خودروی آب سوز چگونه کار می نماید؟

به گزارش مجله شهبازی، خودروی آب سوز به خودرویی گفته می گردد که بجای استفاده از سوخت های فسیلی و الکتریکی،انرژی خود را با الکترولیز آب به هیدروژن به دست می آورد.

خودروی آب سوز چگونه کار می نماید؟

خودروی آب سوز چیست؟

خودروی آب سوز به خودرویی گفته می شود که انرژی خود را برای حرکت، به صورت مستقیم از آب می گیرد. بعضی از این خودرو ها به صورت ترکیبی کار می نمایند و بخشی از انرژی مورد احتیاج خود را از سوخت هایی مانند سوخت های فسیلی (بنزین ، گازوییل و ...) یا انرژی الکتریکی تامین می نمایند.

آب از دو عنصر هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است که عنصر هیدروژن به خودی خود قابل اشتعال و دارای انرژی زیادی می باشد .اما انرژی مفید آن در زمانی که در واکنش شیمیایی تشکیل مولکول آب شرکت نموده 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 احتیاج 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 احتیاج دارد که منجر به نقض اولین و یا دومین قانون ترمودینامیک می شود.

برای روشن تر شدن منظور و درک بهتر شما ،ابتدا مشخص کنیم که به چه خودروهایی ، خودروی آب سوز گفته نمی شود :

  1. خودروهای هیدروژنی که در آن ها هیدروژنِ مصرفی با استفاده از الکتریسیته و طی فرآیند الکترولیز، از آب به دست می آید. در این خودروها نیز نه آبی وارد موتور می شود و نه از آب برای فراوری انرژی استفاده می شود؛ بلکه هیدروژن تنها حامل انرژی است که طی فرآیند الکترولیز، صرف جداسازی اکسیژن و هیدروژن شده است. در حقیقت تنها فلسفه وجودی خودروهای هیدروژنی، چگالی بالاتر انرژی ذخیره شده در هیدروژن نسبت به باتری های فعلی است. پیش بینی می شود که در آینده ای نه چندان دور، با پیشرفت تکنولوژی و افزایش ظرفیت ذخیره انرژی باتری ها، خودروهای هیدروژنی موضوعیت خود را به طور کامل از دست بدهند.
  2. خودروهایی که با تزریق آب به محفظه احتراق و ترکیب آن با مخلوط سوخت-هوا، از آن برای افزایش نسبت تراکم و کاهش لگد موتور استفاده می نمایند.
  3. خودروهایی که در آن ها برای بهینه تر شدن مصرف انرژی، پایین آمدن قیمت سوخت و کاهش آلایندگی خودرو، مقداری هیدروژن به سوخت متداول هیدروکربنی اضافه می شود. به این تکنیک بهبنه کردن سوخت با استفاده از هیدروژن گفته می شود.

فراوری انرژی از آب چگونه صورت می گیرد؟

بنا به قوانین حاکم بر دنیای فیزیک ، هیچ گونه راهی برای استخراج انرژی از آب وجود ندارد. آب به خودی خود، از لحاظ ترمودینامیکی مولکولی به شدت پایدار محسوب می شود و به دلیل پیوند شیمیایی بسیار محکم بین هیدروژن و اکسیژن، آنتالپی تشکیل آن منفی (برابر با 285.8- کیلوژول بر مول) است. این یعنی برای شکستن پیوند بین اتم های تشکیل دهنده یک لیتر آب، باید تقریبا برابر با میزان انرژی مصرفی یک انسان بالغ در طول روز (حدود 2500 کیلوکالری) انرژی صرف کنید.

فراوری انرژی از آب، قوانین اول و دوم ترمودیناک را نقض می نماید.

