چرا خودروهای هیدروژنی، نقش مهم در آینده حمل‌ونقل دارند؟

هیدروژن سوختی تجدید پذیر است که این روزها نام آن را در صنعت خودروسازی زیاد می‌شنویم. از هیوندای N ویژن 74 گرفته تا آئودی H-Tron کواترو، نشان می‌دهد که طی دههٔ آینده می‌توانیم شاهد خودروهای هیدروژنی زیادی در جاده‌ها باشیم. پیل‌های سوختی هیدروژنی محصول ترکیب هیدروژن با اکسیژن هستند که با واکنشی شبیه به باطری، برق تولید می‌کنند. پس از ساخت اولین پیل سوختی در اواخر سدهٔ 1800، یک مهندس آلمانی بنام «سر ویلیام گراو» در دههٔ 1920 اولین کسی بود که پیشرانهٔ بنزینی خودروها را با نمونهٔ هیدروژنی تعویض کرد. امروزه، پیل‌های سوختی هیدروژنی کوچک انرژی لپ‌تاپ‌ها و همین‌طور انرژی موردنیاز سیستم‌های الکتریکی موشک‌ها را تأمین می‌کنند.

طی چند دههٔ گذشته، خوشید و باد اصلی‌ترین منابع انرژی تجدید پذیر بوده‌اند. طبق گزارش ادارهٔ اطلاعات انرژی ایالات‌متحده، 21.3 درصد از برق این کشور در سال 2022 توسط منابع انرژی تجدید پذیر تولید شده است که سهم انرژی باد 10.3 درصد و انرژی خورشید 3.4 درصد بوده است درحالی‌که 60.4 درصد از کل شبکهٔ برق هنوز توسط سوخت‌های فسیلی تغذیه می‌شود؛ بنابراین، خودروهای الکتریکی همچنان بشدت بر منابع انرژی تجدید ناپذیر یا سوخت‌های فیلی متکی هستند. این یعنی برق موردنیاز اکثر خودروهای الکتریکی در حال حاضر توسط گاز یا ذغال سنگ تولید می‌شود؛ بنابراین، برای هدف کربن خنثی صددرصدی که کاخ سفید تا سال 2050 برای ایالات‌متحده تعیین کرده است، باید از منابع انرژی تجدید پذیر بیشتری استفاده کرد و هیدروژن این پتانسیل را دارد که به یکی از منابع انرژی تجدید پذیر کلیدی برای آیندهٔ کربن خنثی تبدیل شود.

در خودروها نیز دهه‌ها است که به هیدروژن به‌عنوان منبعی برای تأمین انرژی توجه شده است. به‌عنوان‌مثال، اولین اتوبوس‌های هیدروژنی آمریکا در سال 1995 در شیکاگو معرفی شدند و در سال‌های 2003 و 2004 دولت این کشور میلیون‌ها دلار بودجه به توسعهٔ وسایل نقلیهٔ هیدروژنی اختصاص داد. ایسلند نیز قبل از ایالات‌متحده برنامهٔ توسعهٔ اقتصاد بر پایهٔ سوخت هیدروژن تا سال 2030 را تنظیم کرده بود. این یعنی عزم کلی برای استفاده از هیدروژن به‌عنوان یک سوخت تجدید پذیر وجود دارد و هم‌اکنون در سراسر جهان بیش از 56 هزار دستگاه وسیلهٔ نقلیهٔ پیل سوختی هیدروژنی در حال تردد هستند.

بااین‌وجود، هنوز هم موانع بزرگی بر سر راه فراگیری خودروهای هیدروژنی وجود دارد. علیرغم شروع سرمایه‌گذاری در این زمینه از اوایل دههٔ 2000، جایگاه‌های سوخت‌گیری هیدروژن هنوز بسیار کم هستند. طبق گزارشی که در پایان سال 2022 منتشر شد، برای وسایل نقلیه در کل ایالات‌متحده تنها 56 جایگاه هیدروژن وجود دارد که حتی توزیع گسترده‌ای هم ندارند و اکثر آن‌ها در کالیفرنیا هستند. در کنار زیرساخت‌های ضعیف، قیمت بالای خودروهای هیدروژنی هم مزید بر علت شده و جلوی فراگیری این خودروها را گرفته است.

