در سال‌های اخیر، توجه به خودروهای پاک و کارآمد افزایش یافته است. یکی از این فناوری‌ها، خودروهای هیدروژنی هستند. خودروهای هیدروژنی از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می‌کنند و هیچ آلایندگی ندارند.
در این مقاله، به بررسی خودروهای هیدروژنی می‌پردازیم. ابتدا نحوه کارکرد این خودروها را توضیح می‌دهیم. سپس، به مزایا و معایب آنها اشاره می‌کنیم. در نهایت، به آینده این فناوری می‌پردازیم.
خودرو های هیدروژنی چگونه کار می کنند؟
خودروهای هیدروژنی نوعی خودروهای الکتریکی هستند که از گاز هیدروژن به عنوان منبع انرژی (سوخت) استفاده می کنند. دو راه اصلی برای کار خودروهای هیدروژنی وجود دارد: استفاده از پیل سوختی یا استفاده از موتور احتراق داخلی.
پیل سوختی وسیله ای است که انرژی شیمیایی هیدروژن و اکسیژن را به برق و آب تبدیل می کند. سپس الکتریسیته می تواند موتور الکتریکی را که چرخ ها را به حرکت در می آورد، نیرو دهد.
یک خودروی پیل سوختی دارای یک مخزن است که گاز هیدروژن تحت فشار را ذخیره می کند و یک ورودی هوا که اکسیژن را از جو تامین می کند. گاز و هوا وارد پیل سوختی می شوند و در آنجا با تولید برق و بخار آب واکنش نشان می دهند.
بخار آب از طریق لوله اگزوز آزاد می شود، در حالی که الکتریسیته برای راه اندازی موتور استفاده می شود یا برای استفاده بعدی در باتری ذخیره می شود. یک خودروی پیل سوختی آلایندگی لوله اگزوز صفر دارد، زیرا فقط به عنوان محصول جانبی آب تولید می کند.
موتور احتراق داخلی وسیله ای است که سوخت را برای تولید نیروی مکانیکی می سوزاند. یک خودروی هیدروژنی می‌تواند از یک موتور احتراق داخلی استفاده کند که به‌جای بنزین یا گازوئیل، با گاز هیدروژن کار می‌کند. گاز در یک مخزن ذخیره می شود و به سیلندرهای موتور تزریق می شود و در آنجا با هوا مخلوط می شود و توسط یک شمع مشتعل می شود.
احتراق، پیستون ها را هل می دهد، که میل لنگ را می چرخاند و چرخ ها را به حرکت در می آورد. یک خودروی هیدروژنی که از موتور احتراق داخلی استفاده می کند نسبت به خودروهای معمولی آلایندگی کمتری دارد، زیرا عمدتا آب و اکسیدهای نیتروژن کمتری تولید می کند.
هر دو نوع خودروهای هیدروژنی دارای مزایا و معایبی نسبت به خودروهای برقی باتری دار هستند. خودروهای هیدروژنی می‌توانند سریع‌تر سوخت‌گیری کنند، برد رانندگی بیشتری دارند و سبک‌تر از خودروهای برقی باتری‌دار هستند. با این حال، خودروهای هیدروژنی گران‌تر، کارآمدتر و به زیرساخت‌های بیشتری نسبت به خودروهای الکتریکی باتری‌دار نیاز دارند.
علاوه بر این، تولید گاز هیدروژن از منابع تجدیدپذیر همچنان چالش برانگیز و پرهزینه است. بنابراین، خودروهای هیدروژنی هنوز خیلی رایج نیستند، اما آنها یک جایگزین بالقوه برای حرکت سبز در آینده ارائه می دهند.
مزایا و معایب خودروهای هیدروژنی چیست؟
خودروهای هیدروژنی دارای مزایا و معایبی نسبت به سایر خودروها هستند. در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:
مزایا:
خودروهای هیدروژنی انتشار گازهای خروجی صفر دارند، زیرا آنها فقط بخار آب را به عنوان محصول جانبی تولید می کنند. این بدان معناست که آنها محیط زیست را آلوده نمی کنند و به گرمایش جهانی کمک نمی کنند.
