آینده هیدروژن, در پرده ابهام

پیشینه سوخت های جانشین, سرشار از ناكامی ها است متانول با وجود پشتیبانی فراوان جورج بوش, هیچ گاه, به جز در ناوگان های آزمایشی, جایگاهی نیافت گازمایع فشرده شده CNG نیز, به ویژه در آمریكا سوخت گرانی است

تقریباً تمام شركت های عمده خودروسازی دنیا، ایده خودروهای الكتریكی با باتری را رها كرده اند. فقط اتانولی كه از ذرت به دست می آید، آن هم به دلیل حمایت های یارانه ای دولتی و ایالتی، اقبال اندكی در آمریكا یافته است. برخی راه حل های متفرقه تنها به كمك یارانه های دولتی در زمانی محدود به موفقیت هایی دست یافته اند.

آیا هیدروژن متفاوت از آنها است؟ چرا مدیران ارشد شل، بریتیش پترولیوم، جنرال موتورز، تویوتا، دایمكر كرایسلر، فورد و هوندا این قدر با حرارت از هیدروژن سخن می گویند؟ چرا جورج بوش، رومانوپرودی و آرنولد شوارتزنگر، پایه گذاری ساختارهای بنیادی برای فردای انرژی هیدروژنی را نوید می دهند؟ آیا هیدروژن جایی كه دیگر سوخت های جانشین بازماندند، قادر به تسخیر قلمرویی وسیع خواهد شد؟

هیدروژن قابلیت بالایی برای تولید انرژی دارد و به محیط زیست هم آسیب نمی رساند، اما نگاه های بدبینانه همچنان بر این منبع انرژی سایه افكنده است. دانشگاهیان مزیت های زودهنگامی را برای محیط زیست نمی بینند و هواداران محیط زیست، تاثیرات اجتماعی، محیطی و سیاسی هیدروژنی را زیر سوال می برند. برخی می گویند كه اصلاً ما راه را اشتباه آمده ایم. پل مك كریدی، در كتاب خود با عنوان «دوره گذار به انرژی هیدروژن» استدلال می كند كه با پیشرفت فناوری باتری سازی [برای ماشین های برقی] هیدروژن و خودروهای پیل سوختی اهمیت خود را از دست خواهند داد. جان دسیكو، عضو انجمن دفاع از محیط زیست، در این كتاب می گوید: «انرژی هیدروژنی در بهترین حالت، هنوز نارس و نوپا است». براساس گزارش آكادمی ملی - مهندسی و كنسول ملی پژوهش، درباره هیدروژن، سوال های بسیاری بی پاسخ مانده اند و پیش از پذیرش و درك قابلیت های هیدروژن می بایستی برموانع بسیاری غلبه كرد.

آنچه در همین ابتدای بحث جالب توجه می نماید، مخالفت های همگانی است. این مقاومت از سوی شركت های نفتی و اتومبیل سازی نیست، بلكه از سوی كسانی ابراز می شود كه بیشترین نگرانی را برای محیط زیست دارند.

جوزف جی.روم، در مقاله خود چنین استدلال می كند: «تلاش برای به بازارآوردن ماشین های هیدروژنی تا سال 2030، تلاش هایی را كه برای كاهش خروجی گازهای آلاینده و گلخانه ای مانند 2Co انجام شده است، تحت الشعاع قرار می دهد».

در واقع، بحث هیدروژن به درون بحث های كلی تر و وسیع تر مانند بحث كارنامه زیست محیطی جورج بوش كشیده می شود. جامعه هوادار محیط زیست نگران آن است كه هیاهوی دولت ها برای به كارگیری انرژی هیدروژنی، برضعف های كنونی قانون گذاری برای آلاینده های خروجی از صنایع سرپوش بگذارد و تلاش های گذشته را بی اثرسازد. درواقع موج نفتی در برابر آنچه هیجان انرژی هیدروژنی نام گرفته، آغاز شده است.

شاید این بدبینی بجا باشد. اگر بازده انرژی و تغییرات آب و هوای كره زمین هر دو برای دولت اولویت اجرایی دارند، پس می باید موضوع بحث را براساس میزان بودجه تخصیص یافته به هر دو زمینه عنوان كرد. شفاف بودن بودجه ها، امكان نادیده گرفتن موضوع هایی مانند گازهای گلخانه ای خروجی و تعهدهای محیط زیستی را از دولت سلب می كند. نخست باید برنامه ای درازمدت برای نحوه به كارگیری هیدروژن تبیین شود. سیاست گذاری برای انرژی هیدروژنی می باید به گونه ای باشد كه منافع كوتاه مدت مانند میزان بازده انرژی، كاهش گازهای گلخانه ای و جذب سرمایه های ویژه انرژی های تجدیدپذیر را در نظر بگیرد. اتومبیل های هیدروژنی بدون به حساب آوردن این شرایط، توفیقی نخواهند یافت.

در واقع خودروهای هیدروژنی در دوره گذار فنی از سوخت های سنتی به پیل های سوختی و هیدروژن گامی ضروری به شمار می آیند. اگر به سراغ هیدروژن نرویم، پس به دنبال چه منبع دیگری باشیم؟ هیچ جانشین بالقوه ای كه گستردگی و مزیت های هیدروژن را داشته باشد، موجود نیست!

تمام راه حل ها برای جانشینی سوخت های سنتی تا به امروز بی نتیجه مانده اند، زیرا سودی برای سرمایه گذاران خصوصی به ارمغان نیاورده اند و خواست های عمومی جامعه را در زمینه توقف روند آلودگی و امنیت عرضه انرژی برآورده نكرده اند.

