كيف تشتغل سيارة غاز الهيدروجين

كيف تشتغل سيارة غاز الهيدروجين

وتجتمع مع محرك كهربائي بتقنية BMW eDrive من الجيل الخامس وبطارية عالية الأداء طورت خصيصاً لهذه السيارة لتمكين مجموعة نقل الحركة من إنتاج 275 كيلو واط / 374 حصان. وقد عمل فريق التطوير على دمج نظام القيادة – الذي يتضمن خزانين للهيدروجين، وخلية وقود ومحرك كهربائي – في منصة BMW X5الحالية ضمن عملية الإنتاج. وجارى حاليا اجراء التجارب لإنتاج وتركيب وحدات تحويل تشغيل السيارات والموتسيكلات بالماء بدلا من البنزين وذلك للسيارات والموتسكلات التى تعمل بالبنزين عن طريق الكربراتير ويكون نسبة تحويلها للعمل بالماء بنسبة 100 % بدلا من البنزين. معظمنا سمع عن غاز الهيدروجين او hho و الحقيقية غاز الهيدروجين مصادر الحصول علية عديدة منها التحليل الكهربي المستخدم حاليا في السيارات البنزين و الديزل كغاز مساعد لعملية الاحتراق و الحقيقة ايضا فوائده الغاز عديدة للمحركات او غير المحركات.

لا يزال استخراج الهيدروجين يعتمد على الوقود الحفري مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي، وبالتالي فإن المصدر ليس بنظيف فعليًا… حتى الآن. أحد الرواد الأوائل الذين تمكنوا من شطر جزيئات الماء إلى هيدروجين و أكسيجين ، دون استخدام الحرارة أو طريقة التحليل الكهربائي ، كان العبقري ” جون وريل كيلي ” . هذا الرجل الذي قام بإنجازات علمية مختلفة في القرن التاسع عشر ، عجز العلماء في القرن الواحد و العشرين عن تكرارها !. استخدم ” كيلي ” ذبذبات الصوت ، و ترددات أخرى مختلفة ، في سبيل تشغيل المحركات !. و قامت الشركة العالمية ” لتكنولوجيات الطاقة النظيفة ” ، مركزها فلوريدا ، بعرض تجربة تظهر عملية الانصهار البارد لخلية تطلق طاقة ، تفوق تلك التي زوّدت بها بعشرة مرّات !. تشهد هذه الأيام العديد من تجارب علمية و أبحاث مختلفة تقوم بها بعض الشركات التي تتخذ هذا التوجه الجديد بشكل جدّي .

كيف تشتغل سيارة غاز الهيدروجين

وقالت وكالة الطاقة الدولية إنه “في حين أن أقل من 0.1% من إنتاج الهيدروجين العالمي المخصص حاليا يأتي من التحليل الكهربائي للماء، ومع انخفاض تكاليف الكهرباء المتجددة، لا سيما من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، هناك اهتمام متزايد بالهيدروجين الناتج عن استخدام التحليل الكهربائي للمياه”. وعلى الجانب الآخر، فإن الطرق التقليدية لاستخراج الهيدروجين تتسبب في انبعاث ثاني أكسيد الكربون. ومن المتعارف عليه أن الماء هو الناتج الثانوي الوحيد لعملية احتراق الهيدروجين، ولهذا ظل الهيدروجين، على مدى عقود طويلة، مُغريًا للعلماء باعتباره مصدرًا للطاقة خاليًا من الكربون، إلا أن عمليات إنتاج الهيدروجين التقليدية، التي تعتمد على تعريض الوقود الأحفوري للبخار، أبعد ما تكون عن الخلو من الكربون، ويُطلق على الهيدروجين الناتج بهذه الطريقة الهيدروجين الرمادي، وفي حال عزل ثاني أكسيد الكربون عنه، يُعرف بالهيدروجين الأزرق. ويمكن رفع كفاءة المحرك بتغذيته بمزيج من غازى الهيدروجين والأكسجين والذى نسمية هيدروكسى “hydroxy” مع الهواء المسحوب. وهذا النوع من النظم يعتبر مقوى لقدرة وكفاءة المحرك وبهذا نحصل من المحرك على اعلى قدراته التصميمية التى نفقدها عند تشغيل المحركات بالوقود الطبيعى بمفردة فقط مثل ( البنزين أو السولار أو الغاز الطبيعى ) التى لا تحترق بالكامل نظرا لتباطئها فى الحريق بالنسبة لسرعة المحركات, وهذا لأن سرعة الهيدروكسي فى الإشتعال الإنفجارى السريع يساعد فى احتراق اكبر كمية من وقود البترول التى لاتشتعل وتخرج مع العادم بنسبة تصل إلى 50% من كمية الوقود البترولى المستخدم فى تشغيل المحركات كأكاسيد كربونية واشعاعات مضرة بالبيئة. واستخدام هذه التقنية الحديثة فى تشغيل السيارات والموتسكلات بالماء بدلا من البنزين او السولار او الغاز الطبيعى كطاقة بديلة عنهم تعتبر اقتصادية إلى اقصى مدى والتى تمكن اصحاب السيارات والموتسيكلات من توفير نفقات تشغيل سياراتهم بنسبة تصل من 60 % إلى 100 % وهذا من اهم الأسباب الرئيسية لتحويل السيارات للعمل بهذه الطاقة البديلة.

