خلال العقد الأخير، شهدت البشرية تحقق اثنين من أكثر الابتكارات التي لم يكن يتصور أحد أن نصل إليها وأن تتحول من مجرد أفكار خيالية إلى واقع، وهي السيارة التي تعمل بالبطارية الكهربائية والسيارة التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية.
أن تمتلك سيارة تعمل بالبطارية أو الهيدروجين وأن تسير لمسافات طويلة ويمكن الاعتماد عليها بنفس اعتماديتنا على سيارات محركات الاحتراق الداخلي، هو أمر إعجازي في نظر الكثيرين وكان مسار سخرية قبل سنوات قليلة حين كانوا يسمعون عن محاولات تطوير في مراكز الأبحاث والمعامل.
الآن تحقق هذا الخيال وتحول إلى واقع، وبتنا نرى محركات تعمل من تحليل وتكسير ذرات الماء وهو أمر أكثر غرابة من البطارية الكهربائية، وهو ما يطلق عليه خلايا الوقود الهيدروجينية التي تُركب في السيارات أو السفن أو الطائرات.
|
صناعة السيارات من محرك الاحتراق الداخلي حتى البطارية الكهربائية وخلية الوقود الهيدروجينية |
|
|
التاريخ/الحقبة الزمنية |
الحدث |
|
1886 |
|
|
1908 |
|
|
1921 |
|
|
1930 |
|
|
1953 |
|
|
1959 |
|
|
1988 |
|
|
1994 |
|
|
2000 |
|
|
2000 |
- "تويوتا" اليابانية تقدم السيارة "بيريوس" أول سيارة هجينة وكهربية في الأسواق. |
|
2003 |
- "مارتن إيبرهارد" و"مارك ترابننج" يؤسسان شركة "تسلا موتورز" لأبحاث السيارات الكهربائية وذاتية القيادة. |
|
2010 |
|
|
2013 |
- تكاليف بطاريات السيارات الكهربائية تنخفض بـ 50% نتيجة الأبحاث والتطوير. |
|
2014 |
- شركة "تسلا" تنطلق في سباق السيارات الكهربية ذاتية القيادة. |
|
2014 |
|
|
2015 |
- تكلفة البطارية الكهربائية من الليثيوم-ايون تنخفض إلى 271 دولارًا بدلاً من 7523 دولارًا في 1991. |
|
2018 |
- تكلفة البطارية الكهربائية من الليثيوم-ايون تنخفض إلى 181 دولارًا وهو ما يمثل انخفاضاً بنسبة 97% مقارنة بـ 1991. |
|
2020 |
- رغم الجائحة، حققت السيارات الكهربية نموًّا بـ 41% ممثلة لـ 4.6% من حصيلة السيارات المبيعة في ذلك العام.
- توجد 10 ملايين سيارة كهربية في شوارع العالم الآن بدلا من مليون في 2010. |
|
2021 |
|
خلايا الوقود الهيدروجينية هي عبارة عن خلايا تعمل على الفصل بين ذرات الأكسجين وذرات الهيدروجين باستخدام طاقة كهربية مُنتجة عبر الشمس أو الرياح، وبالتالي تكون نتيجة انبعاثات هذه العملية فقط بخار الماء أي صفر تلوث.
لكن ورغم أنه مورد طاقة أكثر من مثالي ورائع، لكنه يواجه عدة مشكلات وتعقيدات تصعّب من عملية استخدامه على نطاق واسع مقارنة بباقي أنواع الهيدروجين أو حتى الطاقة التقليدية، ومن هذه المشكلات:
1- صعوبة التخزين.
2- قابل للاشتعال.
3- مُكلف للغاية.
|
تكلفة إنشاء محطات الشحن لكافة أنواع السيارات (دولار) |
||
|
محطات التزويد بالهيدروجين |
محطات التزويد بالوقود العادي |
محطات التزويد بالكهرباء |
|
2 مليون دولار |
300 ألف دولار |
50 ألف دولار |
كيف يتم تصنيع الهيدروجين؟
الهيدروجين لا يتواجد في الطبيعة بصورة مستقلة وجاهزة، بل يجب فصله من جزيئات أخرى، وهذه العملية تُسمى: التحليل الكهربي للماء H2O، وهذه العملية تحتاج إلى كثير من الطاقة والتي إما من المصادر الهيدروكربونية وإما من المصادر المتجددة، وهذا الأخير هو الأفضل على الإطلاق من ناحية مكافحة التلوث والحفاظ على البيئة، لأن عملية صنعه وتشغيله لا تسبب أي مخلفات أو انبعاثات ضارة.
|
خصائص الهيدروجين كمصدر متجدد للطاقة |
||
|
النوع |
يُستخرج من..؟ |
يتم إنتاجه عبر..؟ |
|
1- الهيدروجين البني |
الفحم |
تعريض الفحم للبخار. |
|
2- الهيدروجين الرمادي |
النفط أو الغاز |
تعريض النفط أو الغاز للبخار. |
|
3- الهيدروجين الأزرق |
النفط والغاز، لكن يتم عزل ثاني أكسيد الكربون |
تعريض النفط أو الغاز للبخار، ثم عزل ثاني اكسيد الكربون. |
|
4- الهيدروجين الأخضر |
المتجددة |
التحليل الكهربي. |
اتجاه آسيوي جديد
ينحصر الاهتمام بسيارات الهيدروجين في شركتين فقط من بين صانعي السيارات حول العالم، هما الصانع الكوري "هيونداي" والصانع الياباني "تويوتا"؛ لكن الاتجاه الذي يسير به هذا الثنائي يتعارض مع اتجاه باقي المصنعين، حيث إن الثنائي الآسيوي يعتمد على الاستثمار في صناعة سيارات الهيدروجين والمراهنة على مستقبل خلايا الوقود العاملة بالتحليل الكهربي، أما أغلب المصنعين فرهانهم مستقر على السيارات الكهربائية.
استهانت "هيونداي" في السابق بسيارات "تسلا" الكهربائية في مسعاها لتسويق سيارتها الهيدروجينية "نكسو - NEXO"، حتى أن أحد مسؤوليها أخبر "بلومبرغ" قبل عامين أن سيارة "ايلون ماسك" التي تسير 150 كيلومترًا بشحنة واحدة، بأنها ليست سوى سيارة "لعبة" مقارنة بسيارتهم الهيدروجينية القادمة، لكن دارت الأيام وأكدت أن السيارة الكهربائية هي الحصان الرابح وأن الهيدروجينية لا يزال أمامها وقت طويل لإثبات مدى اعتماديتها في السوق.
المصادر: أرقام – بلومبرغ – سي إن بي سي - greentechmedia – jardinemotors – evbox – businessinsider – cleantechnica – ourworldindata.
التعليقات {{getCommentCount()}}
كن أول من يعلق على الخبر
رد{{comment.DisplayName}} على {{getCommenterName(comment.ParentThreadID)}}
{{comment.DisplayName}}
{{comment.ElapsedTime}}