambe BMW Hydrogen 7 laga bilaabo 2005 ayaa qayb ka mid ah xalliyey dhibaatooyinkaas oo kordhiyey cadaadiska Haydaroojin ilaa 700 bar iyada oo aan la qaboojin.
Tusaale kale oo wanaagsan waa mishiinka hydrogen ee Aquarius. Mashiin shidaal fosil ah oo ay samaysay shirkad Israa'iili ah oo ku habboon isticmaalka hydrogen. Nuqulkii ugu horreeyay ee shaqeynaya ayaa la soo bandhigay 2014 ilaa markaas waxaa soo muuqday nooc dib loo eegay oo la hagaajiyay. Sida laga soo xigtay horumariyayaasheeda, waxay shaqayn kartaa iyada oo aan saliid saliid lagu shubin oo ay leedahay habka sarrifka gaaska si loo yareeyo qiiqa NOx.
Intaa waxaa dheer, mashiinka gubashada gudaha ee hydrogen waa iftiin wuxuuna leeyahay qaybo yar, taasoo ka dhigaysa mid raqiis ah in la soo saaro. Waxa loo isticmaali karaa sidii kala fogaanshiyaha baabuurta korantada ama dab-dhaliye shabakada.
Sidee u shaqeeyaa matoorka unugga shidaalka hydrogen?
Magaceeda oo buuxa waa unug shidaal oo bedelay matoorka hydrogen. Inkastoo ereyga "shidaal", ma gubaan hydrogen. Waxay u isticmaalaan si ay u dhaliyaan koronto iyada oo loo marayo habka beddelka ee korantada. Taasi waa sababta ay u qaadaan baytariyada falcelinta kiimikaad, sida mashiinka gubashada hydrogen, halkaasoo hydrogen waxa lagu kaydiyaa taangiyada cadaadiska 700 bar.
Waa uun in halkii ay ku quudin lahayd mashiinka, waxay maraysaa anode iyo cathode (sida batari) unugga shidaalka. Halkaa marka ay marayso, gaaska hydrogen (H2) waxa uu dhex maraa xuubka oo u kala jejebiyaa laba ayan oo hydrogen ah. Hydrogen iyo laba elektaroonik oo bilaash ah. Elektaroonadani waxay ka gudbaan anode-ka ilaa cathode ee baytariga iyada oo loo marayo wareegga dibadda, abuurista qulqulka korontada. Iions hydrogen-ka la soo saaray waxay ku biiraan ogsijiinta hawada si ay u sameeyaan biyo.
Sababtan awgeed, mashiinka unugga shidaalka hydrogen waa eber qiiqa, maadaama aysan soo saarin NOx ama gaaska ka dhasha marka saliidda loo shido sida matoorka gubanaya gudaha. Diaphragms-ka loo isticmaalo mishiinadan ayaa laga sameeyay platinum waana qaali. Si kastaba ha ahaatee, waxaa jirta shaqo wax looga qabanayo kharashkan badan. Tusaale ahaan, Jaamacadda Farsamada ee Berlin waxay soo saareen ferroalloy, haddii la geliyo wax soo saarka, si weyn u dhimi kara kharashka.
Khasaarooyinka matoorada hydrogen
- Katalisyada loo isticmaalo falcelinta kiimikaad Matoorada unugyada shidaalka hydrogen waxa laga sameeyaa alaab qaali ah, sida platinum. Ugu yaraan ilaa laga beddelayo beddelka ka jaban, sida midda lagu sheegay TU Berlin.
- Si loo helo hydrogen, waa in lagu fuliyaa hababka thermochemical ee shidaalka fosil ama electrolysis ee biyaha, taas oo u baahan isticmaalka tamarta. Dhaleeceynta ugu weyn ee matoorada hydrogen, sababtoo ah korantada waxaa si toos ah loogu keydin karaa batteriga gawaarida korontada si loogu isticmaalo.
- Marka hydrogen la helo, waa in lagu dhex geliyaa unug ama haanta cadaadiska. Habkani wuxuu kaloo u baahan yahay kharash tamar oo dheeraad ah.
- Baytariyada hydrogen-ka waa qaali in la soo saaro waana in ay ahaadaan kuwo aad u adkeysanaya si ay ugu adkeystaan cadaadiska sare ee ay tahay in lagu keydiyo hydrogen.
