محتويات
مميزات استخدام غاز الهيدروجين كوقود
فيما يأتي أبرز ميزات استخدام غاز الهيدروجين كوقود:[١]
- تعتبر وفرة الهيدروجين من أبرز المزايا الرئيسية لاستخدامه كوقود، فعنصر الهيدروجين هو من أكثر العناصر وفرةً على الأرض، بالإضافة إلى إمكانية استخلاصه من الغاز الطبيعي أو الماء، إذ يدخل أيضًا في عدد من المركبات الكيميائية الأخرى، كما أن الهيدروجين عنصر فريد ومتجدد، مما يعني أن إمدادات العالم منه لن تنفد كما هو الحال مع الوقود الأحفوري.[٢]
- عندما يدور الهيدروجين عبر خلية الوقود لتوليد الكهرباء أثناء قيادة السيارة، فإن منتجاته الفرعية الوحيدة هي الحرارة والماء، إذ تعتبر هذه ميزة رئيسية أخرى على الوقود الأحفوري الذي تنتج عنه انبعاثات الكربون الضارة عند حرقه، لذلك يعتبر الهيدروجين وقودًا صديقًا للبيئة.[٢]
- توفر تقنية خلايا وقود الهيدروجين مصدرًا عالي الكثافة للطاقة مع كفاءةٍ ممتازة. لذا يعتبر الهيدروجين مصدر وقود فعّال للغاية، فهو قادر على إنتاج طاقة أكثر من البنزين لكل رطل من الوقود، وهذا يعني أن خزان الوقود الهيدروجيني متساوي الحجم من شأنه أن يمنح السيارة نطاقًا أكبر أو أكثر من الطاقة عند ملء محرك الاحتراق الداخلي.[٢]
- تعتبر مدة شحن وحدات الطاقة لخلايا وقود الهيدروجين سريعة للغاية، على غرار وقت شحن مركبات محرك الاحتراق الداخلي التقليدية (ICE)، فهي أسرع بشكل ملحوظ مقارنةً بالمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية. في حين تحتاج السيارات الكهربائية ما بين 30 دقيقة إلى عدة ساعات لشحنها، يمكن إعادة شحن خلايا وقود الهيدروجين في أقل من 5 دقائق. وهذا يعني أن المركبات التي تعمل بالهيدروجين توفر نفس المرونة التي توفرها السيارات التقليدية.[٢]
- تعتبر انبعاثات وقود الهيدروجين معدومةً تقريبًا، حيث لا تولّد خلايا وقود الهيدروجين شيئًا من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري كما هو الحال بالنسبة لمصادر الوقود الأحفوري، وبالتالي فهي تساهم في تقليل التلوث وتحسين جودة الهواء.[٢]
عيوب استخدام غاز الهيدروجين كوقود
فيما يأتي أبرز عيوب استخدام غاز الهيدروجين كوقود:[٣]
- التخزين
من العيوب الرئيسية لوقود الهيدروجين صعوبة تخزينه، حيث تعتبر إجراءات نقل وتخزين االهيدروجين أكثر صعوبةً وتعقيدًا منها بالنسبة إلى الوقود الأحفوري، ونظرًا لعدم وجود نظام تخزين وتوزيع للوقود الهيدروجيني السائد حاليًا، فإن هذا يمثل عيبًا عمليًا كبيرًا.[٢]
- ارتفاع التكلفة
ارتفاع تكلفة وحدة الطاقة من خلايا وقود الهيدروجين، فهي أكبر بكثير من مصادر الطاقة الأخرى، بما في ذلك الألواح الشمسية. وقد يتغير هذا مع تقدم التكنولوجيا، ولكن هذه التكلفة حاليًا تشكل عائقًا كبيرًا أمام الاستخدام الواسع للهيدروجين رغم كفاءته العالية. وتؤثر هذه التكلفة أيضًا على التكاليف الأخرى بشكل أكبر، مثل سعر المركبات التي تعمل بوقود الهيدروجين، مما يجعل تبني هذه الفكرة على نطاق واسع أمرٌ صعب التطبيق في مثل هذا الوقت.[٢]
- البنية التحتية
نظرًا لاستخدام الوقود الأحفوري منذ عقود، فإن البنية التحتية لهذا المصدر من الطاقة متوفّرة بالفعل. أما بالنسبة لتكنولوجيا خلايا وقود الهيدروجين، فإن الأمر سيتطلب بنية تحتية جديدة لدعم هذه التطبيقات.[٢]
- شديد الاشتعال
يعتبر الهيدروجين مصدر وقود شديد الاشتعال بدرجة كبيرة، مما يثير المخاوف المتعلقة بسلامة وأمان استخدامه كوقود. حيث يحترق غاز الهيدروجين في الهواء بتركيزات تتراوح ما بين 4 إلى 75٪.[٢]
استخدام غاز الهيدروجين كوقود
كانت ناسا من أوائل من استخدم غاز الهيدروجين في برنامجها الفضائي، فالهيدروجين هوالوقود المستعمل في السفن الفضائية، والوقود الهيدروجيني هو الذي يحرك النظام الكهربائي في السفينة الفضائية مما ينتج عنه الماء الذي يستخدمه رواد الفضاء للشرب[٢]، ولكن تكلفته مرتفعة للغاية، وفي الفترة الحالية بدأ الحديث عن استعمال الهيدروجين بديلًا عن مشتقات النفط ليصبح وقودًا للسيارات أيضًا.
المراجع
- ↑ "Hydrogen and Fuel Cell Benefits", Connecticut Hydrogen-Fuel Cell Coalition.
- ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر "WHAT ARE THE PROS AND CONS OF HYDROGEN FUEL CELLS?", twi-global, Retrieved 2-4-2022. Edited.
- ↑ "Advantages & Disadvantages of Alternative Fuels", Sciencing.
