Published on December 18th, 2013 | by SellAnyCar.com - Team

السيارات المسيرة بالوقود البديل (Vehicles of alternative fuels) الجزء الأول

المركبات المسيرة بالهيدروجين وخلية الوقود (Hydrogen and Fuel-cell Vehicles):

خلية الوقود هي عبارة عن وحدة كهرو- كيميائية تغذى بالهيدروجين, والتي تنتج كهرباء لتشغيل الموتور الكهربائي للسيارة الكهربائية. الميزة الأساسية لها إنها كفاءتها ضعف كفاءة محرك الاحتراق الداخلي في تحويل الطاقة إلى قدرة, وإنها تقوم بذلك بدون عملية احتراق. وهي الانبعاث من العادم هو حرارة وبخار ماء فقط, بدون الغازات المكونة لظاهرة الصوبات الزجاجية.

محطات تموين وتعبئة غاز الهيدروجين مكلفة للغاية (أكثر من نصف مليون دولار), ولذلك القيام بإنشاء محطات على مستوى البلد هو عملية فيها مخاطرة وتكلفة عالية للغاية.

الصناع في الوقت الراهن في مرحلة التغلب على المشاكل الهندسية لخلية الوقود مثل: الحاجة إلى من 2-30 ثانية لوقت الإضاءة للوحدة لتوليد القدرة القصوى. تعرض السيارة لدرجات حرارة الجو المنخفضة (تحت التجمد) أثناء توقفها تشكل مشكلة أخرى (حيث تتحول المياه التأين في غشاء الخلية إلى ثلج.

والصورة العريضة لنجاح الهيدروجين في المدى البعيد لتقليل الغازات المسببة لظاهرة الصوب الزجاجية تعتمد بدرجة كبيرة على مصدر الطاقة المستخدم في إنتاج الهيدروجين في المقام الأول.

وعلى العكس من خلية وقود الهيدروجين فإن محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بغاز الهيدروجين فهي سهلة بدأ الإدارة في جميع الأحوال المناخية ولا تحتاج إلى وقت للتسخين.

ويختلف نظام تخزين الهيدروجين بأشكال عدة:

– هيدروجين مسال

– خلايا تخزين الوقود

– غاز هيدروجين مضغوط تحت ضغط في حدود 340 ضغط جوي

وتحتاج سيارات المسيرة بالهيدروجين تصميم مختلف حتى يتناسب مع تعقيدات نظام تخزين والتعامل مع الهيدروجين بالسيارة.

ولكن مازال تكاليف استخراج الهيدروجين من مشتقات وقود الهيدروكربون كالغاز الطبيعي والبنزين يحتاج إلى طاقة كبيرة وستؤدي عملية استخراج الهيدروجين إلى انبعاث غازات ثاني أكسيد الكربون الملوث للبيئة بشكل كبير.

ويتوقع أن يتم أنتاج السيارات المسيرة بالهيدروجين بشكل اقتصادي بإعداد كبير في سنة 2020.

المركبات المسيرة بالبطارية الكهربائية (Battery-powered Electric Vehicles):

المميزات: ليس هناك أي ملوثات ضارة, وتحتاج إلى صيانة وتكاليف تشغيل منخفضة.

العيوب: غالية الثمن, وتسير البطارية السيارة لمسافة 120 ميل (حوالي 200 كم) قبل أن تحتاج إلى شحن البطارية مرة أخرى. ويستغرق وقت الشحن من 4 إلى 8 ساعات لإتمام عملية الشحن. كما أن ثمن البطارية مرتفع في حالة الحاجة إلى استبدالها بعد عدة سنوات تشغيل.

المركبات المسيرة بغاز الإيثونول/ الميثونول (Ethanol/Methanol Vehicles):

هناك نوعين من الكحول (إيثونول و ميثونول) يستخدموا في السيارات كوقود بديل في محركات البنزين المستخدمة حالياً وذلك باستخدام تعديلات طفيفة. الإيثونول هو وقود سائل عالي في رقم الاوكتان, يستخرج من الذرة و الحبوب المختلفة وكذلك من النفايات العضوية. الميثونول هو وقود سائل يستخرج من الغاز الطبيعي في معظم الأحوال ولكن يمكن استخراجه من الفحم والنفايات العضوية. وتخرج مخلفات الاحتراق (العادم) حوالي نصف ضباب الدخان (smog) المنتج من عادم سيارة البنزين المشابهة. وهذين الوقوديين يحتويان على طاقة أقل من الموجودة في نفس كمية وقود البنزين. وهذه بدورها تؤدي إلى تقليل المسافة المقطوعة لنفس كمية الوقود. وللتغلب على ذلك يعمل صناع السيارات المتعددة الوقود (FFV’s- flexible-fuel vehicles)بخزان وقود أكبر.

بالنسبة كوقود لتشغيل المحركات, فإن الإيثونول والميثونول يخلطوا ب 15% بالبنزين, مكونين ما يعرف بـ (أي 85) (E85) و (أم85) (M85) على الترتيب. إضافة هذه النسبة البسيطة من البنزين المقصود منها التغلب على صعوبة بدأ الإدارة لوقود الكحول وكذلك من ناحية السلامة, فإن الكحول بنسبة 100% يحترق بدون لهب مرئي.