Faa'iidooyinka matoorada hydrogen
- Baytariyada hydrogen-ka way ka fudud yihiin baytariyada baabuurta korontada ku shaqeeya. Taasi waa sababta isticmaalkeeda gaadiidka culus loogu baarayo beddelka baabuurta korontada ku shaqeysa. Si ay u awoodaan in ay gooyaan masaafo aad u weyn, aad bay u culus yihiin.
- Maanta, dallacaadda hydrogen-ka way ka dhakhso badan tahay ku dallaca bateriga korontada.
- Si ka duwan sida baabuurta korontada ku shaqeysa, baabuurta unugyada shidaalka hydrogen uma baahna baytariyo waaweyn. Sidaa darteed, waxay u baahan tahay lithium ka yar ama qalab kale oo laga yaabo inay gabaabsi yihiin. Matoorada gubashada hydrogen toos uma baahna baytariyada lithium ama baytariyada kale ee la midka ah.
- Unugyada shidaalku waxay kordhin karaan nolosha baabuurka. Si ka duwan baytariyada, kuwaas oo qaali ah in la beddelo sababtoo ah cabbirkooda iyo awooddooda. Baytariyada ku xiran matoorada hydrogen waa ka yar yihiin sidaas darteedna waa ka qaalisan yihiin beddelka.
- Marka la barbar dhigo matoorada shidaalka fosil, matoorada unugga shidaalka hydrogen waxa ay adeegsadaan matoor koronto oo sidaas darteed aad ayey u aamusan yihiin.
Madax-bannaanida
Khasaaraha matoorada hydrogen waa in taangiyadooda ama unugyadooda shidaalku ay ku jiraan hydrogen oo cadaadis aad u sarreeya. Haddaba, barta sahaydu waa inay sidoo kale u hoggaansantaa cadaadiska 700 ee baararka ay taageerto.
Tani waxay u baahan tahay in la dhiso kaabayaasha saadka si ay awood ugu yeelato shidaalka noocaan ah. Taasi waxay tidhi, waxay leedahay arrimo la mid ah baabuurta korontada saafiga ah. Si kastaba ha ahaatee, hawlgalka shidaal-qaadista ayaa aad uga dheereeya kuwan, maadaama uu la mid yahay gaadhi LPG ama GLC.
Baabuurta hadda ku qalabaysan matoorada unugga shidaalka Haydrojiin waxay leeyihiin tiro la mid ah shidaalka. Tusaale ahaan, Toyota Mirai ayaa ku dhawaaqday 650 km oo leh baytari buuxa, Hyundai Nexo 756 km iyo BMW iX5 Hydrogen 700 km.
Kuwa kale sida Hopium Machina ayaa ku dhawaaqay masaafo dhan 1.000 km, inkastoo tiradaas hadda la xaqiijin doono marka ay dhacdo. Si kastaba ha ahaatee, madaxbannaanidu maaha mid muhiim u ah sida batteriga, sababtoo ah shidaal-qaadista ayaa aad u dhaqso badan. Waxyaabaha maskaxda lagu hayo waa tirada dhibcaha shidaalka.
Ma nabad qabaan?
Noocyada ayaa ka shaqaynayay nooca matoorka muddo sanado ah si ay u wanaajiyaan waxtarkooda, u dhimaan kharashaadka iyo, dabcan, uga dhigaan kuwo badbaado leh sida kuwa ku shaqeeya shidaalka fosil.
Intaa waxaa dheer, heerarka badbaadada ee ay u baahan yihiin Yurub, Maraykanka iyo Japan ayaa ah dammaanadda badbaadada baabuurta ku shaqeeya hydrogen. Baahnayn in la yiraahdo, Toyota ayaa taas ka hadlay Haanta gaaska ee Mirai waa mid adag oo ku filan in ay noqoto mid aan xabadu karin.
Ma arki doonnaa maalin ay dhammaan baabuurta ku socdaan hydrogen? Waqti ayaa muujin doona wax walba. Way caddahay in calaamaduhu ay sii wadaan maalgashiga waxayna leedahay faa'iidooyin qaar oo ka dhigaya beddel macquul ah gaadiidka eber qiiqa.
Waxaan rajeynayaa in macluumaadkan aad wax badan ka baran karto sida uu u shaqeeyo mishiinka hydrogen, sifooyinka, faa'iidooyinka iyo khasaarooyinka.