۷ سوال رایج دربارۀ کامیون‌ های هیدروژنی

به گزارش کامیون نیوز – صنعت حمل و نقل روز به روز به سوی کنار گذاشتن سوخت‌های فسیلی حرکت می‌کند و تمرکز فناوری‌های امروز بر روی استفاده از منابع پاک مانند هیدروژن است. حال با توجه به تولید نسخه‌های اولیه کامیون های هیدروژنی سوالاتی در مورد ساختار و عملکرد این کامیون‌ ها به وجود می‌آید که در ادامه به آنها می‌پردازیم.

معروف‌ترین روش استفاده از هیدروژن در خودروها از طریق سلول‌های سوختی است. این فناوری به دهه ۱۸۰۰ میلادی برمی‌گردد؛ اما در سال ۱۹۳۲ بود که برای اولین بار در کاربردهای عملی، سلول‌های سوختی به کار رفت. علاوه بر این از دهه ۱۹۶۰ به بعد، از سلول‌های سوختی برای تامین انرژی فضاپیماها استفاده شد.

علاوه بر فناوری سلول‌های سوختی، امکان استفاده مستقیم از هیدروژن در موتورهای احتراقی نیز وجود دارد. با توجه به هزینه‌ها و دسترسی به هیدروژن از منابع تجدید پذیر، موتورهای احتراقی هیدروژنی هزینه کلی مالکیتی رقابتی دارند.

به دلیل تلاش جهانی برای کاهش ردپای کربن دی اکسید در حمل و نقل، پتانسیل هیدروژن در این صنعت در حال رشد است. این اتفاق همراه با کاهش هزینه منابع و استراتژی‌های دقیق تر از سوی دولت‌ها در سراسر جهان برای توسعه این فناوری رخ می‌دهد.

هیدروژن چیست و چگونه تولید می‌شود؟

هیدروژن ( H2 ) یک عنصر شیمیایی است که می‌توان از آن برای ذخیره و انتقال انرژی استفاده کرد. روش‌هایی زیادی برای تولید هیدروژن وجود دارد. رایج‌ترین راه برای تولید هیدروژن در عصر امروز، استفاده از گاز طبیعی با استفاده از روش تبدیل متان به هیدروژن ( SMR ) است. در این فرآیند کربن دی اکسید تولید می‌شود، مگر اینکه از CCU ( استفاده از کربن ) استفاده شود که جلوی ورود کربن اضافی به جو را می‌گیرد.

روش جایگزینی که بیشتر مورد بحث است و در حال حاضر مسیر اصلی برای تولید هیدروژن بدون انتشار کربن است، تولید هیدروژن از طریق الکترولیز آب است. در این روش انرژی مورد نیاز واکنش از طریق منابع تجدید پذیر مانند خورشید، باد و آب تامین می‌شود.

 تفاوت میان کامیون‌های الکتریکی باتری دار و کامیون‌های پیل سوختی چیست؟

 کامیون پیل سوختی، در واقع کامیون الکتریکی (FCEV) است که برق موردنیاز خود را از سلول‌های سوختی به دست می‌آورد، این سلول‌ها نیز پر از هیدروژن هستند. در سلول سوختی، هیدروژن و اکسیژن از طریق واکنش الکتروشیمیایی با یکدیگر ترکیب می‌شوند و فرآورده‌های این واکنش، آب، گرما و برق هستند.

در مقابل، کامیون الکتریکی باتری دار (BEV)، انرژی خود را از باتری‌هایی دریافت می‌کند که توسط یک منبع برق خارجی شارژ می‌شوند. لازم است ذکر شود، کامیون‌های پیل سوختی دارای یک باتری اضافی هستند که در صورت نیاز به قدرت بیشتر، به مدار وارد می‌شود. همچنین برای بازیابی انرژی استفاده می‌شود؛ اما این باتری در مقایسه با کامیون‌های BEV بسیار کوچک‌تر است.

زمانی که کامیون‌های هیدروژنی وارد بازار شوند، انتظار می‌رود که برد حرکتی بیشتری در مقایسه با کامیون‌های الکتریکی (BEV) داشته باشند و بار سنگین‌تری را حمل کنند.

 تفاوت کامیون های هیدروژنی و کامیون‌های دارای موتور احتراقی هیدروژنی چیست؟

کامیون با موتور احتراقی هیدروژنی دارای همان مخزن هیدروژنی کامیون‌های پیل سوختی است. تفاوت اصلی اینجاست که موتور احتراقی هیدروژنی به‌گونه‌ای تغییریافته است که به‌جای دیزل، از هیدروژن استفاده می‌کند .

یک کامیون با موتور احتراقی هیدروژنی می‌تواند در هنگام کار، انتشار کربن‌دی‌اکسید را به صفر برساند. در دود خروجی این موتور ممکن است مقداری ذرات و اکسید نیتروژن (NOx) وجود داشته باشد .

در مقابل، یک کامیون پیل سوختی هیدروژنی، بی‌صدا است و تنها بخار آب منتشر می‌کند. بااین‌حال ممکن است بسته به شرایط و آب‌وهوای منطقه، یک کامیون با موتور احتراقی هیدروژنی در مدت‌زمان بیشتر، قدرت بیشتری را ارائه دهد.

