یک خودروی هیدروژنی چگونه عمل می کند

یک خودروی هیدروژنی چگونه عمل می کند

خودروهای برقی و هیبریدی بهترین گزینه جایگزین برای خودورهای دیزلی می باشند و از نظر تطابق با استانداردهای محیط زیست در سطح قابل قبولی قرار گرفته اند , اما همیشه گزینه سومی هم وجود دارد و در این مورد می توان به خودروهای هیدروژنی اشاره کرد.هیدروژن از گذشته دور به عنوان سوخت وسایل نقلیه به کار رفته است.

در سال 1807 ایزاک ریواز اولین موتوری را که با سوخت هیدورژنی کار می کرده طراحی کرد و یک قرن و نیم بعد راجر بیلینگز موتور خودروی فورد را براساس این طراحی ساخت.کمی بعد,  از این سوخت برای فرستادن موشک های ناسا به فضا استفاده شد. در سالهای اخیر نیز شرکت های خودروسازی خودروهای تولیدی خود را به گونه ای طراحی کرده اند که موتورشان به وسیله ی سوخت هیدورژنی کار می کند. برای مثال خودروهای تویوتا میرای (Toyota mirai) , هیوندای نزو(Hyundai nexo)  و هوندا کلریتی (Honda clarit) تولید سال 2020 با این سوخت کار می کنند.

در مقایسه با خودروهای برقی , استفاده گسترده ای از این خودروها به عمل نمی آید و خودروهای برقی هنوز گزینه های بهتری هستند , اما در مقایسه با خودروهایی که با سوخت های مانند بنزین و گاز حرکت می کنند به می توانند از بعضی جنبه ها گزینه بهتری باشند.

خودروهای هیدورژنی چگونه کار می کنند ؟

خودروهای هیدروژنی به دو روش کار می کنند.

هیدورژن درون مخزنی که نگهدارنده ذرات سوخت هستند قرار می گیرد. در این مخزن سلولهایی وجود دارد که دارای دو پایانه منفی و مثبت (آندها و کاتدها) هستند و توسط یک الکترولیت از یکدیگر جدا شده اند.هیدورژن به جای یک باتری باعث ایجاد الکتریسیته می شود. اکسیژن از طریق هوای ورودی به موتور به سمت کاتد فرستاده می شود, در حالی که هیدروژن به طور همزمان روی پایانه منفی یا آند قرار می گیرد.آند به عنوان یک کاتالیست عمل کرده و یون های مثبت هیدروژن را جدا می کند. یون های مثبت هیدروژن از آند به سمت کاتد حرکت کرده و باعث ایجاد یک بار مثبت می شوند. وقتی یونهای مثبت هیدورژن جدا می شوند تعدادی الکترون که نمی توانند از الکترلیت عبور کنند در مدار خارجی قرار گرفته و انرژی لازم جهت تامین قدرت مورد نیاز باتری موتور را فراهم می کنند. وقتی یون های هیدورژن روی کاتد قرار می گیرند با اکسیژن ترکیب شده و باعث ایجاد آب می شوند که از اگزوز خارج می شود. این آب یا بخار آب آنقدر تمیز و تصفیه شده می باشد که حتی می توان آن را آشامید. 

در روش دوم هیدروژن به طور مستقیم به عنوان سوخت به کار رفته و به محفظه احتراق ریخته می شود و همانند سوخت بنزین با اکسیژن ترکیب شده و می سوزد , ترکیب حاصل از اکسیژن و هیدروژن آب می باشد.لازم به ذکر است که از این روش به اندازه روش اول استفاده نمی شود زیرا انرژی حاصل از آن بسیار کم است.

مزایای استفاده از سوخت هیدروژنی :

1- ترکیب حاصل از اکسیژن و هیدروژن آب است که کمترین آلودگی ای برای هوا ایجاد نمی کند و یکی از بهترین گزینه ها برای محیط زیست می باشد.

2- سوخت هیدروژنی باعث افزایش طول عمر موتور خودرو شده و خودرو حداقل می تواند 150000 مایل را بپیماید.از طرفی سوخت هیدروژنی قابل بازیافت هم هست.

معایب استفاده از سوخت هیدروژنی :

1- اولین مشکل اساسی درباره سوخت های هیدروژنی کمبود پمپ هایی است که حاوی هیدروژن باشد. چون استفاده از این خودروها به طور گسترده و رایج نیست و مانند پمپ بنزین مکان خاصی برای جایگاه های سوخت های هیدروژنی وجود ندارد.

2- از آنجایی که جایگاه های سوخت هیدروژنی در همه جا یافت نمی شوند , نیاز به خرید و حمل آن ایجاد می شود, که حمل آن بسیار خطرناک است زیرا هیدروژن به شدت قابل احتراق است.مخزن حمل هیدروژن باید بسیار مقاوم در برابر ضربه باشد زیرا با هر ضربه احتمال آتش سوزی وجود دارد. بنابراین حمل و نقل و انتقال سوخت هیدروژنی به جایگاه های سوخت بسیار دشوار است.

3- یکی دیگر از معایب سوخت هیدروژنی پروسه سخت تولید آن جهت استفاده به عنوان سوخت خودرو می باشد. برخلاف آلودگی کمی که سوخت های هیدروژنی ایجاد می کنند پروسه ساختشان همراه با تولید گازهای سمی و آلودگی فراوان است و تهیه حجم زیادی از آن ها تقریبا بسیار دشوار بوده و برای محیط زیست بسیار خطرناک می باشد.

4- هیدروژن نسبت به بنزین و پترول گران تر بوده و صرفه اقتصادی ندارد. 

آیا می توان آینده ای برای خودروهای هیدروژنی متصور شد ؟

می توان گفت با توجه به محدودیت جایگاه های سوخت هیدروژنی بعید است که در آینده ای نزدیک از این نوع خودروها استقبال زیادی به عمل آید. اگرچه بعضی از کمپانی های خودروسازی مانند تویوتا و بی ام و علاقه مندی خود را به تولید این نوع خودروها نشان داده اند. ولی سایر شرکت های خودروسازی برنامه ای برای گسترده سازی استفاده از این نوع خودروها ندارند.

منبع : carmagazine.com

نوشته شده در 1399-02-30 توسط 0 36

نظر خود را به اشتراک بگذاریدپاسخ دهید

منو

مقایسه 0