موتورهای هیدروژنی از جدیدترین دستاوردهای صنعت خودروسازی محسوب می‌شود که منبع تأمین انرژی در آن‌ها، هیدروژن است. این موتورها تفاوت‌های بسیاری با موتور احتراقی دارند و می‌توانند کارآمدتر ظاهر شوند. در ادامه این مطلب از خودرو بانک با ماهم باشید تا به پرسش‌هایی از قبیل موتور هیدروژنی چیست، چگونه کار می‌کند و تفاوت آن با موتورهای رایج بنزینی و گازوئیلی چیست؟ پاسخ دهیم و بررسی کنیم خودروهایی مانند ماشین لاماری از چه موتوری استفاده می‌کنند.
تفاوت های موتور هیدروژنی و موتور احتراقیموتور هیدروژنی و تفاوت آن با موتور احتراقی
معرفی موتور احتراقی به صنعت خودروسازی تحول بزرگی بود که به‌سرعت توانست تمامی این حوزه را تحت‌تأثیر خود قرار دهد، موتورهای احتراقی تا مدت‌ها از بنزین و گازوئیل به‌عنوان سوخت استفاده می‌کردند در مدت‌زمان کوتاهی در اکثر خودروها مورداستفاده قرار گرفتند. اما ازآنجاکه تکنولوژی هرگز متوقف نمی‌شود، با اختراع موتور هیدروژنی اتفاقات تازه‌ای در صنعت خودرو رخ داد. این نوع موتورها به‌جای سوخت‌های فسیلی و انواع دیگر سوخت‌ها، از هیدروژن برای تأمین انرژی خود استفاده می‌کند.
تاریخچه موتورهای هیدروژنی
همیشه قبل از معرفی یک تکنولوژی موفق، نمونه یا نمونه‌های ناموفقی وجود داشته است که سال‌ها پیش از آن، مطرح شده و به دلیل برخی مشکلات نتوانسته در زمان خودش به موفقیت برسد، اما این نمونه‌های اولیه همواره منبع الهام مهندسین و مخترعین بعدی بوده است. در مورد موتور هیدروژنی نیز همین‌طور است. اولین موتور هیدروژنی را سال ۱۸۰۷ میلادی، ایزاک ریواز طراحی کرد، اما در آن زمان توجهی به این طرح نشد تا اینکه حدود صد و پنجاه سال بعد، راجر بیلینگز موتور خودروی فورد را بر اساس این طراحی ساخت. مدت زیادی نگذشت که ناسا نیز از موتورهای هیدروژنی در موشک‌های فضایی‌اش استفاده کرد. امروزه برخی از بزرگ‌ترین شرکت‌های خودروسازی جهان مانند هیوندای و تویوتا دست به ساختن خودروهایی با این نوع موتور کرده‌اند و به نظر می‌آید که در آینده شاهد خودروهای بیشتری با سوخت هیدروژن باشیم. به‌نظرتان می‌توان روزی را تصور کرد که ماشین‌های ما نیز با زیباترین طراحی داخلی خودرو ایرانی از این بخش صنعت بهره‌مند شوند؟
نحوه عملکرد موتور هیدروژنی نحوه عملکرد موتور هیدروژنی
موتورهای هیدروژنی از دو نوع پیل سوختی یا Fuel Cell و موتور احتراق داخلی هیدروژنی تشکیل شده‌اند. در موتورهای نوع اول، طی یک فرایند الکتروشیمیایی، هیدروژن و اکسیژن با هم ترکیب می‌شوند و این ترکیب منجر به تولید الکتریسیته می‌شود و الکتریسیته، انرژی لازم برای حرکت خودرو را فراهم می‌کند. طی این فرایند، هیچ احتراقی صورت نمی‌گیرد و این یکی از اصلی‌ترین تفاوت‌های موتور پیل سوختی با موتور احتراقی است. اما موتورهای احتراقی یا درون‌سوز هیدروژنی، شباهت زیادی از نظر عملکرد و ساختار موتور با سایر موتورهای احتراقی دارند، در این نوع موتورها مانند موتورهای احتراقی بنزینی و دیزلی، هیدروژن (که در اینجا جایگزین بنزین و گازوئیل است) با فشار وارد محفظه احتراق شده و با اکسیژن ترکیب می‌شود و با جرقه شمع، دچار احتراق می‌شود. این فرایند انرژی موردنیاز خودرو را تأمین می‌کند. همان‌طور که مشخص است تفاوت خاصی در نحوه تولید انرژی این موتورها با موتورهای احتراقی دیگر دیده نمی‌شود، بااین‌حال برخی جزئیات فنی مانند نسبت ترکیب هوا و سوخت، زمان و نحوه تزریق، در این موتورها متفاوت است. به‌نظرتان علایم خرابی دینام ماشین را در این نوع خودروها چگونه می‌توان تشخیص داد؟
مزایا و معایب موتورهای هیدروژنی مزایای موتورهای هیدروژنی
استفاده از سوخت‌های فسیلی معایب زیادی دارد که مهم‌ترین آن، خطر پایان‌یافتن این سوخت‌ها و آلودگی‌های ناشی از آن است که با استفاده از موتور هیدروژنی این نگرانی‌ها تا حد زیادی رفع می‌شود، زیرا هیدروژن به‌عنوان یک سوخت پاک و در دسترس مطرح است.
همچنین باتوجه‌به اینکه ارزش حرارتی هیدروژن سه برابر سوخت‌های فسیلی است، استفاده از موتورهای هیدروژنی به معنای استفاده از توان و بازدهی بیشتر است.
علاوه بر این، باتوجه‌به شباهت موتورهای احتراقی هیدروژنی به موتورهای رایج، تولید آن‌ها نیز با دشواری خاصی روبرو نخواهد بود.
معایب موتورهای هیدروژنی
همان‌طور که گفتیم استفاده از این نوع موتورها تا حد زیادی نگرانی‌های مربوط به آلایندگی را حل می‌کند، بااین‌حال باید به این نکته نیز توجه کرد که برای تولید هیدروژن از آب، نیاز به سوزاندن سوخت‌های فسیلی است، این به این معنی است که تأمین سوخت این موتورها وابسته به وجود سوخت‌های فسیلی است و آلایندگی حاصل از آن‌ها را نیز به همراه دارد، اما این آلایندگی نسبت به موتورهایی با سوخت فسیلی کمتر است.
چالش بزرگ دیگر این است که حمل هیدروژن بسیار خطرناک است و نیاز به مخازن ضخیم و ایمن دارد که تولید آن‌ها بسیار هزینه‌بر است، از طرف دیگر تعداد کم ایستگاه‌های شارژ هیدروژن نیز موجب می‌شود که در زمان کنونی صاحبان خودروهای هیدروژنی با مشکلات زیادی روبرو شوند، اما این موضوع در ابتدای فراگیرشدن یک تکنولوژی یا یک نوع سوخت جدید همواره وجود داشته و این احتمال وجود دارد که با گسترش این نوع موتورها، این مشکلات نیز حل شود.
آینده موتورهای هیدروژنی
هم اکنون به‌عنوان جایگزین خودروهایی با سوخت فسیلی، خودروهای برقی و هیبریدی محبوبیت و کارایی بیشتری دارند. اما خودروهای هیدروژنی نیز به‌سرعت درحال‌توسعه هستند و در مجموع مزایای بسیاری دارند که باعث می‌شود یکی از رقیبان آیندة خودروهای برقی باشند. باید منتظر بود و دید که آینده این تکنولوژی به کجا می‌رسد و آیا می‌تواند به جایگاه مناسب خود دست یابد یا خیر؟
