خودروی آب سوز چگونه کار می کند؟

خودروی آب سوز چیست؟

خودروی آب سوز به خودرویی گفته می‌شود که انرژی خود را برای حرکت، به صورت مستقیم از آب می‌گیرد. برخی از این خودرو ها به صورت ترکیبی کار می‌کنند و بخشی از انرژی مورد نیاز خود را از سوخت هایی مانند سوخت های فسیلی (بنزین ، گازوییل و ...) یا انرژی الکتریکی تامین می‌کنند.

آب از دو عنصر هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است که عنصر هیدروژن به خودی خود قابل اشتعال و دارای انرژی زیادی می‌باشد .اما انرژی مفید آن در زمانی که در واکنش شیمیایی تشکیل مولکول آب شرکت کرده آزاد شده است. آب نمی تواند بسوزد. طی فرآیند الکترولیز می توان ملکول آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه نمود اما این عمل دقیقا به همان اندازه انرژی نیاز دارد که در زمان واکنش ترکیب اکسیژن و هیدروژن برای تشکیل ملکول آب آزاد شده است. در واقع بخشی از انرژی در زمان تجزیه ملکول آب و ترکیب مجدد اکسیژن و هیدروژن به صورت حرارت از دست خواهد رفت. بنابراین آزاد کردن انرژی شیمیایی از آب به آزاد شدن میزانی از انرژی بیش از مقدار آزاد شده از واکنش اکسیژن و هیدروژن نیاز دارد که منجر به نقض اولین و یا دومین قانون ترمودینامیک می‌گردد.

برای روشن‌تر شدن منظور و درک بهتر شما ،ابتدا مشخص کنیم که به چه خودروهایی ، خودروی آب سوز گفته نمی‌شود :

1. خودروهای هیدروژنی که در آن‌ها هیدروژنِ مصرفی با استفاده از الکتریسیته و طی فرآیند الکترولیز، از آب به دست می‌آید. در این خودروها نیز نه آبی وارد موتور می‌شود و نه از آب برای تولید انرژی استفاده می‌شود؛ بلکه هیدروژن تنها «حامل» انرژی است که طی فرآیند «الکترولیز»، صرف جداسازی اکسیژن و هیدروژن شده است. در حقیقت تنها فلسفه‌ی وجودی خودروهای هیدروژنی، چگالی بالاتر انرژی ذخیره‌شده در هیدروژن نسبت به باتری‌های فعلی است. پیش‌بینی می‌شود که در آینده‌ای نه‌چندان دور، با پیشرفت تکنولوژی و افزایش ظرفیت ذخیره‌ی انرژی باتری‌ها، خودروهای هیدروژنی موضوعیت خود را به‌طور کامل از دست بدهند.
2. خودروهایی که با تزریق آب به محفظه‌ی احتراق و ترکیب آن با مخلوط سوخت-هوا، از آن برای افزایش نسبت تراکم و کاهش لگد موتور استفاده می‌کنند.
3.  خودروهایی که در آن‌ها برای بهینه‌تر شدن مصرف انرژی، پایین آمدن قیمت سوخت و کاهش آلایندگی خودرو، مقداری هیدروژن به سوخت متداول هیدروکربنی اضافه می‌شود. به این تکنیک «بهبنه‌کردن سوخت با استفاده از هیدروژن» گفته می‌شود.
   
   

تولید انرژی از آب چگونه صورت می‌گیرد؟

بنا به قوانین حاکم بر دنیای فیزیک ، هیچ‌گونه راهی برای استخراج انرژی از آب وجود ندارد. آب به خودی خود، از لحاظ ترمودینامیکی مولکولی به‌شدت پایدار محسوب می‌شود و به دلیل پیوند شیمیایی بسیار محکم بین هیدروژن و اکسیژن، آنتالپی تشکیل آن منفی (برابر با ۲۸۵.۸- کیلوژول بر مول) است. این یعنی برای شکستن پیوند بین اتم‌های تشکیل‌دهنده‌ی یک لیتر آب، باید تقریبا برابر با میزان انرژی مصرفی یک انسان بالغ در طول روز (حدود ۲۵۰۰ کیلوکالری) انرژی صرف کنید.

تولید انرژی از آب، قوانین اول و دوم ترمودیناک را نقض می‌کند.

از آنجایی که هیچ ترکیب دیگری از هیدروژن و اکسیژن وجود ندارد که آنتالپی تشکیل آن منفی‌تر از آب باشد، انرژی مورد نیاز برای شکستن پیوند هیدروژن و اکسیژن، همواره برابر (در حالت ایده‌آل) یا بیشتر از انرژی به‌دست‌آمده از ترکیب مجدد این دو عنصر خواهد بود. به زبان ساده، «هیچ راهی برای گرفتن انرژی از آب وجود ندارد، مگر اینکه در این راه انرژی بیشتری از آن‌چه به دست می‌آید هزینه کنید».

خودروهایی که مدعی استفاده از آب بجای سوخت های فسیلی هستند عبارتند از :

کاربراتور الکترولیتی گرت

گفته شده است چارلز اچ گرت خودرویی با سوخت آب را "برای چند دقیقه" به نمایش در آورده است که این موضوع در ۸ سپتامبر سال ۱۹۳۵ در اخبار صبح دالاس اطلاع رسانی شده است . روش مورد استفاده الکترولیز آب به اکسیژن و هیدروژن بوده و گرت گواهی ثبت اختراعی را در همان سال ثبت نمود.