وعلاوة على تكلفة شحن وتشغيل السيارة، قد يحتاج المالكون أيضًا إلى دفع إيجار شهري للبطارية في حالة عدم الرغبة في شراء بطارية جديدة. فعلى سبيل المثال، تبلغ تكلفة الشحن في إنجلترا حوالي 35 جنيه إسترليني لإعادة شحن بطارية 100 كيلو واط/ ساعة بالكامل من خلال شاحن عام وحوالي 12 جنيه إسترليني في حالة الشحن في المنزل. توفر تقنيات خلايا وقود الهيدروجين مخاطر أمان ضئيلة للأشخاص عند مقارنتها بالمواد القابلة للاحتراق وموارد الطاقة الأخرى في هذا المجال. القضية الوحيدة التي تثير القلق للبشر هي أن الغاز يمكن أن يمنع الشخص من الاحتفاظ بأكسجين كافي أثناء التنفس، حيث يجب الحفاظ على نسبة أكسجين تبلغ 19.5% للتنفس الكافي لمنع الاختناق. ولكن إذا لم يتم تركيب والوحدة الإلكترونية التى تعدل البيانات الواردة من محسس الأكسجين إلى وحدة السيطرة والتحكم الإلكترونية فلن تستفيد بالتوفير الكبير فى كمية الوقود البترولى زيادةً على الفوائد السابقة ذكرها. وجدير بالذكر أن المحركات التى تعمل بأى وقود عن طريق الرشاشات مثل محركات الديزل او البنزين بدون كمبيوتر أى وحدة السيطرة والتحكم الإلكترونية فلا نحتاج للوحدة الإلكترونية وإنما نجرى بعض التعديلات البسيطة للتحكم اليدوى فى كمية الوقود البترولى.

    كيف تشتغل سيارة غاز الهيدروجين

  • كما أن الجهاز مزود بقربة مياه، وينتج من 8 لـ 12 لتر من الهيدروجين في الدقيقة وهو غاز أخضر لا يضر البيئة، ولا يلوثها، ولا ينتج انبعاثات.
  • وقالت وكالة الطاقة الدولية إنه “في حين أن أقل من 0.1% من إنتاج الهيدروجين العالمي المخصص حاليا يأتي من التحليل الكهربائي للماء، ومع انخفاض تكاليف الكهرباء المتجددة، لا سيما من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، هناك اهتمام متزايد بالهيدروجين الناتج عن استخدام التحليل الكهربائي للمياه”.
  • الاجابة الطرق القديمة لاستخراج الهيدروجين ليست مجدية لتشغيل سيارة لمشاكلها العديدة لكن هناك تكنولوجيا حديثةقامت العديد من الشركات الالمانية و الامريكية و اليابانية لتشغيل السيارات كليا بالهيدروجين لكن تعمل بخلايا مبتكرة و حديثة و قريبا ستعمل في الاسواق.
  • اختراع هذا التصميم المصري يفوق الإنجازات العالمية وأسعار أقل أضعاف من الأسعار المماثلة في الخارج مع مضاعفة العمر الافتراضي للخزانات التي كانت تتآكل من الداخل.

