لعقود من الزمن ، تعمل سياراتنا
باستخدام الوقود، أي البنزين والديزل. ومع ذلك، تغيرت
الأيام وباتت الحاجة إلى الوقود الأقل الملوثة. كل شركة تصنيع سيارات هي في محاولة لخلق مركبات من شأنها أن تسبب أقل ضرر للبيئة ولا تزال توفر أفضل أداء. تبدو السيارات التي تعمل بالهيدروجين
خيارًا موثوقًا به في المستقبل. ينتجون البخار. يتوقع خبراء صناعة السيارات أنه في
السنوات العشرين إلى الثلاثين المقبلة، سنقوم بقيادة
المركبات التي تعمل بالهيدروجين. كيف تعمل هذه المركبات التي تعمل بالهيدروجين؟
خلية الوقود
أول ما تحتاج إلى فهمه هو أن السيارة التي تعمل بالوقود الهيدروجيني
هي عبارة عن سيارة كهربائية تستخدم خلية وقود بدلا من بطارية ليثيوم أيون
حيث يتم تخزين التيار الكهربائي. خلية الوقود تخلق
تفاعل كيميائي بين الهيدروجين والأكسجين. في السيارات التقليدية، يتم استخدام الاحتراق الداخلي لقيادة
السيارة. وقود النفط يحترق، ويولد الحرارة لتحريك المكبس وفي
نهاية المطاف تشغيل السيارة. على العكس من ذلك، فإن السيارات الكهربائية لديها البطاريات لتشغيل المحركات الكهربائية في
حين أن السيارات الهجينة تضم الاثنين.
السيارات التي تعمل بالوقود الهيدروجيني تقع في مكان ما بين البترول
والسيارات الكهربائية. مثل السيارات
النفطية، يتم استخدام الهيدروجين لتوليد الطاقة للمحرك. ومع ذلك، لا يحترق الهيدروجين مثل الوقود البترولي. بدلا من ذلك، يتم دمجها كيميائيا مع
الأكسجين لإنتاج الماء. خلال هذه العملية،
يتم إطلاق الكهرباء إلى البطارية، والتي تعمل على
تشغيل المحرك الكهربائي لقيادة السيارة. إليكم الإجراء
الدقيق لكيفية توليد الكهرباء في خلايا وقود الهيدروجين:
1.
يتدفق الهيدروجين إلى الطرف الموجب من الخزانات. الخزان
يحتاج إلى أن يكون قوياً وذات جودة عالية، لان الهيدروجين
قابل للاشتعال للغاية.
2.
يأتي الأكسجين من الهواء إلى المحطة السلبية.
3.
المحطة الطرفية الإيجابية للخلية مصنوعة من
البلاتين . يعمل كمحفز في التفاعل الكيميائي. يقوم هذا المحفز
بتقسيم ذرة الهيدروجين إلى أيونات. تتحرك جزيئات الهيدروجين المشحونة
إيجابيا نحو الطرف السلبي. الجسيمات المشحونة سلبًا، أي أن الإلكترونات
تمر عبر دائرة خارجية، وتخلق كهرباء لتشغيل المحرك.
4.
ومع ذلك، فإنها تعود إلى الطرف السلبي لإعادة التجمع مع
البروتونات المنتجة للمياه.
5.
يتم إخراج الماء من النظام من خلال أنبوب العادم على شكل بخار.
تنتج خلية وقود واحدة طاقة كهربائية ليست كافية لتشغيل جهاز كمبيوتر
محمول، ولهذا السبب في المركبات ، يتم استخدام أكوام من هذه الخلايا لتوليد ما يكفي من القوة.
وتعتبر السيارات التي تعمل بالهيدروجين نموذجًا أوليًا في الوقت
الحالي، حيث إن العديد من شركات السيارات لديها نماذج تجريبية فقط. سيارة الهيدروجين تويوتا - ميراي هو مثال على ذلك. إنها طراز سيدان وهي واحدة من أولى
السيارات القليلة التي يتم بيعها تجاريا. السيارات التي تعمل بالهيدروجين هي المستقبل، كونها ستخلق خيار الوقود المستدام. تقوم العديد من الشركات بتجربة
الخلايا التي تعمل بالوقود الهيدروجيني لجعلها أكثر كفاءة.
