هل يمكن للسيارات أن تعمل بالهيدروجين النظيف؟ عرض القطارات الألمانية الجديدة المدهشة الوعد

السيارات التي تعمل بالهيدروجين حتى الآن لم تحل محل سيارات الغاز ، لأسباب وجيهة نحن على وشك الدخول فيها. لكن ماذا عن القطارات؟

نشرت ألمانيا 14 قطارا يعمل بالهيدروجين في منطقة ساكسونيا السفلى ، لتحل محل قاطرات الديزل على شبكة طولها ستين ميلاً. الهيدروجين هو وقود منعدم الانبعاثات ، ويمكن أن يكون نوعًا من التحميل على البنية التحتية الحالية للتزود بالوقود بالديزل. يبدو أيضًا أنه البديل المثالي للسيارات التي تعمل بالغاز ، لأننا لن نضطر إلى تغيير نموذج الشحن بالكامل كما نرغب في السيارات الكهربائية. لكن الحقيقة ، كما قد تكون خمنت ، أكثر تعقيدًا.

"في ظاهر الأمر ، يبدو الامتلاء بالهيدروجين وكأنه ممتلئ بالغاز. أنت تضخه ، ثم تذهب ، " أرناس فاسيلياوسكاس، مؤسس CarVertical أخبر Lifewire عبر البريد الإلكتروني. "كما أن السيارات التي تعمل بالهيدروجين ممتعة جدًا في الاستخدام. فهي خفيفة الوزن وتحتوي على عدد أقل من المكونات المتحركة ، وبالتالي يكون هناك اهتزاز أقل ، مما يجعل مركبات الهيدروجين الحالية هادئة وسلسة بشكل ملحوظ في القيادة ".

إنه غاز

على الفور ، تصبح الأمور صعبة. الغاز ، على الرغم من اسمه ، هو سائل في درجات الحرارة المحيطة ، في حين أن الهيدروجين يجب أن يبقى تحت ضغط هائل لإبقائه في حالة سائلة. والهيدروجين أصعب من غاز البترول المسال (LPG).

"على الرغم من أن محطات شحن الهيدروجين تستغرق خمس دقائق [لملءها] ، إلا أنها باهظة الثمن للغاية لأنه يتعين عليها العمل تحت ضغط عالٍ للغاية ،" بيتار دزاجا أخبر Lifewire عبر البريد الإلكتروني. "على سبيل المثال ، يبلغ ضغط الغاز في مركبة نموذجية تعمل بغاز البترول المسال حوالي 10 بار [145 رطل / بوصة مربعة] ، بينما يبلغ 700 بار في مركبات الهيدروجين [10000 رطل / بوصة مربعة]."

هذا يعني أيضًا أن مضخة الهيدروجين تكلف أكثر بكثير من مجرد مضخة غاز بسيطة ، وذلك قبل أن نصل إلى الرجل الذي يصر على التدخين أثناء قيامه بغمر سيارته بالغاز.

"لا يمكن توزيع الهيدروجين من خلال البنية التحتية الحالية مثل أنابيب توزيع الغاز الطبيعي تحت الأرض. ستكون هناك حاجة إلى نظام توزيع مخصص بتكلفة كبيرة ، " رون كوجان من Green Car Journal لـ Lifewire عبر البريد الإلكتروني. "هذا لا يعني أنه لا يمكن ، أو لا ينبغي ، أن يتم ذلك... فقط أنه سيتطلب التزامًا ماليًا كبيرًا. في غضون ذلك ، يتم نقل الهيدروجين في شاحنات كبيرة ، على غرار البنزين ".

هذا هو السبب في وجود عدد قليل نسبيًا من السيارات التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية. لا يوجد مكان لملئها ، وبينما يبدو أنه يمكن للمرء التحويل - أو الإضافة إلى - محطات الوقود الموجودة ، فإن التكلفة مرتفعة جدًا لدرجة أن لا أحد سيفعل ذلك قبل أن يكون هناك المزيد من سيارات الهيدروجين على الطريق.

ليس نظيفًا جدًا

الجانب السلبي الآخر للهيدروجين هو أنه ليس أخضر بشكل خاص. عندما تحرقه بالأكسجين ، فإنه يتحول إلى ماء (على الرغم من أنه يمكن أن ينتج أيضًا أكاسيد النيتروجين. هذا الجزء جيد ، وهو أحد عوامل الجذب الرئيسية للهيدروجين. المشكلة هي إنتاجه.

"يتم استخراج معظم الهيدروجين المستخدم اليوم من الميثان (وقود أحفوري) ، ولا يعتبر هذا الهيدروجين وقودًا" أخضر "، على الرغم من أن الهيدروجين نفسه وقود نظيف بشكل مثير للدهشة أثناء استخدامه. يمكن إنشاء الهيدروجين "الأخضر" عن طريق التحليل الكهربائي للماء لتقسيمه إلى هيدروجين وأكسجين ، ويتم استكشاف هذا بجدية. يكمن التحدي في أن العملية تتطلب الكثير من الطاقة (الكهرباء) للقيام بذلك "، كما يقول كوجان.

من الناحية المثالية ، ستأتي هذه الطاقة من مصادر متجددة ، ولكن بمجرد قيامك بتوليد كميات هائلة من الطاقة المتجددة ، فلماذا لا نرسلها فقط لأسفل الأسلاك الموجودة لإعادة شحن السيارات الكهربائية؟

كل شيء جاهز

القطارات ، رغم ذلك ، قد تكون اقتراحًا آخر تمامًا. يتم تزويد جزء كبير من شبكة السكك الحديدية في أوروبا بالكهرباء ، ولكن إذا كنت تبدأ من الصفر بشبكة تعمل بالديزل فقط ، فيمكن أن يكون الهيدروجين منطقيًا. لديك عدد أقل من نقاط التزود بالوقود لإعادة تجهيزها ، وبما أن التزود بالوقود يتم بواسطة محترفين ، فيجب أن يكون أكثر أمانًا.

"إن تشغيل قطار باستخدام الهيدروجين أمر سهل أيضًا ، ولكنه يتطلب استثمارات أقل بكثير في البنية التحتية من الأسلاك العلوية. يقول كوجان: "تخزن كمية كافية من الهيدروجين في القطار لأي مسار معين".

من الصعب استبدال الوقود الأحفوري ، لأنها متشابكة للغاية في كل ما نقوم به. نحتاج إلى تغييرات أكبر من مجرد استبدال نوع من الوقود بآخر. واحدة من أكبر مشاكلنا هي السيارات نفسها. لقد اعتدنا عليها كثيرًا ، وفي بعض المناطق ، يتم تصميم المدن حولها.

بدلاً من بناء شبكات من محطات الهيدروجين ، أو التعدين الشريطي في العالم لبناء ما يكفي من البطاريات ، يجب أن ننظر إلى التخلص من السيارات. لا تحتاج المدن إليها ، كما أن تحويل النقل العام إلى كهرباء أمر ممكن تمامًا - فالترام ومترو الأنفاق تفعل ذلك بالفعل.

الحقيقة هي: حان الوقت للتفكير في طرق جديدة لتنظيف الأشياء.