يعد غاز الهيدروجين من الغازات التي لديها الكثير من المميزات والخصائص الفريدة، مما يجعله وقود المستقبل، حيث يعد الوقود الهيدروجيني نظيفًا وآمنًا على البيئة، فهو لا يطلق غازات ضارة عند حرقه، فهو من المصادر المميزة للطاقة كوقود أو كناقل للطاقة في خلايا الوقود.
ما هو الوقود الهيدروجيني
الوقود الهيدروجيني هو وقود خالٍ من الانبعاثات، ويتم حرقه مع الأكسجين، والذي يمكن استخدامه في خلايا الوقود ومحركات الاحتراق الداخلي، وقد بدأ استخدام الوقود الهيدروجيني في مركبات خلايا الوقود التجارية، مثل سيارات الركاب، تم استخدامه في حافلات خلايا الوقود منذ عدة سنوات. تم استخدام الوقود الهيدروجيني أيضًا في دفع مركبات الفضاء.
استخدامات الوقود الهيدروجيني
يوفر الوقود الهيدروجيني القدرة الدافعة لصواريخ الدفع بالوقود السائل، والسيارات، والقطارات، والطائرات، وتطبيقات خلية الوقود المحمولة أو تطبيقات خلية الوقود المكتبية التي يمكنها تشغيل المحركات الكهربائية، وتنشأ مشاكل استخدام وقود الهيدروجين في السيارات من حقيقة أن الهيدروجين يصعب تخزينه إما في خزان الضغط العالي أو الخزان المبرد
فوائد استخدام الوقود الهيدروجيني في السيارات
في حال تم استبدال البنزين والديزل بالوقود الهيدروجيني في السيارات فسوف يؤدي ذلك إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على الطريق، فبدلًا من البطارية توجد خلية تتفاعل مع الهيدروجين فتولد الكهرباء والماء.
علامات السيارات التي تستخدم الوقود الهيدروجيني
توجد بعض علامات السيارات التي تستخدم الوقود الهيدروجيني في سياراتها بدلًا من البنزين والديزال، وهي تويوتا ميراي، وهوندا كلاريتي، ومرسيدس F - Cell، وهونداي نيكسو.
خصائص الوقود الهيدروجيني
كما ذكرنا لكم فإن غاز الهيدروجين لديه العديد من الخصائص التي تميزه عن غيره وتجعله من الغازات الآمنة على البيئة، حيث يتسم بأنه أخف العناصر الكيميائية والأكثر وفرة في الكون، وهو غاز عديم الرائحة واللون والطعم وغير سام وقابل للاشتعال، ولا يوجد منفردًا في الطبيعة، وفي العادة يكون متحدًا مع عدد من العناصر ليشكل مركبات كيميائية مختلفة، سواء كانت بالحالة الغازية كالغاز الطبيعي، أو سائلة كالماء والنفط، أو صلبة مثل المركبات الكربونية المختلفة.
كيف يتم إستخدام الوقود الهيدروجيني
يتم إستخدام الوقود الهيدروجيني لإنتاج الطاقة بعدة طرق، منها استعماله لتشغيل محركات الإحتراق الداخلي للسيارات والمركبات، أو في خلايا الوقود لإنتاج التيار الكهربائي، كما يستعمل الهيدروجين كوقود في المركبات الفضائية وصواريخ الدفع.
كيف يتم إنتاج الوقود الهيدروجيني
يتم إنتاج الهيدروجين من الوقود الأحفوري، وكذلك من الكتلة العضوية (الوقود العضوي) ومن المياه، أو من دمج هذين العنصرين معًا. ويشكل حاليًا الغاز الطبيعي المصدر الأساسي لإنتاج الهيدروجين، حيث يشكل الإنتاج من الغاز نحو ثلاثة أرباع الإنتاج العالمي من الهيدروجين، أو نحو سبعين مليون طن سنويًا، وهذا يشكل بدوره 6% من إنتاج الغاز العالمي، ويشكل هذا الإنتاج من الفحم المرتبة الثانية، كما ويتم إنتاج الهيدروجين بكمية محدودة من النفط والكهرباء.
استخدام الوقود الهيدروجيني في المملكة العربية السعودية
أعلنت المملكة العربية السعودية عن استخدامها للوقود الهيدروجيني أو كما يطلق عليه الهيدروجين الأخضر، وذلك بإنشاء مدينة على طول الساحل السعودي المطل على البحر الأحمر، وأُطلق على هذه المدينة اسم نيوم، والتي سوف يتم بها استخدام سيارات أجرة طائرة للتنقل بين أنحائها، والإستعانة بروبوتات للعمل كمساعدين منزليين لسكانها، وتخطط السلطات السعودية لأن يصل عددهم إلى مليون نسمة، وسوف يتم الإستعانة بالوقود الهيدروجيني لإمداد هذه المدينة بالطاقة.
ولا تعد هذه المرة هي الأولى من نوعها التي يتم فيها استخدام الوقود الهيدروجيني بالسعودية، حيث تم إنشاء أول محطة لتزويد السيارات بالوقود الهيدروجيني، وتعمل هذه المحطة على تزويد هيدروجين مضغوط عالي النقاء لأسطول مبدئي من السيارات الكهربائية من نوع تويوتا ميراي، والتي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجيني.
مميزات خلايا الوقود الهيدروجيني في السيارات
استخدام الوقود الهيدروجيني في السيارات بدلًا من البنزين أو الديزل يقدم العديد من المميزات لأصحاب السيارات، حيث أن خلايا الوقود الهيدروجيني تتميز بكفاءة تشغيل عالية، كما إنها هادئة في التشغيل ولا يصدر عنها صوت، وتتسم بعمرها الطويل نسبيًا وبالتالي لا تحتاج إلى صيانة دورية، ويمكن تغيير حجمها بحسب المنتج، هذا غير أنها لا تلوث البيئة حيث إن الناتج الوحيد هو الماء.
عيوب غاز الهيدروجين
بالرغم من المميزات العديدة التي يوفرها غاز الهيدروجين عند استخدامه في السيارات كوقود، ولكن لديه بعض العيوب أيضًا، حيث لا يزال استخراج الهيدروجين يعتمد على الوقود الأحفوري مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي مما يجعل مصدره غير نظيف تمامًا.
يصعب حتى وقتنا الحالي استخراج الهيدروجين بطريقة منخفضة الثمن، لذلك تستثمر العديد من الهيئات والحكومات أموالًا طائلة لاستخراجه، كما وأن غاز الهيدروجين قابل للاشتعال.
اقرأ أيضًا: توفير الوقود تعرف على ابرز السيارات الاقتصادية 2023