آیا کامیون های هیدروژنی در آینده با کامیون‌های دیزلی و الکتریکی جایگزین خواهند شد؟

کامیون‌ های هیدروژنی فعلاً نمی‌توانند نیازهای بازار را برآورده کنند و هنوز برای تولید انبوه آماده نیستند. اما در همین حال شرکت‌های گوناگون کامیون‌های الکتریکی باتری دار را در مدل‌های گوناگون ارائه می‌دهند.

امروزه به کمک توسعه روزافزون زیرساخت‌های شارژ، باتری‌ها و برد حرکتی کامیون‌های، می‌توان بخش عمده‌ای از حمل‌ونقل موردنیاز اروپا را به کمک کامیون‌های الکتریکی باتری دار برآورده کرد.

مدیر محصولات هیدروژنی ولوو (Daniel Bergstrand) می‌گوید: «امروزه ما به‌صورت هم‌زمان به کامیون‌های الکتریکی، پیل سوختی و کامیون‌های دارای موتور احتراقی هیدروژنی نیاز داریم تا ردپای کربن‌دی‌اکسید را حذف کنیم. هدف شرکت ما این است که مشتریان خود را در این راه همراهی کنیم و بهترین خدمات را به آنان ارائه دهیم. مشتریان ما می‌توانند باتوجه‌به زیرساخت‌ها و هزینه‌ها، گزینه مناسب را انتخاب کنند. به‌هرحال دنیا منتظر نمی‌ماند و ما هم به مشتریان خود به‌شدت توصیه می‌کنیم که با خرید کامیون‌های الکتریکی یا پیل سوختی، در مسیر حمل‌ونقل پاک، پیشرو باشند.»

چه زمانی می‌توان یک کامیون هیدروژنی خرید و قیمت آن چقدر است؟

برای شرکت ولوو، آزمایش‌ها مشتریان در رابطه‌با کامیون‌های پیل سوختی تا چند سال دیگر آغاز می‌شود و تجاری‌سازی این کامیون‌ها نیز تا پایان این دهه صورت می‌گیرد.

بااین‌حال، افراد علاقه‌مند به کامیون‌های پاک می‌توانند از همین حالا از کامیون‌های الکتریکی و همچنین کامیون‌هایی که با سوخت‌های تجدیدپذیر کار می‌کنند، استفاده کنند.

به گفته شرکت ولوو، هدف بلندمدت این شرکت این است که هزینه‌های کلی مالکیت (TCO) در طول عمر مفید کامیون، شامل قیمت خرید و هزینه‌های معمول کامیون در مقایسه با کامیون‌های دیزلی، برابر یا کمتر باشد.

پایداری کامیون های هیدروژنی چقدر است؟

وقتی هیدروژن مصرفی از منابع تجدیدپذیر تأمین شود، وسایل نقلیه هیدروژنی می‌توانند اثر کربنی بسیار کمی داشته باشند. این کامیون‌ها می‌توانند به‌عنوان جایگزینی باقدرت بالا و تولید آلاینده‌های کمتر، عرضه شوند. بااین‌حال، معیار پایداری به کل دوره عمر سوخت هیدروژن و عمر وسیله نقلیه (از جمله تولید، خدمت‌رسانی و دفع کامیون) وابسته است.

کامیون‌های پیل سوختی در مقایسه با کامیون‌های سنتی، کارایی بهتری دارند. اما کارایی این کامیون‌ها کمتر از کامیون‌های الکتریکی است.

یکی از مزایای استفاده از هیدروژن این است که می‌تواند در زمانی که منابع بیشتری در دسترس است (باد می‌وزد، خورشید می‌تابد)، تولید شود و ذخیره گردد. سپس در زمانی که منابع محدودتر هستند، به کار گرفته شود.

آیا کامیون های هیدروژنی ایمن هستند؟

هیدروژن زمانی خطرناک است که از مخازن نشت کند و همراه با آن یک عامل اشتعال وجود داشته باشد. در غیر این صورت، هیدروژن غیرسمی است و با انتشار در هوا، به‌سرعت در هوا حل می‌شود .

همانند هر سوخت دیگری، هیدروژن نیز نیاز به دانش استفاده ایمن از آن دارد. برای مثال: بررسی نشت و تهویه مناسب مخازن در زمانی که کامیون در حال کار است یا پارک شده است. علاوه بر این آزمایش‌ها نشان می‌دهد که هیدروژن را می‌توان با خیال راحت تولید، اخیر و توزیع کرد .

مدیر محصولات هیدروژنی ولوو اضافه کرد: «کامیون‌ های هیدروژنی یک گام هیجان‌انگیز به‌سوی حمل‌ونقل بدون سوخت فسیلی است، اما قاعدتاً این روش برای تمامی کامیون‌ها و بخش‌های حمل‌ونقل مناسب نخواهد بود. برای یافتن بهترین گزینه، مشاوره با نمایندگی‌های محلی می‌تواند راه‌حل مناسبی باشد.»