امید محمدی؛ بازار: تعطیلی پایتخت و چند کلان شهر دیگر به دلیل افزایش غلظت آلاینده های مضر، بار دیگر توجه ها را به سمت خودروها جلب کرده است. این در حالی است که صنایع آلاینده، نبود زیرساخت های حمل و نقل پاک و تراکم بالای خودروها نقش کلیدی در آلودگی هوا دارند. یکی از موثرترین راهکارهای کاهش آلودگی، توسعه و جایگزینی خودروهای برقی با وسایل نقلیه سوخت فسیلی (بنزینی و دیزلی) است که اخیرا بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، چالش هایی مانند کمبود زیرساخت های مناسب از جمله ایستگاه های شارژ و فناوری های مرتبط در کشور، مانع از توسعه این راهکارها شدند. با این وجود، ضرورت استفاده از فناوری های نوین و دوستدار محیط زیست بیش از هر زمان دیگری احساس می شود. خودروهای برقی نه تنها وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش می دهند، بلکه راهی پایدار برای بهبود کیفیت هوا و ارتقای زندگی سالم تر برای نسل های آینده فراهم می کنند.
در ادامه، به بررسی یکی از فناوری های نوین در حوزه حمل و نقل پاک یعنی خودروهای هیدروژنی که می توانند در کاهش آلودگی هوا و حرکت به سوی آینده ای پایدار نقشی کلیدی داشته باشند، می پردازیم؛
نگاهی به آلاینده های مضر و اهمیت حمل و نقل پاک
براساس گزارش سازمان بهداشت جهانی (WHO)، آلودگی هوا هرساله عامل مرگ زودرس میلیون ها نفر در جهان است. گازهای مضر خروجی از اگزوز خودروها مانند اکسیدهای نیتروژن (NOx)، دی‌اکسید گوگرد (SO₂) و ذرات معلق (PM۲.۵ و PM۱۰) که عمدتا از خودروهای بنزینی و دیزلی منتشر می شوند، اثرات مخربی بر سلامت انسان و محیط‌زیست دارند. همچنین، حمل و نقل شهری یکی از منابع اصلی تولید دی‌اکسید کربن (CO₂) است که عامل اصلی گرمایش کره زمین شناخته می شود. با این تفاصیل می توان گفت که خودروهای هیدروژنی و برقی به ترتیب فناوری های نوین و راهکاری موثر برای کاهش این آلاینده ها شناخته می شوند.
تفاوت خودروهای هیدروژنی با سایر محصولات
خودروهای هیدروژنی که با نام (FCEVs) شناخته می شوند و با شعار سوخت گیری سریع و انتشار صفر آلایندگی به بازار معرفی شدند. این خودروها مشابه خودروهای برقی هستند با این تفاوت که به جای باتری، از سلول های سوختی هیدروژنی برای تولید برق استفاده می کنند. به لطف این فناوری و ماهیت هیدروژن خروجی خودروهای FCEVs فقط بخار آب و هوای گرم به جای آلاینده های مضر است.
خودروهای سوخت فسیلی که عمدتا محصولات بنزینی و دیزلی هستند، در زمان احتراق جهت تولید نیروی حرکتی فقط آلاینده های مضر تولید می کنند. علیرغم توسعه انواع فناوری در پیشرانه این خودروها، هنوز استانداردهای سختگیرانه نتوانسته ضریب آلودگی در این محصولات را کاهش دهد.
اما خودروهای برقی که تازه وارد بازار کشور شناخته می شوند، علیرغم اینکه در زمان تردد آلایندگی تولید نمی کنند. اما در زمان تامین برق برای شارژ آن ها همچنان انتشار گازهای گلخانه ای وجود دارد. این خودروها عمدتا برق را در باتری های لیتیوم یونی ذخیره و در زمان حرکت آن را استفاده می کنند.
پیمایش خودروهای هیدروژنی با هر بار سوختگیری کامل تا ۶۴۰ کیلومتر بوده و زمان تقریبی سوختگیری این محصولات حدود ۵ دقیقه است
نگاهی به مزایا و معایب خودروهای هیدروژنی و برقی
خودروهای تمام برقی سه مزیت مهم و برتری نسبت به خودروهای سوخت فسیلی دارند، نخست اینکه وسایل نقلیه الکتریکی در زمان تردد هیچ گونه آلایندگی ندارند. دوم اینکه، خودروهای برقی با داشتن باتری می توانند بهره وری انرژی تا حدود ۹۰ درصد در زمان مصرف را ایجاد کنند. نکته آخر اینکه خودروهای الکتریکی در زمان تردد کاهش وابستگی نسبت به سوخت های فسیلی دارند.
خودروهای برقی در سراسر دنیا با چالش تولید برق و زیرساخت های شارژ برای تامین انرژی مورد نیاز حرکت مواجه هستند. این خودروها وابستگی شدیدی به نیروگاه های سوخت فسیلی داشته که عامل اصلی انتشار گازهای گلخانه ای است. نکته قابل توجه اینجاست که محدودیت در عمر باتری و بازیافت آن در خودروهای مذکور وجود دارد.
