آب، سوخت جدید خودروها، خبرآنلاین

استفاده از فناوری چهل‌ساله به‌کار رفته در فرود انسان بر ماه، در خودروهای شخصی.

محبوبه عمیدی: این خودرو بسیار ‌شبیه یک خودروی 4 درب معمولی است، اما تنها زمانی متوجه تفاوت فاحش آن با سایر نمونه‌های مشابه خواهید شد که با این خودرو سفر کنید.

اولین چیزی که پس از خروج از پارکینگ توجه شما را جلب خواهد کرد، بدون‌شک شتاب یکنواخت این خودرو است. شگفتی مبهوت‌کننده دیگر آن نیز به هنگام حرکت مشخص می‌شود: این خودرو کاملا بی‌صداست. در حالی که شما بزرگراه را با حداکثر سرعت ممکن پشت سر می‌گذارید، تنها صدایی که به گوش میرسد، صدای اصطکاک چرخ‌ها با زمین و برخورد باد با شیشه‌های خودرو است.

خانم کاترین دانوودی، مدیر‌عامل سازمان مشارکتی پیل‌های سوختی کالیفرنیا در گفتگو با بی‌بی‌سی می‌گوید: «این خودرو با استفاده از انرژی الکتریکی حرکت می‌کند، اما شباهتی به نمونه‌های دیگری که با باتری‌های الکتریکی کار می‌کنند و نیازمند شارژ هستند، ندارد. در این خودرو از نوعی پیل سوختی استفاده شده که می‌تواند پیوسته، انرژی الکتریکی را از هیدروژن ذخیره شده درون باک خودرو تولید کند. این پیل سوختی در واقع ابزار مبدلی است که هیدروژن را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند».

جالب است بدانید تنها محصول جانبی این فعل و انفعال آب است. یعنی ما در آینده با خودرو‌هایی سبز سبز مواجه خواهیم بود.

آب، تنها محصول جانبی
دفتر مرکزی این سازمان مشارکتی از حدود 10 سال پیش توسط گروهی از خودرو‌سازان، شرکت‌های فعال در زمینه انرژی و بعضی سازمان‌های دولتی، با هدف تولید و بهبود کیفی پیل‌های سوختی تأسیس شده است. با اینکه «ابزار مبدل سوختی»، امکانی بسیار‌جدید و پیشرو به نظر می‌رسد، واقعیت این است که فناوری پیل‌های سوختی بیش از 150 سال قدمت دارد.

پیل سوختی هم مانند باتری‌ها از فرایندهای شیمیایی برای تولید انرژی الکتریکی بهره می‌برد. درون پیل سوختی، یک کاتالیزور، هیدروژن را به یون‌های هیدروژن با بار الکتریکی مثبت و الکترونها تبدیل می‌کند. یون‌های مثبت هیدروژن از میان غشایی خاص می‌گذرند تا با اکسیژن هوا واکنش داده و به آب تبدیل شوند. الکترونها باید مسیری بسیار طولانی را دورن مدار گردش کنند تا در نهایت انرژی الکتریکی تولید شود.

اما 150 سال پیش، در دنیایی که چرخ صنعت و زندگی با انرژی زغالسنگ و نفت می‌چرخید، اصلا نیازی به پیل‌های سوختی احساس نمی‌شد؛ تا اینکه ناسا به روشی مطمئن برای تأمین انرژی سفینه‌های فضاییش نیاز پیدا کرد و برای یافتن آن به سراغ مهندس فرانسیس بیکن انگلیسی رفت.

در سال 1968 / 1347 و در خلال مأموریت آپولو 8، بیکن در گفتگو با خبرنگار بی‌بی‌سی گفت: «از این‌که استفاده‌ای واقعی برای پیل‌های سوختی پیدا شده بسیار‌هیجان زده‌ام».

زمانی که پیل سوختی برای آپولو و پیش از آن برای مأموریت جمینی استفاده شد، بسیار بی‌نقص بود. فضایی کمتر از باتری‌های دیگر اشغال می‌کرد و بهره‌وری بالاتری از سلول‌های خورشیدی دهه 1960/ 1340داشت. علاوه بر اینها، محصول جانبی مفیدی به نام آب تولید می‌کرد که فضانوردان می‌توانستند از آن بنوشند.

