عصر وقود الهيدروجين على الأبواب رغم التكلفة الباهظة

الأربعاء 2014/12/10
سيارات الوقود الهيدروجيني تزيح سيارات البنزين من الطريق

برلين ـ أصبح البحث عن بدائل للوقود التقليدي “النفط” أمرًا ضرورياً أمام ارتفاع أسعار فضلا عن مشكلة التلوث التي أصبحت تهدد العالم، لذلك يعكف العلماء والباحثون على إجراء الدراسات والأبحاث للحصول على مصادر بديلة للطاقة.

تمثل خلايا الوقود مستقبل عالم السيارات، كونها تقنية صديقة للبيئة، إذ لا تنتج عنها أية عوادم سوى بخار الماء وذلك من خلال عملها بوقود الهيدروجين اللازم لتشغيل المحرك الكهربائي. ولا تزال هذه التقنية في المرحلة التجريبية وتواجه بعض العقبات تتعلق بالبنية التحتية والتكلفة الباهظة.

وتعمل سيارات خلايا الوقود بالكهرباء المولدة من خلايا تدمج الهيدروجين والأكسجين في الهواء لتوليد الكهرباء. والانبعاثات الوحيدة منها بخار الماء والحرارة لكن هذه التكنولوجيا تراجعت بسبب ارتفاع التكاليف وعدم وجود بنية أساسية.

وقال أحد كبار المسؤولين التنفيذيين في روبرت بوش لصناعة السيارات إن تكنولوجيا خلايا الوقود أصبحت أرخص وستكون مجدية تجاريا للاستخدام في السيارات بحلول عام 2025.

وتعكف دايملر وهيونداي ونيسان وفورد وتويوتا وهوندا وجنرال موتورز على تطوير سيارات تعمل بخلايا الوقود.

ومن بين الموديلات التي تحمل مستقبل تقنية خلايا الوقود سيارة أودي A7 h-tron وسيارة فولكس فاغن Passat Hy-Motion ومرسيدس F-Cell من الفئة B، والسيارة التي سجلت نفسها كأول إنتاج قياسي من هذا النوع في العالم سيارة تويوتا Mirai، والتي علق عليها رئيس الشركة اليابانية تاكيشي يوشيامادا قائلاً “لقد كان القرن الماضي عصر وقود البنزين والديزل واليوم يبدأ عصر وقود الهيدروجين”.

تصل محطات التزود بالغاز الطبيعي في بعض البلدان إلى ألف محطة، بينما لا نجد 10 محطات وقود الهيدروجين

ولحقت بهذا الركب شركات أخرى مثل هوندا اليابانية والتي تخطط لطرح سيارة تعمل بتقنية خلايا الوقود خلال عام 2016. وكذلك أدخلت شركة هيونداي الكورية الجنوبية سيارتها ix35 ضمن هذا البرنامج. كما أعلن التحالف الذي يضم شركات دايملر وفورد ومجموعة رينو ونيسان عن إنتاج قياسي من هذا النوع ينطلق في عام 2017.

وفي حديثه حول سيارته الجديدة بشكل خاص وتقنية خلايا الوقود بشكل عام أشار يوشيامادا إلى أن الهيدروجين متوفر بشكل غير محدود على عكس الزيوت المعدنية، كما أنه لا تنتج عنه أية عوادم سوى بخار الماء، وبالمقارنة مع السيارات المزودة بمحركات كهربائية خالصة، فإن تقنية خلايا الوقود تمتاز بقطع مسافات أكبر تصل إلى 500 كلم، بالإضافة إلى أن ملء خزان الوقود لا يستغرق أكثر من 5 دقائق.

وانطلاقًا من المبدأ الألماني الذي يسعى دائماً إلى الكمال، علّق مدير قسم التطوير بشركة أودي أولريش هاكينبيرغ على مشاريع مجموعة فولكس فاغن في هذا الإطار قائلاً “ليس من قبيل العبث أن تعمل فولكس فاغن على تطوير أربعة أجيال عاملة بتقنية خلايا الوقود واختبارها كنماذج مبدئية”.

ولكن هاكينبيرغ يرى أن هذه التقنية مازالت قيد التطوير والتشكيل، كما يرى أن عدم وجود البنية التحتية الكاملة لهذه التقنية يعتبر من أهم المعوقات أمام انتشارها على نطاق واسع، فمثلاً تصل البنية التحتية الخاصة بسيارات الغاز الطبيعي في بعض البلدان إلى حوالي ألف محطة للتزود بالوقود، بينما لم تتجاوز محطات التزود بوقود الهيدروجين عشر محطات. وطالما أننا لم نستطع تدشين البنية التحتية المناسبة لهذه السيارات، فإننا لا نعد أيضاً بإنتاج قياسي منها.

وأضاف مارتن أرينت من مركز أبحاث خلايا الوقود لدى فولكس فاغن الألمانية بقوله “إن ظهور هذه التقنية بشكل قياسي بين موديلات فولكس فاغن خلال هذا العقد أمر في غاية الصعوبة”، ولكنه تناول في حديثه عمل قسم التطوير الدائب على إخراج هذه التقنية بالشكل الكامل.

مزايا استخدام خلايا الوقود
*لا يوجد تلوث أو استهلاك لمصادر الوقود

*آمنة للغاية حيث إن خلايا الهيدروجين لا تحتوي على عناصر تسبب أخطارا ممكنة

*كفاءة تشغيل عالية جدا

*هادئة في التشغيل

*عمرها أطول وصيانتها أقل

*يمكن التحكم في حجمها حسب الطاقة الكهربائية التي تحتاجها للتشغيل

وأشار هاكينبيرغ إلى أن البنية التحتية ليست هي العائق الوحيد الذي يجعل شركات السيارات الكبرى مثل فولكس فاغن أو أودي مترددة في اقتحام هذه التقنية بقوة، إذ أن التكلفة الباهظة تعتبر بمثابة مشكلة كبيرة تقف أمام الانتشار السريع لتقنية خلايا الوقود، حيث تتطلب هذه التقنية استخدام بعض المواد ذات التكاليف العالية مثل طبقة البلاتين الموجودة داخل خلية الوقود، وهي تكلفة تفوق نظيرتها في السيارات الكهربائية التقليدية.

وقال فولف هينينغ شايدر رئيس قسم السيارات في بوش خلال مؤتمر للصناعة في برلين إنه بحلول عام 2025 سوف تنخفض كلفة صناعة خلايا الوقود بفعل الإنتاج على نطاق واسع.

وإلى جانب النقاشات حول تطوير تقنية خلايا الوقود ليتم طرحها في الأسواق بشكل قياسي وقابل للاستعمال بشكل يومي وعدم توافر البنية التحتية اللازمة وارتفاع التكاليف، هناك نقطة مهمة تغفلها شركات السيارات، ألا وهي أن الهيدروجين حالياً ليس صديقاً للبيئة على الإطلاق.

وأوضح الخبير دانييل موزر من منظمة السلام الأخضر أنه للحصول على الهيدروجين النقي لابد من استخلاصه من الماء الذي يحتوي على أوكسجين مرتبط به بشكل وثيق أو من الهيدروكربونات مع استخدام الطاقة بشكل مرتفع.

17