لكن لحسن الحظ ، و بعد أكثر من مرور قرن ، عاد العلماء العصريين إلى التوصل لما توصّل إليه جون كيلي ! و أعماله لم تكن عبارة عن خدع و أكاذيب ، كما وصفها المجتمع العلمي المدعوم من قبل رجال المال في حينها !. بالإضافة إلى أن كيلي هو أول من توصل إلى حقيقة أن الذرات هي عبارة عن ظاهرة اهتزازية معقدة ! تتطلب المزيد من الفولطات مع تيار كهربائي منخفض ، أي أنها معاكسة تماماً للطريقة التقليد ية . 2- الرغبه فى استبدال الوقود الطبيعى المضر للبيئة فى انبعاثاته بوقود أخر نظيف ليس له انبعاثات او إشعاعاتَ ضارّةَ. معظم الاسئلة ستجدون اجاباتها علي اليوتيوب ومن تجارب الاخرين ابحاثهم ..لكن هناك اسئلة لن تجدون اجابات لها الا عن طريق التجربة الشخصية .

    كيف تشتغل سيارة غاز الهيدروجين

  • جميعنا نظنّ أن شركات النفط العملاقة تعمل على تمويل أبحاث علمية مختلفة تهدف إلى إيجاد سبل جديدة تساعد على تقدم الإنسانية و رفاهيتها …
  • وقال هشام في تصريح تلفزيوني له ان الفكرة جاءته مع اتجاه الدولة لتحويل السيارات للعمل بالغاز الطبيعي بدلاً من البنزين لتوفير المشتقات البترولية ومنع التلوث والحفاظ على البيئة.
  • ومن المتوقع ابتداءً من منتصف هذا القرن تقريبًا، بروز مرحلة هجينة، حيث سيستمر استهلاك النفط خاصة بعد معالجته لسحب ثاني أكسيد الكربون منه؛ وهو الأمر الذي سيؤدي إلى استمرار استهلاك النفط الأخضر، ولكن بانخفاض الطلب عليه ومن ثم انخفاض سعره، كما يتوقع استمرار استهلاك الغاز الطبيعي، خاصة بعد سحب ثاني أكسيد الكربون منه أيضًا، لكن في الوقت نفسه، يبرز وقود جديد صديق لمرحلة صفر انبعاثات.
  • وعندها سيكون لدينا وقود سهل الاستخدام وآمن بطرق متنوعة ولن يتسبب في انبعاثات إضافية لغازات الاحتباس الحراري.

الفضيحة الكبرى التي كادت أن تفلت من نطاق السرية و الظهور للعلن حصلت بين اليابان و الولايات المتحدة منذ عدة سنوات !. تم إجراء تجربتين ناجحتين في عملية استخلاص الطاقة الهيدروجينية النظيفة ، لكنها أقمعت فوراً ! وذكر الملا أنّ قطاع البترول حريص في هذا الإطار على تحسين التوافق البيئي ودعم هذا البعد في أنشطته، مختتما تصريحاته بتأكيد أهمية الجهود الحالية لكل الوزارات في اللجنة الوطنية للهيدروجين، وأنّ الوزارة تتطلع لتعزيز التعاون مع كل الأطراف محلياً ودوليًا؛ لدعم جهود مصر والعالم لتحقيق أهداف اتفاقية باريس للمناخ. ووجدت عدة استخدامات تجارية بالفعل للهيدروجين كمصدر للوقود، بما في ذلك في سيارات الركوب والحافلات وحتى المكوكات الفضائية.

