إيجابيات وسلبيات مركبات خلايا وقود الهيدروجين

لا تزال هيئة المحلفين تبحث ما إذا كان الهيدروجين سيكون في النهاية منقذنا البيئي ، ليحل محل الوقود الأحفوري المسؤول عن الاحتباس الحرارى ومختلف أشكال التلوث المزعجة. هناك عائقان رئيسيان يقفان في طريق الإنتاج الضخم وتبني المستهلكين على نطاق واسع لمركبات "خلية الوقود" الهيدروجينية: التكلفة المرتفعة لإنتاج خلايا الوقود. وعدم وجود شبكة للتزود بالوقود الهيدروجيني.

إن الحد من تكاليف تصنيع المركبات التي تعمل بخلايا الوقود هي القضية الرئيسية الأولى التي يعالجها صانعو السيارات. كان لدى العديد منها مركبات نموذجية لخلايا الوقود على الطريق ، وأحيانًا استأجرتها للجمهور ، لكنها كانت كذلك إنفاق ما يصل إلى مليون دولار لإنتاج كل واحد بسبب التكنولوجيا المتقدمة المعنية وانخفاض الإنتاج أشواط. خفضت تويوتا تكاليفها لكل مركبة تعمل بخلايا الوقود ، واعتبارًا من عام 2015 تبيع طراز Mirai مقابل ما يقرب من 60.000 دولار في الولايات المتحدة. يتوفر هوندا FCX Clarity فقط في جنوب كاليفورنيا. كما يستثمر مصنعون آخرون في تطوير نماذج السوق الشامل أيضًا.

مشكلة أخرى هي عدم وجود محطات للتزود بالوقود الهيدروجين. تكره شركات النفط الكبرى إنشاء خزانات الهيدروجين في محطات الوقود القائمة لأسباب عديدة ، تتراوح بين السلامة والتكلفة وانعدام الطلب. ولكن من الواضح أن شركات النفط تحاول أيضًا إبقاء العملاء مهتمين بمنتج الخبز والزبدة المربح للغاية: البنزين. السيناريو الأكثر ترجيحًا هو ما يظهر في كاليفورنيا ، حيث توجد بضع عشرات من محطات وقود الهيدروجين المستقلة حول الولاية كجزء من شبكة تم إنشاؤها بواسطة شراكة خلية وقود كاليفورنيا غير الربحية ، وهي مجموعة من شركات صناعة السيارات ، والوكالات الفيدرالية والولائية ، والأطراف الأخرى المهتمة بتعزيز خلية وقود الهيدروجين التقنيات.

إن فوائد التخلص من الوقود الأحفوري للهيدروجين كثيرة بالطبع. إن حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز الطبيعي والنفط لتدفئة وتبريد بناياتنا وتشغيل مركباتنا يؤدي إلى خسائر فادحة على البيئة ، مما يساهم بشكل كبير في كل من المشاكل المحلية مثل مستويات الجسيمات المرتفعة والمشاكل العالمية هذه كمناخ دافئ. المنتج الثانوي الوحيد لتشغيل خلية وقود تعمل بالهيدروجين هو الأكسجين وقليل من الماء ، ولن يتسبب أي منهما في أي ضرر لصحة الإنسان أو البيئة.

ولكن الآن ، يتم استخراج نسبة كبيرة من الهيدروجين الموجود في الولايات المتحدة من الوقود الأحفوري أو استخدام العمليات الإلكتروليتية التي تعمل بالوقود الأحفوري ، وبالتالي إبطال أي توفير حقيقي للانبعاثات أو تقليل الوقود الأحفوري الاستخدام. فقط إذا مصادر الطاقة المتجددةيمكن استخدام الطاقة الشمسية والرياح وغيرها لتوفير الطاقة اللازمة لمعالجة وقود الهيدروجين ، ويمكن تحقيق حلم وقود الهيدروجين النظيف حقًا.

قام باحثو جامعة ستانفورد في عام 2005 بتقييم الآثار البيئية لثلاثة مصادر هيدروجينية مختلفة: الفحم ، غاز طبيعي، والتحليل الكهربائي للماء بواسطة الرياح. وخلصوا إلى أننا سنخفض انبعاثات غازات الدفيئة عن طريق قيادة السيارات الهجينة التي تعمل بالبنزين / الكهرباء أكثر من قيادة سيارات تعمل بخلايا الوقود تعمل على الهيدروجين من الفحم. سيكون الهيدروجين المصنوع باستخدام الغاز الطبيعي أفضل قليلاً من حيث إنتاج التلوث ، في حين أن صنعه من طاقة الرياح سيكون بمثابة ضربة على البيئة.