همانطور که پیشتر اشاره شد خودروهای هیدروژنی فاقد آلایندگی هستند، هیدروژن در این خودروها از طریق واکنش شیمیایی در سلول سوختی با اکسیژن ترکیب و جریان الکتریکی تولید می کند. ماحصل این واکنش شیمیایی فقط بخار آب و هوای گرم است. این فناوری سه مزیت برتری نسبت به خودروهای برقی در اختیار وسایل نقلیه هیدروژنی قرار می دهد؛ نخست اینکه، پیمایش این خودروها با هر بار سوختگیری کامل تا ۶۴۰ کیلومتر است. دوم اینکه، زمان تقریبی سوختگیری این محصولات حدود ۵ دقیقه است. نکته آخر اینکه در چرخه کامل استفاده از این محصول یعنی از زمان سوختگیری تا تردد آلاینده مضر تولید نمی شود.
چالش اصلی عدم توسعه این خودروهای پاک هزینه تولید و ذخیره سازی بالای هیدروژن است، این خودروها به ازای هر بار پیمایش ۱۴۰ تا ۲۰۰ دلار هزینه سوختگیری دارند. معضل دیگر عدم فروش بالای این خودروها نیاز به زیرساخت های پیچیده ایستگاه های هیدروژن است. البته بازده انرژی در خودروهای هیدروژنی نسبت به برقی کمتر بوده و رقم آن حدود ۶۰ درصد است.
تولید هیدروژن چالش دارد؟
اصلی ترین موضوع توسعه خودروهای هیدروژنی تامین سوخت آن است، هم اکنون در دنیا به سه روش کلی هیدروژن تولید می شود؛ شیوه نخست هیدروژن خاکستری نام دارد، در این روش از گاز طبیعی برای تولید هیدروژن استفاده می شود. فرآیند بعدی هیدروژن آبی نام دارد که روشی مشابه شیوه قبلی است با تفاوت اینکه به جای گاز طبیعی از کربن در آن استفاده شده است. شیوه پایانی، هیدروژن سبز نام دارد که از طریق الکترولیز آب و با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر (باد یا خورشید) تولید و این روش کاملا پایدار و بدون آلایندگی است.
در حال حاضر، بیشتر هیدروژن تولیدی در جهان از نوع خاکستری است که چالش زیست محیطی ایجاد می کند. برای بهره گیری از پتانسیل کامل خودروهای هیدروژنی، باید به تولید هیدروژن سبز توجه بیشتری شود.
براساس آخرین گزارش ها انتظار می رود که خودروهای هیدروژنی تا سال ۲۰۵۰ حدود ۲۵ درصد از بازار حمل و نقل سنگین در دنیا را به خود اختصاص دهند
آینده جهانی خودروهای هیدروژنی
آمریکا به عنوان پیشرو در زمینه استفاده از خودروهای هیدروژنی تاکنون ۸ میلیارد دلار در توسعه زیرساخت های این وسایل نقلیه سرمایه گذاری کرده است. پس از این کشور ژاپن، کره جنوبی و چین سرمایه گذاری های قابل توجهی در توسعه خودروهای هیدروژنی انجام دادند. کشور ژاپن در تلاش است که جامعه ای کاملا متکی به هیدروژن ایجاد کند.
براساس آخرین گزارش ها انتظار می رود که خودروهای هیدروژنی تا سال ۲۰۵۰ حدود ۲۵ درصد از بازار حمل و نقل سنگین در دنیا را به خود اختصاص دهند. این خودروها به دلیل ظرفیت بالا در پیمایش و کارایی در ناوگان تجاری سنگین، گزینه ای برتر نسبت به خودروهای برقی هستند.
با توجه به ظرفیت های ایران، خودروهای هیدروژنی می توانند آینده ای روشن تر برای حمل و نقل پایدار در کشور فراهم کنند
جایگاه ایران در استفاده از حمل و نقل هیدروژنی
باتوجه به معضلات زیست محیطی ناشی از آلاینده های تولیدی از خودروهای سوخت فسیلی، با در نظر داشتن منابع غنی گاز طبیعی در کشور، پتانسیل قابل توجهی برای تولید هیدروژن وجود دارد. همچنین، توسعه انرژی های تجدید پذیر مانند نیرو گاه های خورشیدی و بادی می تواند تولید هیدروژن سبز را امکان پذیر کند. از همین رو نیاز است که متولیان انرژی در تولید هیدروژن آبی و سبز سرمایه گذرای کرده و برنامه ای جهت عرضه این سوخت در سراسر کشور تدوین کنند. به موازات این مساله وزارت صمت به عنوان متولی صنایع خودروسازی باید شرایط تولید وسایل نقلیه هیدروژنی در کشور را جهت پیشرفت همگام با توسعه فناوری در دنیا، حمایت کند.
خودروهای برقی و هیدروژنی هر دو ابزارهایی موثر برای کاهش آلودگی هوا هستند، اما با توجه به ظرفیت های ایران، خودروهای هیدروژنی می توانند آینده ای روشن تر برای حمل و نقل پایدار در کشور فراهم کنند. این فناوری علاوه بر کاهش آلودگی هوا، امکان استفاده بهینه از منابع طبیعی و هماهنگی با استانداردهای جهانی را فراهم می کند.
نظر شما