خودروهای هیدروژنی می‌توانند سریع‌تر سوخت‌گیری کنند، برد رانندگی بیشتری دارند و سبک‌تر از خودروهای برقی باتری‌دار هستند. این باعث می شود آنها برای سفرهای طولانی راحت تر و کاربردی تر شوند.
خودروهای هیدروژنی نسبت به خودروهای موتور احتراق داخلی هزینه نگهداری کمتر و صدای کمتری دارند. آنها همچنین در دماهای شدید عملکرد خوبی دارند.
معایب:
خرید و کارکرد خودروهای هیدروژنی نسبت به سایر خودروها گران‌تر است. هزینه گاز هیدروژن و زیرساخت های تولید و توزیع آن هنوز بالاست.
اتومبیل های هیدروژنی در دسترس بودن و دسترسی محدودی دارند، زیرا ایستگاه ها یا مدل های هیدروژن زیادی در بازار وجود ندارد. این امر انتخاب مصرف کننده و راحتی را کاهش می دهد.
خودروهای هیدروژنی کاملاً سبز نیستند، زیرا تولید گاز هیدروژن از منابع تجدیدپذیر همچنان چالش برانگیز و پرهزینه است. برخی از روش های تولید گاز هیدروژن ممکن است شامل انتشار گازهای گلخانه ای یا اثرات زیست محیطی نیز باشد.
خودروهای هیدروژنی یک جایگزین بالقوه برای جابجایی سبز در آینده هستند، اما هنوز هم در حال حاضر با چالش‌ها و محدودیت‌هایی روبرو هستند.
آینده خودروهای هیدروژنی چیست؟
آینده خودروهای هیدروژنی نامشخص است، اما برخی سناریوها و چالش‌های احتمالی وجود دارد. در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:
خودروهای هیدروژنی ممکن است با بهبود فناوری و گسترش زیرساخت ها محبوب تر و رقابتی تر شوند. برخی از کشورها، مانند آلمان و ژاپن، قبلاً در توسعه و ترویج خودروها و ایستگاه های هیدروژنی سرمایه گذاری کرده اند. خودروهای هیدروژنی ممکن است جایگزینی تمیز و کارآمد برای سوخت‌های فسیلی، به‌ویژه برای حمل‌ونقل در مسافت‌های طولانی و سنگین ارائه کنند.
خودروهای هیدروژنی ممکن است با سایر انواع خودروهای الکتریکی مانند خودروهای الکتریکی باتری دار یا خودروهای الکتریکی هیبریدی رقابت کنند. این وسایل نقلیه ممکن است هزینه کمتر، کارایی بالاتر و در دسترس بودن بیشتری نسبت به خودروهای هیدروژنی داشته باشند. خودروهای هیدروژنی همچنین ممکن است با چالش‌های مربوط به نگرانی‌های زیست‌محیطی و ایمنی، مانند تولید، ذخیره‌سازی و توزیع گاز هیدروژن مواجه شوند.
بسته به نیازها و ترجیحات کاربران و مناطق مختلف، خودروهای هیدروژنی ممکن است با انواع دیگر خودروهای الکتریکی همزیستی داشته باشند. برخی از کاربران ممکن است خودروهای هیدروژنی را برای راحتی و عملکرد خود ترجیح دهند، در حالی که برخی دیگر ممکن است خودروهای الکتریکی با باتری را برای سادگی و پایداری آنها ترجیح دهند. برخی از مناطق ممکن است دسترسی بیشتری به منابع تجدیدپذیر هیدروژن داشته باشند، در حالی که برخی دیگر ممکن است دسترسی بیشتری به شبکه های برق داشته باشند.
خودروهای هیدروژنی گزینه‌ای بالقوه برای حرکت سبز در آینده هستند، اما هنوز باید بر برخی موانع و عدم قطعیت‌ها در زمان حال غلبه کنند.