یکی از مزایای اصلی خودروهای هیدروژنی، زمان موردنیاز اندک برای سوخت‌گیری است. مثل خودروهای بنزینی، سوخت‌گیری خودروهای هیدروژنی هم تنها چند دقیق طول می‌کشد. این یعنی رانندگی با خودروی هیدروژنی همان مزیت‌های خودروهای الکتریکی مثل سواری ساکت، بهره‌مندی از تخفیف‌های مالیاتی خودروهای پاک و شتاب فوری را بدون نگرانی از بابت شارژ باطری فراهم می‌کند.

اکثر خودروهای هیدروژنی پیل سوختی بازار بردی بیش از 480 کیلومتر دارند و به‌عنوان‌مثال، هیوندای نکسو می‌تواند با هر بار سوخت‌گیری کامل تا 660 کیلومتر را طی کند. این در حالی است که برخی از خودروهای الکتریکی هنوز نتوانسته‌اند به برد 480 کیلومتری برسند. همچنین درحالی‌که هوای سرد روی برد خودروهای الکتریکی تأثیر منفی می‌گذارد، خودروهای هیدروژنی همچون نکسو با آزمایش در قطب شمال نشان داده‌اند که در هر شرایط آب و هوایی کارایی مناسبی خواهند داشت؛ بنابراین، اگر زیرساخت‌ها افزایش پیدا کند، خودروهای هیدروژنی با مزیت‌هایی که نسبت به نمونه‌های الکتریکی دارند، می‌توانند به بازیگر مهمی در عرصهٔ حمل‌ونقل آینده تبدیل شوند. سال گذشته، فروش خودروهای الکتریکی در سراسر جهان، با جهش 55 درصدی به 10 میلیون دستگاه رسید و تنها زمان نشان خواهد داد که خودروهای هیدروژنی در آینده چه مقدار از سهم بازار را تصاحب خواهند کرد.

این فقط ایالات‌متحده نیست که روی هیدروژن تمرکز دارد و کشورهایی که پیشروی گسترش بازار خودروهای الکتریکی هستند، برای توسعهٔ زیرساخت‌های هیدروژنی هم اهداف بزرگی را در نظر گرفته‌اند. به‌عنوان‌مثال، چین و نروژ در استفاده از خودروهای الکتریکی پیشتاز جهان هستند و حدود 60 درصد از کل فروش خودروهای الکتریکی دنیا طی سال گذشته فقط در چین بوده است ولی بااین‌وجود، این کشور قصد دارد تا حدود یک دههٔ آینده، یک میلیون خودروی هیدروژنی در جاده‌های خود داشته باشد.

بسیاری از دولت‌ها و خودروسازان بشدت روی تکنولوژی هیدروژنی سرمایه‌گذاری کرده‌اند. به گزارش بلومبرگ، چین در برخی مناطق کشور خود پتانسیل پیشی گرفتن خودروهای هیدروژنی از الکتریکی را می‌بیند اما باید ابتدا زیرساخت‌های لازم فراهم شود. تویوتا نیز قصد دارد تا سال 2030 به تولید 200 هزار دستگاه خودروی هیدروژنی برسد؛ بنابراین، به نظر می‌رسد بحث‌ها بر سر هیدروژن به پایان رسیده و انبوهی از خودروهای پیل سوختی در راه هستند. اگر یک اتوبوس هیدروژنی را در نظر بگیریم، در طول پنج سال کار، بیش از 450 کیلوگرم کربن را از جو زمین حذف خواهد کرد که معادل کاشت 13,190 درخت است؛ بنابراین، با توسعهٔ هیدروژن، آیندهٔ عاری از کربن قابل‌دسترس به نظر می‌رسد.