از آنجایی که هیچ ترکیب دیگری از هیدروژن و اکسیژن وجود ندارد که آنتالپی تشکیل آن منفی تر از آب باشد، انرژی مورد احتیاج برای شکستن پیوند هیدروژن و اکسیژن، همیشه برابر (در حالت ایده آل) یا بیشتر از انرژی به دست آمده از ترکیب مجدد این دو عنصر خواهد بود. به زبان ساده، هیچ راهی برای دریافت انرژی از آب وجود ندارد، مگر اینکه در این راه انرژی بیشتری از آن چه به دست می آید 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 8 سپتامبر سال 1935 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 1980 استنلی مایر ادعا کرد که او قادر به استخراج انرژی از آب شده است . اگر چه برای شرح این پدیده دچار تناقض گویی شد. دادگاهی در اوهایو در سال 1996 او را به جرم تقلب و کلاه برداری گناهکارتشخیص داد.

دنیس کلاین

در سال 2002 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 اجرا مذاکرات با فراوری نماینده های عظیم خودرو است و دولت آمریکا قصد فراوری خودروی هامر را با استفاده از تکنولوژی وی دارد.

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

انرژی جهانی ژنزیس

همچنین در سال 2002 شرکت انرژی جهانی ژنزیس گفت که دستگاهی را آماده ورود به بازار نموده است که قدر به استخراج انرژی از آب با جدا کردن و ترکیب مجدد هیدروژن و اکسیژن می باشد.در سال 2003 این شرکت گفت که این فناوری را برای به حرکت در آوردن خودرو ارتقا داده است.این شرکت بیش از 2٬5 میلیون دلار از سرمایه گذاران دریافت نمود اما هیچگاه دستگاهی را به بازار ارائه نکرد. در سال 2006 پاتریک کلی بنیانگذار شرکت انرژی جهانی ژنزیس در نیوجرسی به پنج سال زندان به دلیل سرقت و کلاه برداری و بازپرداخت $400٬000 به خسارت دیدگان شد.

علاءالدین جاسمی زرگانی

در سال 2016 کار آفرین ایرانی به نام علاءالدین جاسمی زرگانی مدعی ساخت خودرویی شد که تنها از آب به عنوان منبع تامین انرژی استفاده می نماید. که بعد ها این خودروی آب سوز مورد انتقاد اساتید دانشگاه نهاده شد.

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

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

اشاره مدعیان ساخت خودروهای آب سوز به پیل های سوختی و موشک های هیدروژنی، برای گمراه کردن مخاطب و ایجاد این تصور غلط است که هیدروژن نوعی منبع انرژی است.

هیدروژن مورد استفاده در پیل ها سوختی و راکت ها، تنها وسیله ای برای ذخیره انرژی است، نه منبع آن

از آن جایی که به دلیل وجود اکسیژن در اتمسفر زمین، نمی توان هیدروژن را به صورت آزاد در طبیعت پیدا و استخراج کرد؛ تمامی مولکول های H2 مورد استفاده در مصارف مختلف، در واقع ساخته دست بشر هستند و با صرف مقادیر زیاد انرژی فراوری شده اند. به همین دلیل، هیدروژن استفاده شده در پیل های سوختی و راکت ها، تنها وسیله ای برای ذخیره کوتاه مدت انرژی است، نه سوختی طبیعی یا منبعی از انرژی.

تنها در صورتی می توان روی واکنش هیدروژن و اکسیژن نام منبع انرژی گذاشت که مولکول های دواتمی هیدروژن استفاده شده در این واکنش، طی فرایندی جادویی به طور مستقیم از خارج از جو زمین آورده شده باشند (یعنی برای فراوری آن ها 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 احتیاج خودرو را تامین کنیم اما برای اینکار باید یک موتور عظیمتر و قوی تر برای تامین انرژی مورد احتیاج 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 نمی توان دور زد.

منبع: ستاره
انتشار: 18 آذر 1399 بروزرسانی: 18 آذر 1399 گردآورنده: sh-shahbazi.ir شناسه مطلب: 585

به "خودروی آب سوز چگونه کار می نماید؟" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "خودروی آب سوز چگونه کار می نماید؟"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید