هل الهيدروجين غير مناسب حتى للشاحنات؟

هل الهيدروجين غير مناسب حتى للشاحنات؟

التنقل الإلكتروني ليس متاحًا للجميع؛ يعتمد العديد من السائقين على الهيدروجين كوقود المستقبل. ويدعم ذلك استطلاع أجري في ألمانيا. وعندما سئلوا عن نوع القيادة الذي ينبغي الترويج له بشكل عاجل، كان 39 في المائة ممن شملهم الاستطلاع يؤيدون تكنولوجيا خلايا الوقود، وكان 14 في المائة فقط يؤيدون السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات. وقد أوردت مجلة دير شبيغل هذا الأمر العام الماضي تحت عنوان: "الهيدروجين أكثر شعبية من البطاريات بين الألمان".

على الأقل في مجال الشاحنات الثقيلة، يبدو أن خلية الوقود هي تقنية قيادة واعدة للمستقبل. وهذا صحيح بشكل خاص نظرًا لأن النطاقات المحدودة وأوقات الشحن الطويلة تجعل استخدام محركات البطاريات الكهربائية في صناعة النقل يبدو غير عملي.

ولكن الآن، هناك انتكاسة مريرة لمحبي تكنولوجيا خلايا الوقود الهيدروجيني. كما ذكرت العديد من وسائل الإعلام الألمانية، كتب معهد فراونهوفر الشهير لأبحاث الأنظمة والابتكار (ISI للاختصار) مقالًا علميًا في مجلة "Nature Electronics" عنوانه يقول كل شيء: "الهيدروجين يلعب دورًا رئيسيًا بشكل فريد في النقل البري، حتى بالنسبة للشاحنات الثقيلة".

يتوصل المؤلفون بسهولة إلى استنتاج مفاده أن محرك البطارية الكهربائية يتفوق على خلايا الوقود في الغالبية العظمى من المناطق وتطبيقات المركبات التجارية. وهي تشمل صراحة حركة نقل البضائع الثقيلة لمسافات طويلة. إن أعظم الآمال في إدخال خلايا الوقود كانت معلقة حتى الآن على هذا الأمر.  

ترى الدراسة التي أجراها فراونهوفر ISI أن المحركات الكهربائية بالكامل تتمتع الآن أيضًا بميزة في الشاحنات بسبب التطور السريع في تكنولوجيا البطاريات والشحن، والتطبيقات المتخصصة فقط لخلايا الوقود. وعلى العكس من ذلك، فقدت مركبات خلايا الوقود مزاياها السابقة من حيث المدى ووقت التزود بالوقود، وربما لن تكون قادرة على التنافس مع نظيراتها من البطاريات، كما يقول معهد الأبحاث الألماني المستقل.

الشيء الرئيسي الذي يعمل ضد خلية وقود الهيدروجين هو ضعف توازن الطاقة في هذا النوع من المحركات. يتم استخدام ربع الطاقة الأولية فقط للقيادة، ويتم فقدان ثلاثة أرباع أثناء تحويل الطاقة الكهربائية إلى هيدروجين، وأثناء النقل والتخزين وأخيراً في خلية الوقود نفسها. بالإضافة إلى ذلك، فإن الهيدروجين الأخضر، أي الهيدروجين المنتج من الطاقة المتجددة وبالتالي فهو محايد للمناخ، سيكون نقصًا في المعروض على المدى الطويل، وفقًا للخبراء. يضاف إلى ذلك البنية التحتية الصعبة للتخزين والنقل حتى إعادة تزويد الوقود بالوقود.

تشعر شركة تراتون العملاقة للمركبات التجارية أن استراتيجيتها قد تم تأكيدها واستجابت بسرعة لورقة Fraunhofer ISI بإصدارها الخاص. وتحت عنوان "تحليل فراونهوفر يرى أن الشاحنات التي تعمل بالبطاريات الكهربائية تتمتع بميزة على شاحنات الهيدروجين"، نقل عن كاثرينا مودال-نيلسون، الرئيس الفني لمجموعة تراتون، قولها: "نحن سعداء بوضوح نتيجة التحليل، حتى لو لم تكن مفاجئة لنا. فهي تؤكد مرة أخرى استراتيجية مجموعة تراتون في الاعتماد على محركات البطارية الكهربائية لمركباتنا التجارية".

