آیا موتور هیدروژنی V8 یاماها برای تویوتا، ناجی موتورهای احتراق داخلی است؟

موتورهای احتراقی هیدروژنی در کنار پرسروصدا بودن و جذابیتی که برای برخی طرفداران دنیا خودرو دارند، بازده پایین و هزینه نگهداری بالایی نیز دارند؛ از همه بدتر، تاثیرات محیطی منفی آن‌ها نسبت به موتورهای احتراق داخلی بنزینی یا تماما برقی بیشتر است. همه این دلایل باعث شده تا برخی خودروسازان به فکر تبدیل این موتورها به گزینه‌هایی سالم‌تر و کم‌ضررتر برای ماشین‌بازها باشند.

آیا هیدروژن سوخت موردعلاقه «خودرو دوستان» است؟!

هیدروژن راه خود را در جامعه سبزدوست آینده پیدا خواهد کرد؛ چراکه این سوخت نسبت به باتری‌های لیتیومی انرژی بیشتری را در واحد وزن در خود ذخیره می‌کند. این مسئله باعث می‌شود تا در صنایعی چون هوانوردی، دریانوردی، حمل بار سنگین، وسایل نقلیه ریلی و دیگر وسایل نقلیه سنگین‌وزن، هیدروژن به‌جای باتری‌های برقی مورداستفاده قرار گیرد.

داستان برای خودروها اما کمی متفاوت است و باتری نه‌تنها از پس نیازهای روزمره رانندگان برمی‌آید، بلکه گاهی مزایای خاص خود را هم دارد. برای نمونه می‌توانید خودرو برقی‌تان را در خانه یا محل کار نیز شارژ کنید و دیگر نیازی به پمپ مخصوص هیدروژن یا بنزین ندارید. این را هم درنظر بگیرید که باتری‌ها از برق خودرو بهینه‌تر استفاده می‌کنند، یعنی تقریبا همه انرژی موتور را به گشتاور موردنیاز در چرخ تبدیل می‌سازند.

تویوتا هم‌اکنون خودروی هیدروژنی خود را وارد مسابقه ۲۴ ساعتی Super TEC در پیست فوجی کرده است

با این همه، رانندگان خودروهای هیدروژنی چون تویوتا میرای یا هیوندای نکسو زمان کوتاه موردنیاز برای پرکردن باک هیدروژنی را به تمام مزایای خودروهای تمام برقی ترجیح می‌دهند. در زمینه تولید این دسته از خودروها، سه کشور ژاپن، کره و آلمان قدم‌های بسیاری برداشته‌اند تا در نهایت بتوانند این موتورها را به جایگزینی مناسب برای موتورهای احتراق داخلی تبدیل کنند. موتور هیدروژنی باعث می‌شود که شما هم سوخت‌گیری سریع موتور احتراق داخلی لذت ببرید، هم خودروتان مانند یک خودروی برقی برای طبیعت ضرر کمتری داشته باشد.

چرا هیدروژن تا الان مرسوم نشده است؟!

موتورهایی که مانند موتورهای هیدروژنی از سیستم سلول‌های سوختی بهره می‌برند، بازده بسیار پایین‌تری در مقایسه با موتورهای برقی دارند. مقداری نسبتا قابل‌توجهی از انرژی تولیدشده موتور در الکترولیت‌ها، مراحل انتقال و فشرده‌سازی از دست می‌رود. حال نشت سوخت از باک در صورت راکد ماندن خودرو و انرژی لازم برای تبدیل سلول سوختی به الکتریسیته را نیز به آن اضافه کنید. اگر بخواهیم این مقایسه را به زبان اعدا بیان کنیم می‌بینیم که اگر باتری‌های برقی راندمان ۷۵ تا ۸۵ درصدی داشته باشند، این عدد برای موتورهای هیدروژنی به ۳۰ تا ۳۵ درصد کاهش می‌یابد. اما نکته مثبت آن عدم انتشار گاز گلخانه‌ای و استهلاک پایین است.

هیدروژن = راندمان پایین

همه موارد یادشده اقدام اخیر یاماها را عجیب‌تر از گذشته می‌کند. این شرکت یک موتور احتراقی هیدروژنی ۵ لیتری V8 با ۴۵۰ اسب بخار قدرت را برای تویوتا توسعه داده است. یاماها در حرکت به‌سوی هیدروژن تنها نیست، اخیرا رنو نیز تصاویری از خودروی هیدروژنی جدیدش را منتشر کرد. هیدروژن قابلیت سوختن در موتورهای احتراق داخلی را دارد اما این کار با نکات منفی همراه است که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

نخست اینکه در زنجیره تامین نیروی سلول‌های باتری‌های برقی این نوع سوخت، بازده به‌شدت کاهش می‌یابد. موتور احتراقی خود نیز دارای راندمان ۱۰۰ درصد نیست و در این مرحله هم شاهد افت بازده هستیم.

دوم، باوجوداینکه محصول احتراقی هیدروژن یعنی آب، ایمن است اما سوزاندن این سوخت در هوا باعث ایجاد پس‌ماند هوایی اکسید نیتروژن می‌شود؛ برای مرتفع‌سازی این مشکل، باید خروجی این موتور با روغن ترکیب شود که خود باعث تولید محصولات مضر می‌گردد. صافی‌های کاتالیستی برای رفع بسیاری از این مشکلات مورداستفاده قرار می‌گیرند اما مشکل را کاملا حل نمی‌کنند. تا اینجا متوجه شدیم که موتور احتراقی هیدروژنی هم راندمان پایین‌تر نسبت به موتور برقی دارد و هم مضرات آن بیشتر است.

سوم، دردسرهای نگهداری این موتورها است. موتورهای برقی به سرویس و نگهداری چندانی نیاز ندارند اما موتورهای احتراقی باید هرازچندگاه وارسی شوند. مطالعات نشان می‌دهد که تولیدکنندگان از طریق خدمات پس‌ازفروش و قطعات یدکی سود مناسبی به دست می‌آورند. این سودآوری می‌تواند یکی از دلایلی باشد که خودروسازان به دنبال توسعه موتور هیدروژنی هستند!

خودروسازان داستان را جور دیگری تعریف می‌کنند… .

درآمد ناشی از خدمات پس‌ازفروش و قطعات شاید بتواند دلیلی قانع‌کننده برای خودروسازان باشد تا به توسعه موتورهای هیدروژنی بپردازند، اما آن‌ها به‌گونه‌ای دیگر به مسئله نگاه می‌کنند. موتورهای احتراقی تقریبا از زمان تولید نخستین خودروها با خودروسازان همراه بوده‌اند و جایگاه ویژه‌ای در صنعت خودرو دارند. آقای «یوشیهیرو هیداکا» از مسئولان بلندپایه یاماها موتور در کنفرانس خبری رونمایی از موتور هیدروژنی خود برای تویوتا گفت: «ما به دنبال به صفر رساندن انتشار کربن خود تا سال ۲۰۵۰ هستیم. درعین‌حال، واژه موتور در نام شرکت ما قرار دارد. قاعدتا ما علاقه، اشتیاق و تعهد بسیار زیادی نسبت به آن داریم».

خودروسازان در تلاش‌اند تا موتورهای هیدروژنی را به‌عنوان جایگزین موتورهای بنزینی در قلب خودرو دوستان جای دهند. سلول‌های برقی و باتری‌ها ساکت و بی‌سروصدا هستند و در نظر برخی افراد که تمام کودکی‌شان را با صدای موتورهای بنزینی گذرانده‌اند، خسته‌کننده به شمار می‌روند. همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، موتورهای هیدروژنی در کنار عدم انتشار گازهای گلخانه‌ای (یا حداقل انتشار مقدار کمی از آن‌ها)، صدای موتورهای بنزینی را به کابین راننده می‌آورند.

لذت احتراق و ضرر کمتر

درست است که خودروهای برقی بازده بالاتری از نسبت به موتورهای احتراقی دارند و شتاب اولیه بهتری را برای راننده فراهم می‌کنند، اما در ازای حذف لذت دنده‌کشی‌های قدیمی، صدای بی‌نظیر موتور و منحنی‌های گوناگون انتقال قدرت و گشتاور چیز خاصی را به ماشین‌دوست‌های متعصب ارائه نمی‌کنند. موتورهای احتراقی هیدروژنی می‌توانند تمام این گزینه‌ها را برای راننده خود داشته باشند و هم‌زمان، به حفظ پاکیزگی اتمسفر هم کنند.

عاشقان خودرو بارهاوبارها ثابت کرده‌اند که حاضرند پول بیشتری بابت هزینه سوخت بدهند اما لذت بیشتری هم ببرند. بسیاری از افراد هم‌اکنون اجزای کنترل آلودگی خودروهای خود را بیرون می‌کشند تا فقط چند اسب بخار قدرت بیشتری داشته باشند و خودروشان صدای بهتری بدهد؛ بنابراین بعید است با انتشار کمی اکسید نیتروژن آزرده‌خاطر شوند. هرچند که مسئله تخریب‌های محیط‌زیستی و گرمایش جدی‌تر از آن است که بتوان با عواقب آن شوخی کرد.

انتخاب با شماست

در نهایت مشخص شد که برخی شرکت‌ها به دنبال جایگزینی موتور بنزینی با هیدروژنی هستند تا خودرو دوستان بتوانند از آن استفاده کنند؛ خواه دلیلشان حفاظت از آینده زمین باشد یا مجبور به انجام این کار شوند. یکی از مسئولان یاماها می‌گوید: «من به‌شخصه در کنار لذتی که از موتورهای با عملکرد بالا می‌برم، دوست دارم آینده پیشروی این موتورها را ببینم چون فکر می‌کنم چیزهای زیادی برای نشان‌دادن دارند».

حقیقتا داستان موتورهای هیدروژنی بحث جالبی را در میان اهل خودرو به راه انداخته است. حال شما خودرو دوستان بگویید… . درحالی‌که تا ۳۰ سال آینده احتمالا شاهد حذف موتورهای بنزینی و گازوئیلی (حداقل در کشورهای پیشرفته) خواهیم بود، به نظر شما آیا موتورهای هیدروژنی انتخاب جذابی به‌عنوان جایگزین موتور بنزینی به‌حساب می‌آیند یا خیر؟! آیا حاضرید از آن‌ها به‌جای موتورهای برقی استفاده کنید؟! درحالی‌که هزینه نگهداری آن‌ها بالاتر است، به رسیدگی زمان‌بندی‌شده نیاز دارند و برای محیط‌زیست نیز مخرب‌تر هستند… .