اگر قصد سفر به ماه را دارید، به نظر می‌رسد پیل‌های سوختی گزینه مناسبی باشند، ولی برای استفاده از آنها روی زمین هنوز هم فناوری با چالش‌های بزرگی روبروست. تاکنون تمهیدات گوناگونی توسط دولت ایالات متحده به‌کار گرفته شده، اما هنوز هم خودرو‌هایی با موتور هیدروژنی به شکل ابتدایی باقی ماندهاند. اما به نظر می‌رسد، پیل‌های سوختی هیدروژنی توان تسخیر بازار را دارند و این می‌تواند شرایط فعلی را در طول زمان عوض کند.

حقیقتا چقدر پاک ؟
با نگاهی اجمالی به فهرست شرکت‌های پیشرو در فناوری‌های پیشرفته می‌بینیم بسیاری از این شرکت‌ها به سمت فناوری تولید پیل‌های سوختی متمایل شده‌اند.

فریتز پرینز، استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه استنفورد می‌گوید: «افراد بسیار‌زیادی در منطقه کالیفرنیا روی پیل‌های سوختی کار می‌کنند. آنها برای خلق ایده‌های تازه تلاش می‌کنند، می‌خواهند پیلهای سوختی را در حد امکان مقرون به صرفه‌تر بسازند و آنها را برای زمینه‌های مختلف، از مصارف شخصی گرفته تا تأمین انرژی انواع خودرو‌ها با کارآیی به مراتب بالاتری تولید و عرضه کنند».

تصمیم بر این است که اولین خودرو‌ها با پیل سوختی هیدروژنی طی پنج سال آینده به بازار عرضه شوند. این خودروها می‌توانند با توجه به حمایت دولت از حذف خودرو‌های مصرف‌کننده سوخت‌های فسیلی، انتخابی ماندگار باشند. اما هنوز مشکلاتی وجود دارد.

خودرو‌های دارای پیل سوختی به هیدروژن نیاز دارند؛ درحالی‌که در سراسر ایالت کالیفرنیا که در این صنعت پیشرو است، تنها 25 پمپ هیدروژن وجود دارد. البته مسئله مهم‌تر این است که هیدروژن از کجا تأمین خواهد شد؟ دانوودی پاسخ می‌دهد: «امروزه حجم بالایی از هیدروژن مصرفی از گاز طبیعی تأمین می‌شود».

از سوی دیگر اگرچه خودرو‌های با سوخت هیدروژنی کاملا سبز هستند، اما چشم‌پوشی از فرایند تولید هیدروژن که به افزایش دی‌اکسید کربن زمین منجر می‌شود نیز غیر ممکن است. با این حال، خانم دانوودی می‌گوید: «استفاده از گاز طبیعی برای تولید هیدروژن به مراتب پاک‌تر از سوزاندن آن است. شما زمانی که هیدروژن را از گاز طبیعی استخراج می‌کنید و آنرا در پیل‌های سوختی قرار می‌دهید، آلودگی کربن محیط‌زیست را تا 50 درصد کاهش داده‌اید. با این حال تلاش‌های فراوانی برای تولید هیدروژن تجدید‌پذیر در کالیفرنیا درحال انجام می‌شود، به عنوان نمونه می‌توان به تولید آن از بیوگازهای تولید‌شده توسط فاضلاب‌ها اشاره کرد».

هدف نهایی، یافتن راهی مطمئن و با بهره‌وری بالا برای استخراج هیدروژن از آب است. می‌توانید خودرو‌هایی را تصور کنید که از آب برای تأمین انرژی مورد نیازشان استفاده می‌کنند؟

جالب توجه این است که بدون تلاش‌های بشر برای فرستادن سفینه‌های فضایی به ماه، ساخت سلولهای سوختی هیدروژنی برای خودرو‌ها با بهره‌وری بالا و کیفیت مناسب بسیار دور از دسترس به نظر می‌رسد. حاصل این فناوری، تأمین انرژی با بهره‌وری فوق‌العاده و کاملا پاک است و از همه مهم‌تر، این‌که به مشتریان در نهایت همان کارایی را می‌دهد که از خودرو یا ابزارهایشان انتظار دارند. این فناوری، آینده ماست.