مهندسان و سازندگان خودرو در چند دهه گذشته با افزایش تولید گازهای گلخانه ای و اهمیت محیط زیست در صدد تولید خودروهایی پاک بر آمدند. برای کاهش آلاینده های خودرو باید از رویکرد استفاده از سوخت های فسیلی فاصله گرفت و از انرژی های پاک مانند الکتریسته و هیدروژن برای به حرکت درآوردن اتومبیل ها بهره گرفت. سازندگان از اهمیت این موضوع به خوبی آگاه هستند و از گذشته تا به حال از سوخت هیدروژن که به وفور در ترکیب عناصر جهان یافت می شود، در جهت سوخت موتور ها کمک گرفته اند. در این مقاله به بررسی تاریخچه خودروهای هیدروژنی می پردازیم.
در ادامه با اکستریم مگ همراه باشید.
سوخت هیدروژن در اتومبیل از ابتدا تا اکنون
در این قسمت تاریخچه خودروهای هیدروژنی و سیر تحول و ورود هیدروژن به درون ماشین ها را از ابتدا تا عصر کنونی بررسی می کنیم.
نخستین خودرو های هیدروژنی
برای یافتن نقطه آغازین سوخت هیدروژنی باید به سال ۱۸۰۶ سفر کرد جایی که مخترع سوئیسی ـ فرانسوی آیزاک دی ریواز اولین موتور احتراق با هیدروژن را ساخت. دقیقا یک سال بعد آیزاک پیشرانه درون سوز گاز هیدروژن و اکسیژن را در یک ماشین ابتدایی به کار برد. این وسیله می توانست مسافت کوتاهی را طی کند.
خبری از استفاده سوخت هیدروژن تقریبا تا ۵۰ سال بعد یعنی سال ۱۸۶۰ نشد. اتین لیونر فرانسوی در این زمان بر روی پیشرانه تک سیلندر دو زمانه کار می کرد و نام خودروی ساخته شده خود را هیپوموبیل گذاشت. او مدعی بود که هیپوموبیل اولین خودروی هیدروژنی است. البته از حق نگذریم لیونر اولین کسی بود که استفاده از الکترولیز را برای ایجاد هیدروژن در خودرو پدید آورذ. نوآوری جدید این مخترع پایه های اصلی پیشرفت های بعدی موتورهای هیدروژن را ایجاد نمود.
ماشین های هیدروژنی در قرن بیستم
در نیمه اول قرن بیستم بیشتر توجهات مهندسان به استفاده از بنزین و گازوئیل به عنوان سوخت جلب شده بود. با کاهش سوخت های فسیلی در جنگ جهانی دوم، شوروی دویست کامیون را مجهز به قوای محرکه هیدروژنی کرد.
در سال ۱۹۶۶ کمپانی جنرال موتورز بر روی پروژه هیدروژنی خود تمرکز کرد و خودروی الکترو ون را در معرض نمایش قرار داد. الکترو ون متشکل از دو تانک بزرگ بود که درون هر کدام با هیدروژن مایع و اکسیژن پر شده بود. با توجه به وزن سنگین این خودرو عملکرد سرعتی آن تا ۱۲۰ کیلومتر بر ساعت می رسید که نتیجه رضایت بخشی بود. البته این پروژه به دلایلی همچون هزینه های بالا و نبود جایگاه سوخت هیدروژنی منحل شد.
در سال ۱۹۷۲، راجر بیلینگز با تیم مهندسان خود یک سوپر بیتل ساخت که در مسابقات گاز های گلخانه ای در شهر میشیگان رتبه اول را به دست آورد. در واقع تولید آلاینده در این خودرو منفی برآورد شد. چند سال بعد بیلینگز از موتور های هیدروژنی در ساخت کادیلاک سویل بهره گرفت.
ماشین های هیدروژنی در سایر نقاط جهان
خودروهای هیدروژنی فقط در کشور آمریکا گسترش نیافتند. استفاده از این فناوری در کشورهای ژاپن و آلمان نیز پیشرفت چشمگیری داشت.
در سال ۱۹۸۴، شرکت آلمانی مرسدس خودرو وانت TN310 را به نمایش گذاشت. این خودرو ۱۰سرنشین، از یک موتور احتراق داخلی با هیدروژن فشرده برای تولید 75 کیلووات در 5600 دور در دقیقه استفاده می کرد. TN 310 همچنین از ذخیره سازی متال هیدرید بهره می گرفت.
کمپانی آلمانی بی ام دبلیو در سال 1979، BMW 520h را که یک خودروی سواری چهار درب دوگانه سوز است را معرفی نمود. این خودرو می توانست با بنزین یا هیدروژن مایع کار کند. BMW 520h از مخازن برودتی فوق عایق برای هیدروژن استفاده می کرد و مجهز به موتور 3.5 لیتری تزریق مستقیم بود.
تویوتا و مزدا دو کمپانی ژاپنی از قوای محرکه هیدروژنی در وسایل نقلیه خود استفاده کردند. تویتا درحال حاضر یکی از پیشتازان این عرصه به حساب می آید.
خودرو های هیدروژنی در حال حاضر
شرکت های تویوتا، هوندا و هیوندای در زمینه تولید خودروهای هیدروژنی تلاش های موفقیت آمیزی داشته اند. در سال ۲۰۰۸ هوندا خودروی FCX کلاریتی را روانه بازار کرد. هوندا مدعی شد که این خودرو به عنوان اولین ماشین سلول سوخت هیدروژنی است که از صفر به تولید انبوه رسید. کمپانی هیوندای در سال ۲۰۱۳ توسان FCVE را نمایش داد. در سال بعد تویوتا از میرای پرده برداشت که در حال حاضر نیز تولید و عرضه می گردد.
دو خودروی میرای تویوتا و هیوندای نکسو به طور انبوه به عنوان خودروهای هیدروژنی در بازار وجود دارند. بیشتر استفاده این خودروها در ایالت کالیفرنیای آمریکا است چرا که در این ایالت جایگاه های سوخت هیدروژن در دسترس مردم قرار دارد.
در کل آینده خودروهای هیدروژنی روشن و روبه رشد است. در این زمینه ابتدا باید به این نکته توجه نمود که شرایط دسترسی مردم به سوخت هیدروژنی نیاز به بهبود دارد. خطرات حمل هیدروژن نیز یکی از چالش های پیش رو است. این خودروهای انرژی پاک با رفع مشکلاتی که ذکر شد، یک گزینه عالی و دوست دار محیط زیست تلقی می شود.
جمع بندی
سیر تحولات و پیشرفت در تاریخچه خودروهای هیدروژنی از گذشته تاکنون پرفراز و نشیب بوده است. میرای و نکسو یکه تازان این صنعت روبه رشد به حساب می آیند. البته بعید نیست که سایر شرکت های خودروسازی مطرح دنیا در این زمینه جایگاه های بالایی به دست نیاورند.
