بشكل عام يمكن استخدام بعض خلايا وقود طاقة الهيدروجين في مجموعة واسعة ومتنوعة من التطبيقات بما في ذلك: تطبيقات النقل ومناولة المواد وتطبيقات الطاقة الاحتياطية الثابتة والمحمولة والطوارئ، حيث تتمتع خلايا الوقود بالعديد من الفوائد مقارنة بالتقنيات التقليدية القائمة على الاحتراق المستخدمة حالياً في العديد من محطات توليد الطاقة وسيارات الركاب، ويمكن أن تعمل خلايا الوقود بكفاءات أعلى من محركات الاحتراق، كما يمكنها تحويل الطاقة الكيميائية في الوقود إلى طاقة كهربائية بكفاءة تصل إلى حوالي 60٪، وأيضاً إن خلايا وقود طاقة الهيدروجين لا تسبب أي ملوثات للهواء أو أي مشاكل صحية عند نقطة التشغيل لها.
ما هي خلايا وقود الهيدروجين؟
هي عبارة عن خلايا تعمل على تحويل الطاقة الكيميائية للهيدروجين أو أي وقود آخر لإنتاج الكهرباء بطريقة نظيفة وفعالة، وإذا كان الهيدروجين هو هذا الوقود فإن الكهرباء والماء والحرارة هي المنتجات الوحيدة، وتعتبر خلايا الوقود فريدة من نوعها من حيث تنوع تطبيقاتها المحتملة، حيث يمكنهم توفير الطاقة لأنظمة كبيرة مثل محطة طاقة المرافق وصغيرة مثل الكمبيوتر المحمول.
ما هي إيجابيات خلايا وقود طاقة الهيدروجين؟
- تقدم خلايا وقود الهيدروجين طريقة فعالة لتخزين الطاقة: عندما يتم تخزين الطاقة من الهيدروجين على شكل سائل من خلال الغاز فلن تتبدد هذه الطاقة حتى يتم استخدامها، وهذا قد يعني أن هذه التقنية مفيدة جداً كمصدر للطاقة للاحتياجات الحرجة للمهام ومولدات الطوارئ والتطبيقات التي تتطلب فعلاً تخزيناً طويل الأجل – نظراً لوجود فقد أقل للطاقة مع هذه التقنية، وعلى سبيل المثال لا يمكن للبطاريات وحتى الوقود القائم على الهيدروكربونات تقديم مطالبة مماثلة، ولهذا السبب يحتاج البعض إلى إعادة الشحن حتى لو لم يتم استخدامها.
- تقدم هذه التكنولوجيا مستوى عالياً من كفاءة الطاقة: تعمل معظم محركات الاحتراق الداخلي بمستوى كفاءة يبلغ حوالي 25٪ عندما تعمل على النحو المنشود، وإذا نظرنا إلى معدل متوسط محطات الطاقة يمكننا تحقيق معدل كفاءة بنسبة حوالي 35٪، ووفقاً للعديد من الأبحاث لخلايا الوقود الهيدروجينية فإنه يمكن أن يكون لخلية الوقود الثابتة هذه عند استخدامها مع أنظمة التدفئة والطاقة مستوى كفاءة يتجاوز 80٪.
- إن الانبعاثات من خلايا وقود الهيدروجين تكاد تكون معدومة: عندما نستهلك الطاقة الموجودة من خلايا وقود الهيدروجين فإن الغالبية العظمى من الانبعاثات التي ننتجها من تلك العملية تتضمن فقط بخار الماء والهواء الساخن، وإن هذه الانبعاثات ليس لها أي تأثير على الغلاف الجوي، ولكن تأتي بعض المصاريف الأساسية والتي قد ندفعها من حيث انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من خلال الوقود الأحفوري اللازم لإنتاج مثل خلايا الوقود هذه، وكميزة إضافية هنا يمكن أن تكون المياه التي تأتي من استهلاك خلايا وقود الهيدروجين صالحة للشرب، مما قد يعني أنه يمكننا تحويل احتياجات التدفئة والتبريد إلى شيء نشربه.
- العديد من السيارات التي تستخدم خلايا وقود الهيدروجين تحقق معدل أفضل للاقتصاد في استهلاك الوقود: إن التغاضي عن تقنيات خلايا وقود طاقة الهيدروجين سيكون أمراً غير مسؤولاً، وذلك لأن إمكانيات الاقتصاد في استهلاك الوقود هذا بها لا يصدق، فعلى سبيل المثال يمكن للسيارات العادية أن تكون قادرة حقاً على مضاعفة مداها باستخدام كمية مماثلة من الوقود دون خلق أطنان من الانبعاثات الضارة المحتملة، وهذا يعني أن السيارات الهجينة الموفرة للطاقة يمكن أن تقطع حوالي 1200 ميل على خزان كامل بدلاً من 600 ميل فقط.
- يمكننا تقليل مخاطر التعرض للمواد الكيميائية باستخدام خلايا وقود الهيدروجين: عادةً يوجد هناك أكثر من حوالي 150 مركب كيميائي مختلف موجود ومستخدم في المنزل العادي، ويمكن أن تصبح العديد من العناصر القائمة على الهيدروكربون مادة مسرطنة محتملة في العديد من المواقف، وإذا كنا نستنشق أبخرة الوقود من البنزين أو بعض عوامل معينة فإنها يمكن أن تسبب لنا صداعاً شديداً أو الشعور بالدوار أو الغثيان، ومع ذلك يساعد التحول إلى خلايا وقود الهيدروجين حقاً على تقليل مخاطر التعرض؛ لأن نفس الطاقة ستصبح مفيدة في مجموعة من التطبيقات.
- قد نتلقى مستوى أعلى من الاتساق مع خلايا وقود الهيدروجين: تمتد هذه الميزة إلى ملف الاستخدام العام للوقود، فعند استخدام بطارية أو مصدر طاقة مشابه يكون لدينا إذن وصول إلى طاقة أقل مع تقدم عمر المنتج أو انخفاض مستويات الطاقة، مما قد يقلل الإنتاج الذي نتلقاه من وجهة نظر المستخدم، ومن ناحية أخرى تستمر خلايا وقود الهيدروجين في العمل دون انقطاع حتى عندما تكون الاحتياطيات منخفضة، حيث يمكننا أيضاً استبدال الطاقة اللازمة على الفور بافتراض أن لدينا مصدر وقود متاحاً.