خودروهای هیدروژنی در کدام کشورها استفاده می شود؟
آنها هنوز خیلی رایج نیستند، اما برخی کشورها برای توسعه و ترویج این فناوری سرمایه گذاری کرده اند.برخی از کشورهایی که از خودروهای هیدروژنی استفاده می کنند عبارتند از:
ژاپن: دولت ژاپن قصد دارد تا سال 2030 800000 خودروی هیدروژنی در جاده ها داشته باشد. همچنین ژاپن با بیش از 100 ایستگاه، بیشترین تعداد ایستگاه هیدروژن را در جهان دارد.
چین: چین قصد دارد تا سال 2035 یک میلیون خودروی هیدروژنی داشته باشد. چین همچنین بزرگترین تولید کننده گاز هیدروژن است که بیشتر از زغال سنگ و گاز طبیعی است.
آلمان: آلمان تا سال 2020 حدود 700 خودروی هیدروژنی و 87 ایستگاه هیدروژنی دارد. آلمان همچنین در توسعه و آزمایش قطارها و اتوبوس های هیدروژنی پیشرو است.مطلب مرتبط : صنعت خودروسازی در آلمان | بررسی جامع 2023
فرانسه: فرانسه تا سال 2020 حدود 600 خودروی هیدروژنی و 35 ایستگاه هیدروژنی دارد. فرانسه همچنین یک استراتژی ملی برای حمایت از توسعه انرژی هیدروژنی با بودجه 7 میلیارد یورو تا سال 2030 دارد.مطلب مرتبط : بررسی خودروسازی فرانسه در سال ۲۰۲۳
دانمارک: دانمارک دارای بالاترین سرانه خودروهای هیدروژنی در اروپا است، با حدود 90 وسیله نقلیه و 10 ایستگاه تا سال 2019. دانمارک همچنین بیشتر هیدروژن خود را از منابع تجدیدپذیر مانند نیروی باد تولید می کند.
اینها نمونه هایی از کشورهایی هستند که از خودروهای هیدروژنی استفاده می کنند، اما کشورهای دیگری نیز مانند کره جنوبی، نروژ، بریتانیا و ایالات متحده به این فناوری علاقه مند هستند. خودروهای هیدروژنی یک جایگزین بالقوه برای جابجایی سبز در آینده ارائه می دهند، اما هنوز هم در حال حاضر با چالش ها و محدودیت هایی روبرو هستند.
محبوب ترین مدل های خودروهای هیدروژنی کدامند؟
مدل های زیادی از خودروهای هیدروژنی در بازار موجود نیست، اما برخی از محبوب ترین آنها عبارتند از:
تویوتا میرای: این یکی از اولین و موفق ترین خودروهای هیدروژنی در جهان است. طراحی شیک، فضای داخلی جادار و بردی در حدود 500 کیلومتر دارد. این می تواند در کمتر از پنج دقیقه سوخت گیری کند و فقط آب به عنوان محصول جانبی تولید می کند.
Hyundai Nexo: این یک ماشین هیدروژنی همه کاره و آینده نگر است که ویژگی ها و عملکردهای زیادی را ارائه می دهد. دارای صفحه نمایش لمسی بزرگ، مانیتور نقاط کور و سیستم پارک از راه دور. این می تواند تا 600 کیلومتر را با یک تانک طی کند و توان خروجی آن 161 اسب بخار است.
هوندا کلاریتی: این یک ماشین هیدروژنی راحت و ظریف است که تجربه رانندگی نرمی را ارائه می دهد. دارای مرکز ثقل پایین، سیستم صوتی با کیفیت بالا و سیستم کاهش برخورد است. می تواند با یک باک پر تا 589 کیلومتر برسد و قدرتی معادل 174 اسب بخار دارد.
اینها نمونه هایی از محبوب ترین مدل های خودروهای هیدروژنی هستند، اما مدل های دیگری نیز وجود دارند که در حال توسعه و آزمایش این فناوری هستند، مانند جنرال موتورز، لکسوس، آئودی، بی ام و، فورد و پینین فارینا. خودروهای هیدروژنی یک جایگزین بالقوه برای جابجایی سبز در آینده ارائه می دهند، اما هنوز هم در حال حاضر با چالش ها و محدودیت هایی روبرو هستند.
منابعی که برای تهیه این مطلب اضافه شد :
انتهای مطلب