في مجال النقل بالشاحنات، وخاصة على الطرق الطويلة، ستكون الشاحنات الكهربائية النقية في معظم الحالات هي الحل الأرخص والأكثر صداقة للبيئة. وكما يؤكد مودال-نيلسون أيضًا، فإن شاحنة الهيدروجين لديها عيب حاسم: "فقط حوالي ربع الطاقة الناتجة تتدفق إلى المحرك، ويتم فقدان ثلاثة أرباع من خلال خسائر التحويل. أما مع الشاحنة الكهربائية، يتم عكس النسبة."

يقول المدير على الفور: "شاحنات المسافات الطويلة التي تعمل بالبطارية الكهربائية قادمة، والتكنولوجيا موجودة، والشبكات موجودة". والمطلوب الآن هو المزيد من الدعم السياسي، وفي المقام الأول في هيئة دعم حكومي لتطوير شبكة شحن عالية الأداء للشاحنات الكهربائية. وفقا لمودال نيلسون، فإن الحوافز مثل الاستثناءات من حظر القيادة يوم الأحد أو تمكين الخدمات اللوجستية الليلية لمشغلي الشاحنات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات ستكون منطقية أيضا.  ويقال إنه إذا تم إنشاء البنية التحتية للشحن، فإن 50 بالمائة من مبيعات تراتون الجديدة في مجال النقل لمسافات طويلة يمكن أن تكون تعمل بالبطارية الكهربائية بحلول عام 2030.

أما المنافس دايملر فهو أكثر تحفظا: "إن شركة دايملر للشاحنات تتبع باستمرار استراتيجية مزدوجة في كهربة محفظتها: مع البطاريات ومحركات الأقراص المعتمدة على الهيدروجين"، كما تقول في إصدار حالي. الخلفية هي العديد من التطبيقات والمهام المختلفة للشاحنات. وفقًا لشركة دايملر، قد تكون المحركات المعتمدة على الهيدروجين هي الحل الأفضل للتطبيقات المرنة والمتطلبة، خاصة في القطاع المهم من وسائل النقل الثقيلة لمسافات طويلة.

يقول أندرياس جورباخ، عضو مجلس إدارة شركة Daimler Truck AG: "ستكون هناك دائمًا مناقشات تتناول فقط الجوانب الفردية لأشكال القيادة البديلة المختلفة، مثل كفاءة استخدام الطاقة. وهذا في الواقع أعلى بالنسبة للبطارية الكهربائية مقارنة بالمحرك المعتمد على الهيدروجين، لكننا ننسى أن ننظر إلى الصورة الكبيرة. بالإضافة إلى الكفاءة، يعد توفر البنية التحتية المناسبة وتوافر الطاقة الخضراء الكافية أمرًا بالغ الأهمية للانتقال الناجح إلى تقنيات خالية من الانبعاثات."

نحن في شركة دايملر مقتنعون بأن التغطية السريعة والمثالية من حيث التكلفة لمتطلبات الطاقة هذه لا يمكن تحقيقها إلا من خلال كلتا التقنيتين. يفترض جورباخ أنه سيتم تداول الهيدروجين الأخضر بأسعار جذابة للغاية في المستقبل. وستكون هناك أيضًا مزايا من حيث التكاليف والجدوى الفنية للبنية التحتية للهيدروجين بالإضافة إلى نطاق أكبر ومرونة وأوقات أقصر للتزود بالوقود للعملاء. ويمكن أن تكون شاحنات الهيدروجين خيارا معقولا للعملاء، وخاصة في وسائل النقل الصعبة لمسافات طويلة، وخاصة من حيث تكاليف التشغيل الإجمالية - حتى لو كانت كفاءة استخدام الطاقة أقل. يوضح جورباخ: "عندما يتعلق الأمر بمسألة أفضل حل للنقل، فإن كفاءة الطاقة تعد معيارًا مهمًا، ولكنها ليست كافية على الإطلاق".