كيف تعمل المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود باستخدام الهيدروجين؟ | باشن هوز

يمكن استخدام الهيدروجين لتزويد السيارات بالوقود بطريقتين. الأولى هي من خلال خلايا وقود الهيدروجين، والتي تعمل بطريقة مشابهة لسيارات الليثيوم أيون الكهربائية.

ومع ذلك، فبينما يتم تخزين الطاقة في البطاريات عن طريق تفاعل كيميائي، يتم تخزين الطاقة في خلايا الهيدروجين في غاز الهيدروجين.

يُخزَّن غاز الهيدروجين في خزان يُغذي خلايا الوقود، التي تتكون كل منها من قطبين سالب وموجب (أنود وكاثود) يفصل بينهما إلكتروليت. يُؤخذ الأكسجين من الهواء ويُضخ إلى الكاثود، بينما يتدفق الهيدروجين إلى قطب الأنود البلاتيني الذي يعمل كمحفز، فيفصل أيونات الهيدروجين الموجبة من الغاز.

تتدفق هذه الأيونات عبر المحلول الإلكتروليتي إلى المهبط لتكوين شحنة موجبة. ولأن الإلكترونات المنفصلة لا تستطيع التدفق عبر المحلول الإلكتروليتي، فإنها تتدفق حول دائرة خارجية، مولدةً شحنة تُستخدم لتشغيل محرك كهربائي.

وماذا عن الانبعاثات؟ عندما تتلامس أيونات الهيدروجين مع الكاثود، فإنها تتحد مع الأكسجين لإنتاج الماء الذي يتدفق بعد ذلك من عادم السيارة.

استخدام الهيدروجين للاحتراق

يمكن أيضاً استخدام الهيدروجين كبديل مباشر للبنزين أو الديزل في محركات الاحتراق الداخلي المتخصصة أو المعدلة. في هذه الحالة، يُحقن غاز الهيدروجين المضغوط مباشرةً في غرفة احتراق المحرك، ويحدث الاحتراق كما هو الحال في محركات الاحتراق الداخلي العادية.

استخدام الهيدروجين بهذه الطريقة ليس شائعاً، لأنه ليس كثيف الطاقة كالبنزين. لكن احتراق الهيدروجين ينتج عنه انبعاثات أقل، حيث يُعد الماء المنتج الثانوي الرئيسي، بالإضافة إلى انخفاض انبعاثات أكاسيد النيتروجين السامة الناتجة عن الحرارة المتولدة من المحرك.