أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
نقل ومواصلات

قوة الحافلات الهيدروجينية

داخلَ أول حافلة ذات طابقين تعمل بالطاقة النظيفة في العالم: الهيدرولاينر

نظراً إلى تزايد الطلب العالمي عليه، أوشك الوقود الأحفوري المستخدَم لتسيير المركبات على الطرق أن ينفد. من ناحية أخرى يمكن الحصول إلى الهيدروجين في كل مكان في معظم أنحاء العالم ويحتوي على نسبة عالية من الطاقة لكل وحدة وزن. تحتوي الأرض على كثير من الهيدروجين لاستخدامه وقوداً للمركبات، لكونه ثالث أكثر العناصر وفرة على سطحها بعد الأكسجين والسيليكون، لكنه لا يوجد طبيعياً في شكله النقي. فمن أجل إنتاج وقود الهيدروجين، يجب استخراج الهيدروجين من مركبات مثل الماء والميثان.

هل كنتَ تعلم؟

ظهرت أول حافلة ذات طابقين في العام 1847

اختُرعت أول سيارة تعمل بالهيدروجين في العام 1806، لكن بعد قرنين من الزمن، توجد هذه التقنية الآن في آلات أكبر بكثير. يوفر الهيدروجين كوقود بديلاً أكثر استدامة وخالياً من الانبعاثات للوقود الأحفوري. تتضح إمكاناته أيضاً في وسائل النقل العام، في شكل أول حافلة هيدروجينية ذات طابقين: الهيدرولاينر Hydroliner. تصنع شركةُ رايت باص Wrightbus الحافلة المائية (الهيدرولاينر) التي ينبعث الماء النقي من أنبوب عادمها. تُنتج الطاقة الكهربائية المتولدة داخل هذا النوع من المركبات في خلية وقود Fuel cell تحل محل محركات الديزل. تمزج خلية الوقود الهيدروجين النقي مع الأكسجين المتدفق. والمنتج النهائي هو الكهرباء، مع انبعاث الحرارة والماء كمنتجَين ثانويين. في المدن التي يكون الهواء المحيط بها شديد التلوث، يمكن استخدام العربات الهيدروجينية لتقليل انبعاثات غازات الدفيئة للحصول على هواء أكثر نقاءً، وللمساعدة في إبطاء وتيرة الاحترار العالمي.

هل كنت تعلم؟

يشكِّل الهيدروجين نسبة صغيرة من الغلاف الجوي للأرض، لكنه يوجد بنسبة وفيرة في الماء والمواد العضوية.

أين محطات الوقود؟

الحافلات الهيدروجينية
في نهاية العام 2020، كانت هناك 553 محطة لوقود الهيدروجين في العالم

بسبب استهلاكها الكبير لوقود الهيدروجين، يجب قيادة حافلة الهيدرولاينر ضمن نطاق محطة التزود بوقود الهيدروجين. تتباين هذه الخدمات حالياً بناءً على الطلب في المنطقة. يمكن توليد الوقود بالمحطة حيث ينتج الغاز محلياً، ومن ثم يُنقل إلى الموقع. عند تعبئة خزانات الهيدروجين، تكون العملية بالنسبة إلى السائق مماثلة لملء خزان حافلته بالبنزين أو الديزل، على الرغم من أن الضغط العالي الذي يغادر به الهيدروجين المضخة كثيراً ما يُحدث ضوضاء عالية. عندما تلامس المضخة الحافلة، فإنها تستقر في مكانها لضمان التوصيل قبل إطلاق أي وقود. تعمل حافلات الهيدرولاينر العاملة في مدينة أبردين الإسكتلندية بالهيدروجين المنتج محلياً. تولَّد الطاقة الكهربائية في مزارع الرياح والمياه وتُستخدَم لنزع الهيدروجين من الماء.

الحافلات الهيدروجينية
هناك 20 حافلة هيدرولاينر قيدَ الاستخدام في مدينة برمنغهام

تجربة الركاب

يمكن لـحافلة الهيدرولاينر استيعاب ما يصل إلى 86 راكباً. تعمل هذه الحافلات حالياً في مدن برمنغهام ولندن وبلفاست ودبلن وأبردين في المملكة المتحدة وأيرلندا، وتساعد على تقليل التلوث للسكان والزوار. نظراً إلى أن أضخم مكونات الحافلة، وهي أسطوانات الهيدروجين، تخزَّن في الجزء الخلفي من الحافلة، ومن دون أن يَشغل المحركُ المركزي مساحة كبيرة، فلن تتأثر منطقة الركاب. بدلاً من تشغيل محرك يُحدث جلبة في المؤخرة، لا يُصدِر سوى صوت خفيض. يبشر ذلك المدن بالكثير من الهدوء، كما إنه أقل إزعاجاً للطرق الريفية الهادئة.

5

حقائق

طرق إنتاج الهيدروجين

1 التغويز

يتكوَّن الهيدروجين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون عندما يتفاعل الغاز الطبيعي مع بخار عالي الضغط.

2 التحليل الكهربائي

يمكن معالجة الماء وفصله إلى هيدروجين وأكسجين عند تمرير تيار كهربائي عبْره.

3 إصلاح السوائل المتجددة

عند درجات الحرارة العالية يمكن استخدام البخار لاستخلاص الهيدروجين من الوقود السائل مثل الإيثانول.

4 التخمُّر

يُمكن استخدام البكتيريا لتفكيك المواد العضوية وإطلاق الهيدروجين خلال تلك العملية.

5 فصل الماء

يتضمَّن فصل الماء بالطرق الكهروكيميائية الضوئية Photoelectrochemical تحويلَ الطاقة الشمسية إلى كهرباء لنزع الهيدروجين من الماء.

الحافلات الهيدروجينية
يمكن الوصول إلى مستودع الهيدروجين من الجزء الخلفي من حافلة الهيدرولاينر
الحافلات الهيدروجينية
أول مركبة كهربائية ذات طابقين تعمل بخلايا وقود الهيدروجين في العالم

”تمزج خلية الوقود بين الهيدروجين النقي والأكسجين المتدفق“

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى