يُظهر محرك الهيدروجين الجديد من AVL Racetech قوة ومستقبل مجموعة نقل الحركة الهيدروجينية، لكن لا يزال تحت التطوير والتجارب.
- قامت AVL Racetech بتطوير محرك الهيدروجين H₂-ICE، وهو عبارة عن مجموعة نقل حركة هيدروجينية بقوة تزيد عن 400 حصان تجمع بين المزايا الخالية من الانبعاثات للمركبات الكهربائية مع ضجيج المحرك الذي نحبه، مما يزيل القلق بشأن النطاق.
- يساعد حقن الماء الذكي PFI في محرك H₂-ICE على تجنب الاشتعال غير المرغوب فيه ويوضح أن طاقة الهيدروجين لها مستقبل في السباقات، مما يفضح فكرة الأرقام منخفضة الأداء لمحركات توليد الطاقة الهيدروجينية.
- توفر محركات الهيدروجين مزايا مقارنة بمحركات الطاقة الكهربائية مثل المدى الأطول، وعدم وجود انبعاثات باستثناء بخار الماء، وأوقات إعادة التزود بالوقود الأقصر في محطات الوقود الحالية، ولكن لا تزال هناك تحديات فيما يتعلق بالبنية التحتية والتكلفة التي تحتاج إلى معالجة.
إقتربنا من بناء محرك الهيدروجين الذي يعمل علي استخدام الهيدروجين بدلًا من البنزين، أثار محرك الهيدروجين الجديد الكثير من الجدل في الوقت الحالي حول ما هو أفضل نظام لنقل الحركة للمستقبل. يتم تصنيع السيارات الكهربائية من قبل العديد من شركات السيارات الكبرى، ولكن الطاقة الهيدروجينية تظهر أيضًا كمصدر محتمل للطاقة في المستقبل.
قامت إحدى الشركات، وهي AVL Racetech، بتطوير محرك اسمته H₂-ICE، وهو عبارة عن مجموعة نقل الحركة الهيدروجينيةـ تعمل بنظام الإحتراق، وينتج المحرك الجديد قوة تزيد عن 400 حصان والتي يمكن أن توفر الطريق للمضي قدمًا في عالم السيارات. ويصبح الهيدروجين بديلًا عن البنزين.
لا يعد محرك H₂-ICE مثيرًا للإعجاب في حد ذاته فحسب، بل يمكن أن يساعد في تقديم أفضل ما في عالم محركات الإحتراق ICE والمركبات الكهربائية. لا توجد انبعاثات، ولكنها لا تزال تمنحنا ضجيج المحرك، الذي نحبه، وتزيل القلق من مدى السير. ولكن هناك بعض العقبات التي يجب تجاوزها قبل أن نصل إلى هذه النقطة.
محرك AVL Hydrogen IC مثير للإعجاب بشكل لا يصدق
قدمت AVL Racetech الكثير من المعلومات بالفعل عن محركها الجديد. يعد H₂-ICE نموذجًا أوليًا لمحركات السباق، وهو عبارة عن محرك هيدروجيني سعة 2.0 لتر مزود بشاحن توربيني بقوة 410 حصان و368 رطل قدم من عزم الدوران، أو 500 نيوتن متر. يحتوي المحرك على بعض الميزات المثيرة للاهتمام، بما في ذلك حقن الماء الذكي PFI. يعمل هذا على حقن المزيد من الماء في الهواء الداخل للمحرك، للمساعدة في تجنب الاشتعال المبكر غير المرغوب فيه والذي قد يؤدي إلى تلف المحرك.
وقالت الشركة إن عمليات محاكاة المحرك أسفرت عن نتائج رائعة. وخضع المحرك للاختبار على أجهزة الاختبار. وتهدف الشركة إلى اختبار المحرك في السيارة على مضمار السباق قريبًا لمعرفة شكل أدائه في العالم الحقيقي. ولعل الهدف النهائي للشركة هنا هو الارتقاء برياضة السيارات إلى مستقبل أكثر استدامة. حاليًا، هناك العديد من سلاسل السباقات الكبرى مثل الفورمولا 1 وبطولة العالم للراليات تستخدم التكنولوجيا الهجينة.
بالنسبة لمجموعة نقل الحركة الهيدروجينية، تعد H₂-ICE فهي قطعة رائعة من المعدات. تبلغ القوة التي تنتجها 410 حصانًا أي ما يعادل 205 حصانًا تقريبًا لكل لتر، كما أن إنتاج الطاقة الخاص بها سيجعلها على قدم المساواة مع العديد من المحركات الحالية في رياضة السيارات. يعد حقن الماء الذكي PFI هو المفتاح لتحقيق ذلك، ويظهر أن الطاقة الهيدروجينية لها مستقبل في السباقات.
تقول AVL Racetech أن H₂-ICE يساعد على إبعاد التصور المسبق بأن المحركات الهيدروجينية لها أرقام أداء منخفضة، فضلاً عن الاحتراق الهزيل. يعد محرك H₂-ICE نقطة إضافية أخرى للهيدروجين حيث يواصل المصنعون البحث في هذه التكنولوجيا.
يمتلك محرك الهيدروجين اليد العليا على المحركات الكهربائية
بالنسبة لعشاق محرك الاحتراق الداخلي، فإن إمكانية إستبداله بالهيدروجين في المستقبل أمر جيد للغاية. إذا لم يكن هناك شيء آخر، فهو يضمن بقاء الأصوات التي نعرفها ونحبها، ولن يكون أنين المحرك الكهربائي هو كل ما نسمعه. هناك أيضًا أسباب أكثر عملية لامتلاك مجموعة نقل الحركة الهيدروجينية. يضيف الهيدروجين نطاقًا أكبر، مع توفر ما لا يقل عن 300 ميل كنقطة انطلاق مقابل 200 ميل لسيارة كهربائية متوسطة. ويظل نطاق السيارة الهيدروجينية أيضًا كما هو في الظروف الباردة، في حين يختلف بالنسبة للمركبات الكهربائية حسب الظروف الجوية.
كما هو حال السيارات الكهربائية، لا تنتج مجموعة نقل الحركة الهيدروجينية أي انبعاثات. كل ما يخرج من الجزء الخلفي للسيارة هو بخار الماء من أنبوب العادم. وقال يورغن غولدنر، رئيس تكنولوجيا خلايا وقود الهيدروجين في مجموعة BMW: “بغض النظر عن الوقت ودرجات الحرارة الخارجية، فإن محرك خلايا وقود الهيدروجين يجمع بين أفضل ما في عالمي القيادة: التنقل المحلي الخالي من الانبعاثات للسيارة الكهربائية ومحرك خلايا الوقود الهيدروجيني. ملاءمة غير مقيدة للاستخدام اليومي.
أحد المجالات الأخرى التي يتفوق فيها الهيدروجين على السيارات الكهربائية هو عندما يتعلق الأمر بالتزود بالوقود. مع السيارة الكهربائية، سيتعين عليك العثور على محطة شحن، ونأمل أن تكون مجانية، ثم قم بتوصيل سيارتك بالكهرباء لمدة 20 دقيقة على الأقل. من ناحية أخرى، تستخدم مركبات الهيدروجين خلايا الوقود، وهو ما يمكن أن نسميه خلاف ذلك خزان الغاز.
باستخدام طريقة عمل الهيدروجين، يمكن أن تتحول محطات الوقود الحالية إلى استخدام مضخات الهيدروجين بدلاً من مضخات الوقود، ويمكنك ملء سيارة تويوتا ميراي بالهيدروجين مثلما تفعل مع سيارة ICE عادية. قد تكون في محطة تعبئة الوقود لمدة 10 دقائق فقط على الأكثر قبل العودة إلى الطريق.
عيوب محرك الهيدروجين التي يجب التغلب عليها
في حين أن الهيدروجين لديه الكثير من الإمكانات، إلا أن له أيضًا جوانب سلبية، كما هو الحال مع السيارات الكهربائية. عندما يتعلق الأمر بالبنية التحتية للهيدروجين، فهي قليلة جدًا في معظم البلدان. ففي جميع أنحاء بريطانيا، هناك 14 مكانًا حيث يمكنك إعادة تعبئة سيارة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين. تمتلك الولايات المتحدة وكندا 62 محطة لتعبئة الهيدروجين، وهو ما لا يكفي للإستخدام العام.
عندما يتعلق الأمر بإنتاج الهيدروجين وتسخيره، فهو ليس رخيصًا. إن تكلفة إعادة تعبئة السيارة بالهيدروجين نفسها هي تقريبًا نفس تكلفة تعبئة البنزين، حيث تبلغ تكلفة استخراج الهيدروجين حوالي 25 دولارًا للكيلوغرام الواحد. وهذا السعر باهظ جدًا حاليًا، ويمكن أن يكون في كثير من الأحيان الحجة الرئيسية في الاختيار بين الطاقة الكهربائية والهيدروجينية. كما يمثل تخزين الهيدروجين أيضًا مشكلة، حيث أن تخزينه كسائل يتطلب درجات حرارة مبردة. يعد الضغط العالي الذي يجب تخزينه مشكلة محتملة أيضًا. لذلك لا تزال هناك مشكلات يجب التغلب عليها فيما يتعلق بمصدر الطاقة.
لا تزال الطاقة الهيدروجينية تتمتع بالكثير من الإمكانات
على الرغم من المشكلات الحالية، فإن الطاقة الهيدروجينية لا تزال في مهدها مقارنة بالسيارات الكهربائية. لقد أظهرت تويوتا ميراي مدى جودة سيارة الهيدروجين، وتقول تويوتا إنه يمكنك الحصول على ما يصل إلى 402 ميلًا من المدى لكل تعبئة هيدروجينية في سيارة السيدان. مع هذا النطاق الكبير، فإن أي قلق قد يشعر به السائق يخرج من النافذة تمامًا، وهو فوز كبير آخر لمصدر الطاقة. لا يزال هناك الكثير من العمل المطلوب فيما يتعلق بالتكلفة والجانب اللوجستي للأشياء. ولكن كما رأينا مع محرك Mirai ومحرك AVL Racetech H₂-ICE، يعتبر الهيدروجين منافسًا جديًا لقوة المستقبل.