السباق مستمر لاستبدال الجيل الحالي من المركبات التي تستهلك الكثير من الوقود ، حيث تعهدت حكومة المملكة المتحدة مؤخرًا بوقف بيع جميع السيارات الجديدة التي تعمل بالبنزين والديزل بحلول عام 2040.
في حين أن السيارات الكهربائية والمركبات الهجينة تعمل كبديل لها ، يعتقد الكثيرون أن المستقبل يكمن في السيارات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين. وقد حقق عدد من شركات السيارات بالفعل نجاحات في هذا المجال.
اختصار نوم windows 10 على سطح المكتب
ما هي خلية الوقود؟
تولد خلايا الوقود الكهرباء من تفاعل كيميائي وتم تطويرها لأول مرة في ثلاثينيات القرن التاسع عشر. تم استخدامها تجاريًا من قبل وكالة ناسا بعد أكثر من قرن لتوليد الطاقة للأقمار الصناعية وكبسولات الفضاء.
على عكس البطاريات التقليدية ، التي تعتمد على المواد الكيميائية المخزنة داخل الخلية للحفاظ على الطاقة ، تستخدم خلايا الوقود تدفقًا ثابتًا للوقود إلى الخلية. تستخدم معظم خلايا الوقود الهيدروجين والأكسجين.
اقرأ التالي: أفضل السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة
تحتوي خلية وقود واحدة على نفس مقدار الطاقة تقريبًا مثل بطارية جافة أحادية الخلية ، والتي لا يمكنها حتى تشغيل جهاز كمبيوتر محمول. من أجل تشغيل السيارات ، يتم تكديس خلايا الوقود وربطها معًا.
بدلاً من الاعتماد على البنزين أو الديزل ، تجمع مركبات خلايا الوقود (FCVs) بين الهيدروجين والأكسجين لإنتاج الكهرباء لتشغيل المحرك.
كيف تعمل خلايا الوقود؟
تجمع السيارات التي تعمل بخلايا الوقود ، مثل ميراي تويوتا أو هوندا كلاريتي FCV ، بين ميزات السيارة التي تعمل بمحرك الاحتراق الداخلي والسيارة التي تعمل بالبطارية. تُصنع الطاقة من الوقود الموجود في الخزان ، لكن الوقود هو الهيدروجين بدلاً من البنزين السائل أو الديزل. على الرغم من ذلك ، تحرق المحركات النموذجية الوقود ، بينما تندمج خلايا الوقود كيميائيًا مع الأكسجين الموجود في الهواء ، وتنتج الماء - المنتج الوحيد الذي ينتج عن هذه العملية.
هناك أنواع مختلفة من خلايا الوقود ، لكن تلك التي تُشاهد عادة في السيارات التي تعمل بالطاقة تسمى غشاء تبادل البوليمر ، أو غشاء تبادل البروتون. لديهم هيكل مشابه للبطارية ذات الطرف الموجب والطرف السالب والإلكتروليت الذي يفصل بين الاثنين.
لذلك ، مثل البطارية القابلة لإعادة الشحن ، يمكن تشغيلها طالما أن خلية الوقود بها مصدر طاقة. تأتي القوة اللازمة لهذه من تفاعل كهروكيميائي بين الهيدروجين والأكسجين ، والذي يتوفر دائمًا في الهواء. طالما يتوفر الهيدروجين ، يمكن للخلية أن تعمل.
اقرأ التالي: أنفاق التلوث على الطرق السريعة يمكن أن تقلل من الغازات الضارة
لماذا خلايا الوقود جيدة للسيارات؟
على عكس محركات الاحتراق ، التي تطلق ثاني أكسيد الكربون الضار في الغلاف الجوي ، فإن خلايا الوقود تنتج الماء والحرارة فقط كمنتجات ثانوية ، مما يجعلها أكثر سلامة من الناحية البيئية.
كيفية إضافة الجميع إلى قناة سلاك
انظر ذات الصلة لماذا تتعاون Toyota و Mazda لتطوير سيارات كهربائية ابحث عن أقرب محطة لشحن السيارة الكهربائية في مراجعة Honda Clarity في المملكة المتحدة: نحن نقود السيارة الهيدروجينية الأكثر تقدمًا في العالم
كما أنها تنتج صوتًا أقل من تلك التي تعمل على المحركات ، مما يعني أن القيلولة في مقعد الراكب يمكن أن تكون أكثر هدوءًا.
ما الفائدة؟
في حين أن خلايا الوقود نفسها لا تنتج أي ثاني أكسيد الكربون ، فإن إنتاج الهيدروجين المستخدم يمكن أن يسبب التلوث حيث يتم إنتاج معظمه حاليًا باستخدام الوقود الأحفوري ، مما ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون.
يمكن أيضًا إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء ، وبينما يمكن تغذية هذه العملية بمصادر الطاقة المتجددة ، مثل طاقة الرياح ، لا يزال يتم تصنيع معظم الهيدروجين باستخدام الوقود الأحفوري المزعج.
أيضا ، العادات تموت بصعوبة. اعتاد المجتمع على إنتاج السيارات بمحركات البنزين ، مما يعني أنها أرخص بشكل عام وأفضل اختبارًا وموثوقية. من الأسهل أيضًا إصلاح سيارتك التي تعمل بالبنزين - كم عدد المرائب التي شاهدت فيها خصومات إعلانية على فحوصات خلايا الوقود؟