سلول سوخت آبی استنلی مایر

در سال ۱۹۸۰ استنلی مایر ادعا کرد که او قادر به استخراج انرژی از آب شده است . اگر چه برای توضیح این پدیده دچار تناقض گویی شد. دادگاهی در اوهایو در سال ۱۹۹۶ او را به جرم تقلب و کلاه برداری گناهکارتشخیص داد.

دنیس کلاین

در سال ۲۰۰۲ شرکت فن آوری هیدروژن کاربردی اختراعی به نام "Aquygen" را ثبت کرد. این شرکت ادعا کرد که قادر است یک وسیله نقلیه را تنها با سوخت آبی به حرکت در آورد. بنیانگذار شرکت٬ دنیس کلاین ادعا کرد در حال انجام مذاکرات با تولید کننده های بزرگ خودرو است و دولت آمریکا قصد تولید خودروی هامر را با استفاده از تکنولوژی وی دارد.

در حال حاضر این شرکت دیگر ادعای تامین سوخت خودرو بوسیله ی آب را ندارد و می گوید تنها قادر به افزایش بهره وری سوخت های هیدروژنی می باشد.

انرژی جهانی ژنزیس

همچنین در سال ۲۰۰۲ شرکت انرژی جهانی ژنزیس اعلام کرد که دستگاهی را آماده ورود به بازار کرده است که قدر به استخراج انرژی از آب با جدا کردن و ترکیب مجدد هیدروژن و اکسیژن می باشد.در سال ۲۰۰۳ این شرکت اعلام کرد که این فناوری را برای به حرکت در آوردن خودرو ارتقا داده است.این شرکت بیش از ۲٬۵ میلیون دلار از سرمایه گذاران دریافت نمود اما هیچگاه دستگاهی را به بازار ارائه نکرد. در سال ۲۰۰۶ پاتریک کلی بنیانگذار شرکت انرژی جهانی ژنزیس در نیوجرسی به پنج سال زندان به دلیل سرقت و کلاه برداری و بازپرداخت $۴۰۰٬۰۰۰ به خسارت دیدگان شد.

علاءالدین جاسمی زرگانی

در سال ۲۰۱۶ کار آفرین ایرانی به نام علاءالدین جاسمی زرگانی مدعی ساخت خودرویی شد که تنها از آب به عنوان منبع تامین انرژی استفاده می کند. که بعد ها این خودروی آب سوز مورد انتقاد اساتید دانشگاه قرار گرفت.

شهرام آزادی عضو هیات علمی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی طی مصاحبه ای با خبرگزاری ایسنا ادعای علاءالدین جاسمی را نوعی عوام‌فریبی برای مقاصد خاص خواند.

چرا نمیتوان هیدروژن موجود در اتمسفر زمین را منبع انرژی دانست ؟

اشاره‌ی مدعیان ساخت خودروهای آب‌سوز به پیل‌های سوختی و موشک‌های هیدروژنی، برای گمراه کردن مخاطب و ایجاد این تصور غلط است که هیدروژن نوعی منبع انرژی است.
هیدروژن مورد استفاده در پیل‌ها سوختی و راکت‌ها، تنها وسیله‌ای برای ذخیره‌ی انرژی است، نه منبع آن

از آن‌جایی که به دلیل وجود اکسیژن در اتمسفر زمین، نمی‌توان هیدروژن را به‌صورت آزاد در طبیعت پیدا و استخراج کرد؛ تمامی مولکول‌های H2 مورد استفاده در مصارف مختلف، در واقع ساخته‌ی دست بشر هستند و با صرف مقادیر زیاد انرژی تولید شده‌اند. به همین دلیل، هیدروژن استفاده‌شده در پیل‌های سوختی و راکت‌ها، تنها وسیله‌ای برای ذخیره‌ی کوتاه‌مدت انرژی است، نه سوختی طبیعی یا منبعی از انرژی.

تنها در صورتی می‌توان روی واکنش هیدروژن و اکسیژن نام «منبع انرژی» گذاشت که مولکول‌های دواتمی هیدروژن استفاده‌شده در این واکنش، طی فرایندی جادویی به‌طور مستقیم از خارج از جو زمین آورده شده باشند (یعنی برای تولید آن‌ها انرژی صرف نشده باشد).

سخن آخر :

در کل ما میتوانیم خودروی آب سوز بسازیم که در آن با الکترولیز آب ، مولکول های آب را به هیدروژن و اکسیژن تبدیل کنیم و بعد با واکنش مجدد اکسیژن و هیدروژن ، انرژی مورد نیاز خودرو را تامین کنیم اما برای اینکار باید یک موتور بزرگتر و قوی تر برای تامین انرژی مورد نیاز الکترولیز روی خودرو سوار کنیم . اگر همان انرژی را که برای صرف جداسازی هیدروژن از اب میکنیم ، مستقیما برای به حرکت در آوردن موتور مورد استفاده خودرو قرار دهیم به صرفه تر خواهد بود  و روش های بالا ، غیر عقلانی و حتی مضحک است.به بیان ساده، «قوانین ترمودینامیک را نمی‌توان دور زد».

گردآوری : مجله اینترنتی وب