كثيرًا ما نسمع أن سيارات الهيدروجين ستحل محل السيارات الكهربائية في المستقبل. وهناك مؤشرات كثيرة تشير إلى عكس ذلك. مثل هذا الرسم البياني الجديد الذي يشرح لماذا يعتبر الهيدروجين حلاً سيئًا للنقل البري وأن السيارات الكهربائية أكثر منطقية. بما في ذلك الحرارية.
السيارة الهيدروجين تجعلك تتخيل. يعتقد الكثير من الناس أن الهيدروجين هو مستقبل وسائل النقلوخاصة مستقبل السيارة الكهربائية. أن السيارة الكهربائية الهيدروجينية ستحل محل السيارة الكهربائية التي تعمل بالبطارية. دعونا نوضح أننا نتحدث هنا عن سيارات الهيدروجين التي تستخدم خلية وقود تعمل على تشغيل المحركات الكهربائية. يتم التخلص تلقائيًا من المحركات الحرارية التي تستخدم الهيدروجين في احتراقها بسبب كفاءتها المنخفضة جدًا.
شاحنة كهربائية مقابل شاحنة الهيدروجين
رسم بياني جديد يأتي إلينا منمايكل سورا على موقع LinkedIn، محلل في قطاع الطاقة، يثبت لنا من خلال A+B تفوق شاحنات البطاريات الكهربائية على شاحنات الديزل الحرارية. ولكن أيضًا ضد نظيراتها التي تعمل بالهيدروجين (مع خلايا الوقود والمحركات الكهربائية) وتلك التي تعمل بالغاز الطبيعي (LNG). وبدون مزيد من اللغط، إليكم نتائج هذا التحليل.
نجد في الأعلىتسلا شبه، نصف المقطورة الكهربائية 100% الشهيرة من شركة إيلون ماسك. للسفر مسافة 100 كيلومتر، يتطلب الأمر حوالي 110 كيلووات في الساعة من الطاقة. ويترجم ذلك إلى إطلاق ما يقرب من 32 كجم من ثاني أكسيد الكربون بشكل غير مباشر في الغلاف الجوي، بسبب إنتاج الكهرباء. يأخذ هذا الافتراض في الاعتبار انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الصادرة عن شبكة الكهرباء الأوروبية، أي حوالي 281 جرامًا من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلووات في الساعة.
وقال بشكل مختلفعندما يتم إعادة شحن الشاحنة الكهربائية في فرنسا (47 جم من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلووات في الساعة)، فإنها تنبعث منها كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون (بفضل الطاقات النووية والمتجددة)). بينما في بولندا (846 جرامًا من ثاني أكسيد الكربون)، فإنها ستنبعث المزيد من ثاني أكسيد الكربون (بسبب الفحم الذي لا يزال موجودًا في الغالب في البلاد).
يستهلك الهيدروجين طاقة أكثر بثلاث مرات
في السطر الثاني، نجد شاحنة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين. وسيلة نقل تستخدم الهيدروجين لتشغيل محرك كهربائي واحد أو أكثر. كما نرى، لنفس المسافة المقطوعة (100 كم)، يزداد استهلاك الطاقة إلى 300 كيلووات في الساعة.وهذا يعادل ثلاث مرات أكثر من الشاحنة الكهربائية.
لماذا ؟ بكل بساطةبسبب انخفاض كفاءة تكنولوجيا الهيدروجين,كما سبق أن أوضحنا ذلك في المقالات السابقة. في الواقع، يتم "فقدان" كمية هائلة من الطاقة خلال المراحل العديدة (التحليل الكهربائي، التسربات أثناء التوزيع، خلية الوقود).
وفيما يتعلق بثاني أكسيد الكربون، يعلن مؤلف الرسم البياني عن إطلاق 83.7 كجم من ثاني أكسيد الكربون بواسطة شاحنة الهيدروجين لمسافة 100 كيلومتر. يرجى ملاحظة أن هذا هو الهيدروجين الذي يتم إنتاجه عن طريق إعادة تشكيل الميثان بالبخار. ويُسمى أيضًا الهيدروجين الرمادي، وهو الأكثر تلويثًا، ولكنه أيضًا الأكثر إنتاجًا حاليًا في العالم.
ومع الهيدروجين الأخضر، سيتم تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير. لكن يجب أن ننجح في إنتاجه بكميات كبيرة جداً وبتكلفة منخفضة، ومشكلة كفاءة الطاقة مقارنة بالكهرباء 100% ستظل هي نفسها دائماً.
للذهاب أبعد من ذلك
سيارة هيدروجينية تتمتع باستقلالية تبلغ 2000 كيلومتر: فكرة فولكس فاجن الجيدة الزائفة
ثم أجرينا المقارنة مع شاحنة الغاز الطبيعي، التي تتطلب 330 كيلووات في الساعة من الطاقة لقطع مسافة 100 كيلومتر. وهو ما يترجم إلى ما يقرب من 68.5 كجم من ثاني أكسيد الكربون المنبعث في الغلاف الجوي. ثم شاحنة الديزل، التي تبلغ طاقتها 304 كيلووات في الساعة لقطع مسافة 100 كيلومتر (حوالي 30.4 لترًا من الديزل)، وهو ما يترجم إلى إطلاق 81.5 كجم من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
مميزات الهيدروجين مقارنة بالبطاريات
ل'ميزة الهيدروجين هي كثافة الطاقة، والذي يسمح للشاحنات الكهربائية بالسفر لمسافة 1000 كيلومتر تقريبًا قبل الحاجة إلى التزود بالوقود.ممتلئ بالكاد يدوم بضع دقائقأما بالنسبة لشاحنة الديزل.
أما بالنسبة للسيارات الكهربائية، فإن أسرع شحن في الوقت الحالي (من 10 إلى 80%) يستغرق حوالي 20 دقيقة في أوروبا (معهيونداي أيونك 6وآخرونتسلا موديل Y الدفع من برلين). لكن في الصين أول سيارة كهربائية يتم إعادة شحنها خلال 10 دقائقبدأت للتو تسويقها. وهناك بالفعل حديث عن أإعادة الشحن في 5 دقائق لعام 2024. إعادة الشحن خلال 5 دقائق وهو أمر ممكن بالفعلنظام تبديل البطارية (تبديل البطارية).
كما تتطور كثافة الطاقة في البطاريات، ومن المتوقع أن تتضاعف استقلاليتها في السنوات المقبلة،بفضل البطاريات الصلبة.لماذا التخلي عن الهيدروجين إلى الأبد؟
ليس تمامًا، لأنه يمكن دائمًا استخدام الأخير لعدد قليل من الاستخدامات المستهدفة جيدًا، حيث يكون استخدام البطاريات غير ممكن. ولكن نظرا لكمية الطاقة المطلوبة، فمن الأفضل تركها للمناطق التي تحتاج إليها بشدة.