در مقایسه با نفت و بنزین، احتمال «بازگشت سرمایه» گازفشرده طبیعی(سی.ان.جی)، اتانول، متانول، پروپان و اتومبیل های برقی با منبع باتری بسیار پایین بود. تمام این منابع انرژی، برد مسافتی كمتری نسبت به انواع بنزینی- دیزلی برای خودروها فراهم می آورند و ضریب ایمنی و عملكرد آنها هم پایین تر است، تنها مزیت آنها كاهش گازهای آلاینده خروجی و امنیت عرضه آنها است كه البته افراد كمی، تنها به همین دو دلیل، این گونه خودروها را می خرند. تبلیغ برای این نوع انرژی ها از سر فریبكاری نبوده است، بلكه تنها اشتباه های محاسباتی آنها از وضع بازار انرژی را نشان می دهد.

دو خطای عمده در این زمینه رخ داده است: یكی پیش بینی های غیرواقع گرایانه از ذخایر نفتی و كیفیت بنزین و دیگری، اغراق فراوان درباره مزیت های زیست محیطی و اقتصادی سوخت های جانشین. نفت به لطف فناوری ارزان و فراوان در دسترس است و موتورهای بنزینی و دیزلی، پاك تر و با خروجی گازهای آلاینده كمتر تولید و گسترش داده می شوند.

هیدروژن تنها به دلیل داشتن مزیت زیست محیطی و انرژی، دست كم در كوتاه مدت، نمی تواند موفق شود. هیدروژن توان دست و پنجه نرم كردن را با صنایع عظیم نفتی، با بیش از یك قرن سرمایه گذاری در تمام بخش های آن، ندارد. با اصلاح موتورهای درون سوز امروزی، هر دو نوع موتور پیل سوختی و بنزین اصلاح شده، مزیت های محیط زیستی یكسانی را به نمایش می گذارند. هیدروژن، آسان ترین و ارزان ترین راه كسب انرژی نیست و در درازمدت، امیدی به كاهش ناگهانی میزان دی اكسید كربن وجود ندارد، زیرا تولید و خرید خودروها همه روزه در حال افزایش است. شاید تا پایان این قرن، ذخایر نفتی نایاب شود.

هیدروژن

به نظر می رسد كه صنایع اتومبیل سازی اشتیاق فراوانی برای مصرفی كردن خودروهای پیل سوختی دارند. همان گونه كه آكادمی ملی پژوهش نشان می دهد، ظرفیت فراوانی برای ارزان كردن هزینه تولید، توزیع و مصرف هیدروژن وجود دارد. هیدروژن همچنین خروجی گازهای آلاینده را به صفر می رساند.

آینده هیدروژن به صنایع اتومبیل سازی و میزان استقبال آنها از پیل سوختی وابسته است. دامنه حركت خودروهای پیل سوختی مانند ماشین های برقی- باتری محدود نیست و به زمان شارژ طولانی و تعمیر و نگهداری زیاد نیاز ندارد. شتاب مناسب، كاركرد بی صدا و آرام از مزیت های دیگر آن است.

موتورهای پیل سوختی، قطعات مكانیكی و هیدرولیكی بسیار كمتری نسبت به موتورهای امروزی دارند و در نتیجه نظر تولیدكنندگان را به خود جذب كرده اند. تحقیقات در زمینه پیل های سوختی و خودروهای آنها ادامه دارد و فناوری آنها در دسترس است. اگر قیمت پیل های سوختی قابل رقابت و با قیمتی مناسب عرضه شوند، راه برای انرژی هیدروژنی هموار می شود.

مشكلات فنی پیش رو، افزایش قدرت عملكردی، كار در درجه حرارت های بالا و افزایش قابلیت های موتور است. در این بخش سرمایه گذاری های گسترده شده است. هیدروژن در حال حاضر از گازطبیعی و نفت، تقریباً با همان هزینه استخراج بنزین، به دست می آید. به زودی هزینه تولید آن ازانواع منابع متفرقه و سوخت های فسیلی به میزان قابل قبولی خواهد رسید. هزینه توزیع و حمل و نقل هیدروژن (به دلیل خواص فیزیكی آن) هنوز بالا است. امكانات مناسب مانند پمپ بنزین های فراوان، برای هیدروژن فراهم نیستند.

همه شركت های نفتی اجازه استفاده از زیرساخت هایشان را برای توزیع هیدروژن نخواهند داد، گرچه بسیاری از آنها از سرمایه گذاران این صنعت به شمار می روند. بدون حمایت دولتی و صنایع نفتی، جایگاه های عرضه هیدروژن به طور گسترده بنا نخواهند شد و در نتیجه، عصر هیدروژن به تاخیر خواهد افتاد.

زمینه دیگری كه امكان موفقیت را برای هیدروژن فراهم می كند، ژنراتورهای پیل سوختی است. با توجه به دشواری اتصال نقاط دورافتاده به شبكه سراسری توزیع برق، پیل های سوختی، جانشینی مطمئن برای ژنراتورها و نیروگاه های كوچك به شمار می روند. در هنگام خاموشی برق ناحیه شرقی آمریكای شمالی، تنها چند شركت كه از سیستم پشتیبانی پیل های سوختی بهره می بردند، توانستند به كار خود ادامه دهند.

سخن آخر این كه با توجه به پژوهش های مداوم در زمینه هیدروژن و در دسترس بودن فناوری پیل های سوختی، جذب سرمایه گذاران خصوصی، حمایت های وسیع دولتی و شركت های نفتی و تداوم اشتیاق شركت های خودروسازی برای تولید خودروهای پیل سوختی و كاهش قیمت های تولید، توزیع و حمل و نقل هیدروژن دست كم از دهه آینده، ورود به عصر هیدروژن را نوید خواهد داد.

منبع: مجله Technology Issues in Science and، مترجم: آرمین غفوریان