    كيف تشتغل سيارة غاز الهيدروجين

  • بالرغم من أن ذلك يتطلب استثمارات ضخمة في البنية التحتية لدعم سيارات خلايا وقود الهيدروجين لأن كلا النوعين أقل تلويثا للبيئة من البنزين أو الديزل.
  • أما البداية فقد تكون باستخدام حافلات المطارات، مركبات كبار الزوار، وكذلك بعض المدن لديها خططها وبرامجها للحصول على مدن نظيفة عليلة الهواء، “لماذا لا تكون السيارة ذات وقود الهيدروجين مدرجة ضمن خططها العاجلة؟” هكذا تساءل “جيم أوهي” خبير المركز القومي للطاقة المتجددة بولاية كلورادو الأمريكية.
  • وقد خلص تقييم عام 2020 إلى أن سيارات الهيدروجين لا تزال فعالة بنسبة 38% فقط، في حين أن السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية وصلت فعاليتها إلى 80%.
  • لهذا الغرض، يتم صب الألمنيوم المصهور في قالب مصنوع من الرمل المضغوط الممزوج بالراتنج في عملية مصممة خصيصاً لهذه السيارة الصغيرة.

والعقبة الرئيسية في كيفية إرضاء العدد الضخم المتوقع من الأسواق المحتملة وهي كيفية إيصال منتج الهيدروجين الأخضر إليها، فتخزين ونقل الغاز القابل للاشتعال ليس بالأمر البسيط والسهل، ويستهلك مساحة ضخمة وكبيرة والأنابيب الفولاذية قد لا تكون فعاله في عمليات نقله، ولهذا السبب، ستتطلب عمليات نقل كميات كبيرة من الهيدروجين خطوط أنابيب بمواصفات خاصة وقياسية. ويجري إنتاج نحو 120 مليون طن من الهيدروجين سنويا حول العالم، معظمه باستخدام الغاز والفحم الأحفوري اللذين يمثلان معا 95% من الإنتاج العالمي، وذلك وفق تقرير إمدادات الهيدروجين العالمي لعام 2021 الصادر عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة. يتضمن التجميع النهائي لمكادس خلايا الوقود اختبار الجهد، إضافة إلى اختبار شامل للتفاعل الكيميائي داخل الخلايا. وأخيراً، يتم تركيب جميع المكونات المختلفة معاً في منطقة التجميع لإنتاج النظام الكامل. حضر أوليفر زيبسي، رئيس مجلس إدارة BMW AG، وفرانك ويبر، عضو مجلس إدارة BMW AG المسؤول عن التطوير، لتدشين إنتاج نظام خلايا الوقود في مركز تطوير الهيدروجين الخاص بالشركة في ميونيخ. كما رأينا، فإن كلاهما يحتاج إلى المزيد من البحث والتطوير، حيث تحتاج السيارات الكهربائية إلى نظام فعال لإعادة تدوير البطاريات المستهلكة مع خفض تكلفتها بالإضافة إلى أوقات شحن أسرع ونطاقات سفر متزايدة كما أن غالبية انتاج الطاقة الكهربائية اللازمة للشحن مازالت تعتمد على البترول حتى الآن.

    كيف تشتغل سيارة غاز الهيدروجين

  • وتعد خلايا وقود الهيدروجين إحدى التقنيات التي تمنحنا الكثير من الأمل في المستقبل.
  • من المتعارف عليه أن أحد الحلول الرئيسة للتخلص من انبعاثات الكربون، هي الوصول إلى كهربة كل نظام الطاقة بالكامل واستخدام الطاقة الغير تقليدية أو ما يطلق عليها الطاقة المتجددة أو النظيفة، ولكن الوصول إلى كهربة نظام الطاقة بأكمله لن يكون بالأمر السهل وسيكون أمرًا صعبًا وتحديًا كبيرًا، أو على الأقل سيكون بالأمر الأكثر تكلفة من المزج بين التوليد المتجدد والوقود منخفض الكربون، ويعتبر الهيدروجين الأخضر هو أحد أنواع الوقود منخفضة الكربون المحتملة التي يمكن أن تحل محل العناصر التقليدية أو الوقود الأحفوري.
  • نجح مهندس مصري من مدينة الإسكندرية وصاحب ورشة ميكانيكا يدعي “هشام أحمد منصور” في تنفيذ فكرة جديدة ومختلفة بالجهود الذاتية.
  • لماذا تلتفت الأنظار صوب الهيدروجين ويتم التعامل معه بوصفه منقذ العالم من الوقود الأحفوري؟، تسأل بلومبيرج، ويكمن السبب في أن احتراقه لا يتسبب إلا في انبعاث بخار ماء بدلا من الغازات الدفيئة الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري.

Leave a Comment