چرا خودروهای هیدروژنی، نقش مهم در آینده حمل‌ونقل دارند؟

هرچند خودروهای الکتریکی به‌سرعت در حال فراگیر شدن هستند اما از خودروهای هیدروژنی هم نباید غافل شد که می‌توانند راهی برای حمل‌ونقل پاک باشند.

هیدروژن سوختی تجدید پذیر است که این روزها نام آن را در صنعت خودروسازی زیاد می‌شنویم. از هیوندای N ویژن ۷۴ 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 ۱۸۰۰، یک مهندس آلمانی بنام «سر ویلیام گراو» در دههٔ ۱۹۲۰ 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.

هیدروژن، سوختی تجدید پذیر برای تأمین انرژی

طی چند دههٔ گذشته، خوشید و باد اصلی‌ترین منابع انرژی تجدید پذیر بوده‌اند. طبق گزارش ادارهٔ اطلاعات انرژی ایالات‌متحده، ۲۱.۳ درصد از برق این کشور در سال ۲۰۲۲ توسط منابع انرژی تجدید پذیر تولید شده است که سهم انرژی باد ۱۰.۳ درصد و انرژی خورشید ۳.۴ درصد بوده است درحالی‌که ۶۰.۴ 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 ۲۰۵۰ 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 ۱۹۹۵ در شیکاگو معرفی شدند و در سال‌های ۲۰۰۳ و ۲۰۰۴ 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 ۲۰۳۰ 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 ۵۶ هزار دستگاه وسیلهٔ نقلیهٔ پیل سوختی هیدروژنی در حال تردد هستند.

کمبود جایگاه‌های سوخت‌گیری هیدروژن، مانعی بزرگ

بااین‌وجود، هنوز هم موانع بزرگی بر سر راه فراگیری خودروهای هیدروژنی وجود دارد. علیرغم شروع سرمایه‌گذاری در این زمینه از اوایل دههٔ ۲۰۰۰، جایگاه‌های سوخت‌گیری هیدروژن هنوز بسیار کم هستند. طبق گزارشی که در پایان سال ۲۰۲۲ منتشر شد، برای وسایل نقلیه در کل ایالات‌متحده تنها ۵۶ 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.

زمان سوخت‌گیری کوتاه بجای معطلی برای شارژ باطری

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.

خودروهای هیدروژنی، کارآمد و توانمند

اکثر خودروهای هیدروژنی پیل سوختی بازار بردی بیش از ۴۸۰ کیلومتر دارند و به‌عنوان‌مثال، هیوندای نکسو می‌تواند با هر بار سوخت‌گیری کامل تا ۶۶۰ کیلومتر را طی کند. این در حالی است که برخی از خودروهای الکتریکی هنوز نتوانسته‌اند به برد ۴۸۰ 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 ۵۵ درصدی به ۱۰ میلیون دستگاه رسید و تنها زمان نشان خواهد داد که خودروهای هیدروژنی در آینده چه مقدار از سهم بازار را تصاحب خواهند کرد.

چین و هدف یک میلیون خودروی هیدروژنی تا سال ۲۰۳۵

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 ۶۰ 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 ۲۰۳۰ به تولید ۲۰۰ 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 ۴۵۰ کیلوگرم کربن را از جو زمین حذف خواهد کرد که معادل کاشت ۱۳,۱۹۰ درخت است؛ بنابراین، با توسعهٔ هیدروژن، آیندهٔ عاری از کربن قابل‌دسترس به نظر می‌رسد.