ابحث عن أي موضوع يهمك
تعرف معنا في المقال الآتي على مميزات خلايا الوقود الهيدروجينية ، حيثُ تعرف خلايا الوقود الهيدروجينية بكونها جهاز يتم استخدامه في توليد الطاقة الكهربائية من خلال حدوث تفاعل كيميائي بين الهيدروجين والأكسجين، والذين ينتج عنه توليد المياه، الكهرباء، الحرارة، وتُعد خلايا الوقود أحد مصادر الطاقة النظيفة التي لا ينتج عن استخدامها أيه مواد ملوثة للبيئة، كما أنها لا تتطلب إعادة شحنها الدوري مثلما يحدث في البطاريات، بل أنها تعمل على لدوام مادام هناك مصدر للطاقة تم توصيله بها، وللمزيد من المزايا لخلايا الوقود الهيدروجينية تابعونا في السطور التالية من موقع مخزن المعلومات.
تستخدم خلايا الوقود الهيدروجينية لتكون بمثابة وقود في عملية كهرومائية يتجمع فيها الأكسجين والهيدروجين، وذلك لإنتاج الطاقة الكهربائية والحرارة والمياه، ومن أهم مزايا خلايا الوقود الهيدروجينية هو كونها تقوم بإنتاج الهيدروجين الأخضر والأكسجين من المياه، بالإضافة إلى اعتمادها على استخدام مجموعة من مصادر الطاقة المتجددة مثل الأمواج، الرياح، الطاقة الشمسية، وذلك لإنتاج الهيدروجين ليكون بمثابة وقود لتوليد طاقة متجددة، كما أن من مميزات خلايا الوقود الهيدروجينية أنها من المصادر الفريدة للطاقة المتجددة التي يُمكنها أن تنتج الحرارة والمياه لتكون من أبرز الأسباب الرئيسية لاستخدام الهيدروجين في وقود الصواريخ بصفة كبيرة.
يُعد الهيدروجين من أكثر العناصر الطبيعية توافراً في الكون، وعلى الرغم من الصعوبات الكبيرة المرتبطة بكيفية استخراجه من المياه إلا أنه مصدر متجدد وفريد للطاقة، كما أنه عنصر مثالي لاستخداماتنا في المستقبل الخالية من الكربون لإمدادات الطاقة والحرارة.
الهيدروجين من المصادر المرنة والنظيفة للطاقة، ويدعم استراتيجيات استخدام الطاقة الخالية من الكربون، حيثُ توفر لنا خلايا الوقود الهيدروجينية مصدر وقود بيئة نظيف دون إحداث أية تأثيرات ضارة بالبيئة أثناء تشغيل الآلات بها، وذلك لأن منتجاتها الثانوية ببساطة لا تتمثل سوى في المياه والحرارة، وذلك على كعس الوقود الحيوي أو الطاقة الكهرومائية، ولا يتطلب إنتاج عنصر الهيدروجين مساحة شاسعة من كوكب الأرض، لذا تعمل وكالة ناسا للفضاء على استخدام الهيدروجين كأحد موارد استخدام المياه من خلال منتجه الثانوي لتكون مياه شرب لرائدي الفضاء.
وهو الأمر الذي يؤكد على أن خلايا الوقود الهيدروجينية ليست مصدر وقود سام، لذا فهي تتفوق على مصادر الطاقة الأخرى للطاقة النووية، الفحم، الغاز الطبيعي، والتي تُعد جميعها مصادر غير متجددة للطاقة ويصعب الحصول عليها.
سيكون لعملية إنتاج وتخزين غاز الهيدروجين وخاصةً خلايا الوقود الهيدروجينية دور مهم للغاية في تقديم المزيد من التطوير لمصادر الطاقة المتجددة، وذلك من خلال الموازنة بين أساليب الإمداد المتقطع مع متطلبات الاستخدام النهائية العصيبة، مع تجنب الحاجة لإقامة استثمارات ضخمة مبكرة لتحسين البنية التحتية للشبكات.
توفر تقنية خلايا الوقود الهيدروجينية مصدر طاقة عالي الكثافة مع توافر كفاءة جيدة للطاقة مما يجعله أكثر قوة وكفاءة من استخدام مصادر الوقود الأحفوري، حيثُ يحتوي غاز الهيدروجين على أعلى محتوى ممكن من الطاقة مقارنةً مع أي وقود شائع من حيثُ الوزن، حيثُ يحتوي الهيدروجين السائل عالي الضغط والغازي على حوالي ثلاثة أضعاف كثافة طاقة الجاذبية، وذلك مقارنةً بالغاز الطبيعي المثال والديزل.
تُعد خلايا الوقود الهيدروجينية أكثر كفاءة مقارنةً بالعديد من مصادر الطاقة الأخرى، كما أنه توفر العديد من حلول الطاقة النظيفة الخضراء والتي تسمح كوقود ذو كفاءة بإنتاج المزيد من الطاقة.
لا تُسبب خلايا الوقود الهيدروجينية توليد أية انبعاثات لغازات الاحتباس الحراري، كما هو الوضع في مصادر الطاقة غير المتجددة أو الوقود الأحفوري، مما يؤدي لتقليل معدل التلوث، المساعدة في تحسين جودة الهواء وذلك نتيجة لاستخدام خلايا الوقود الهيدروجينية .
بالإضافة إلى عدم وجود انبعاثات ناتجة عن خلايا الوقود الهيدروجينية فإنها لا تطلق أيضاً غازات الاحتباس الحراري، مما يُشير إلى أنها لا تتضمن أية بصمة كربونية خلال الاستخدام وهو من أهم مميزات خلايا الوقود الهيدروجينية .
تتميز خلايا الوقود الهيدروجينية فإن الوقت اللازم لشحن وحدات الطاقة سريع ومختصر للغاية، وذلك مقارنةً بالمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية، فإن كانت السيارات الكهربائية تتطلب وقت يصل إلى 30 دقيقة وفي بعض الأحيان قد يصل وقت شحنها إلى عدة ساعات، إلا أنه يُمكن إعادة شحن خلايا الوقود الهيدروجينية في خلال أقل من خمسة دقائق فقط، ويُشير وقت الشحن السريع ل خلايا الوقود الهيدروجينية أن السيارات التي تعمل بغاز الهيدروجين توفر ذات المرونة التي توفرها السيارات التقليدية.
يُفضل استخدام خلايا الوقود الهيدروجينية للعديد من الأسباب التي تتمثل في:
لا ينتج عن استخدام خلايا الوقود الهيدروجينية أية تلوث ضوضائي وذلك كغيرها من مصادر الطاقة المتجددة الأخرى مثل طاقة الرياح، مما يعني أن السيارات التي تعمل بغاز الهيدروجين كالسيارات الكهربائية هي أكثر هدوءاً من السيارات التي تستخدم محركات الاحتراق الداخلي التقليدية.
يُمكن لبعض مصادر الطاقة أن تكون منخفضة انبعاثات الكربون بما في ذلك طاقة الرياح ومحطات الطاقة التي تعمل بالوقود الحيوي، حيثُ لا تحتوي خلايا الوقود الهيدروجينية على ذات المتطلبات في المساحة، مما يعني وجود تلوث بصري أقل كذلك.
توفر خلايا الوقود الهيدروجينية كفاءة أكبر فيما يتعلق بأوقات الاستخدام فسيارة الهيدروجين يكون لها ذات النطاق للسيارة التي تستخدم الوقود الأحفوري (ما يصل إلى 300 ميل)، وهو الأمر الذي يتفوق على ما تقدمه غالبية المركبات الكهربائية حالياً، والتي يتم العمل على تطويرها بصفة دائمة وذلك من خلال استخدام وحدات الطاقة كخلايا وقود موسعات المدى.
كما أن خلايا الوقود الهيدروجينية لا تتأثر بدرجة كبيرة بدرجات الحرارة العالية في الخارج، كما أنها لا تتأثر بالطقس البارد، وذلك على عكس السيارات الكهربائية وتزيد قيمة هذه الميزة عند مقارنتها مع أوقات الشحن السريع.
في حال سماح الظروف المحلية فإنه يُمكن لاستخدام خلايا الوقود الهيدروجينية عبر عمليات التوليد المحلي والتخزين للطاقة والتدفئة القائمة على الديزل في المناطق النائية، فذلك الأمر لن يؤدي إلى تقليل إلى عمليات نقل الوقود فحسب، بل سيساعد في تحسين حياة الأشخاص الين يعيشون في مناطق نائية وذلك من خلال توفير مصدر وقود نظيف غير ملوث يتم من خلاله الحصول من مود طبيعي متوافر بسهولة.
بمرور السنوات ومع تقدم الوسائل التكنولوجية في البحث عن مصادر الطاقة ستكون خلايا الوقود الهيدروجينية ذات قدرة على توفير مصادر الطاقة لعدد من التطبيقات الثابتة والمتنقلة، فالسيارات التي تعمل ب خلايا الوقود الهيدروجينية هي مجرد مثال إلا أنه يُمكن استخدامها أيضاً في عدد من التطبيقات الأصغر مثل أنظمة التدفئة والمنتجات المحلية من المركبات
إن لخلايا الوقود الهيدروجينية القدرة الفائقة في تقليل اعتماد الدول على الوقود الأحفوري، مما سيساعد بشكل كبير في إضافة الطابع الديمقراطي على الطاقة وإمداداتها في مختلف دول العالم، كما سيثبت أن الاستقلال المتزايد ذو فائدة على البلاد التي تعتمد في الوقت الحالي على الوقود الأحفوري، مما سيؤدي لتجنب مشكلة ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري خاصةً في ظل انخفاض المخزون العالمي.
وبذلك أعزاءنا القراء نكون قد وصلنا بكم إلى ختام مقالنا الذي تحدثنا معكم خلاله حول مميزات خلايا الوقود الهيدروجينية، ولماذا يتم الاتجاه إلى استخدامها في الوقت الحالي، وللمزيد من الموضوعات تابعونا في موقع مخزن المعلومات.
