شركات السيارات تتعاون لتطوير شاحنات الهيدروجين

كتبت : حبيبة جمال

في العام الماضي، قامت شاحنة بسلسلة من الرحلات عبر ممر برينر ، وهو طريق عالي الارتفاع يربط بين إيطاليا والنمسا ويلعب دورًا مهمًا في نقل البضائع في أوروبا.

حتى الآن ، طبيعي جدا. ومع ذلك ، كانت هذه السيارة مختلفة: نموذج أولي يعمل بالهيدروجين ، واستخدمت خلايا الوقود ، ووفقًا لما ذكرته الشركة المصنعة Daimler Truck

  لا ينبعث منها سوى بخار الماء

في بيان صدر في نوفمبر ، قالت الشركة إنها تخطط لإجراء مزيد من الاختبارات لشاحنتها Mercedes-Benz GenH2 في المناطق الجبلية.

وقالت الشركة: “هدف التطوير هو مدى 1000 كيلومتر  وأكثر” ، مضيفة أنها كانت تستهدف سلسلة الإنتاج في النصف الثاني من عشرينيات القرن الحالي.

تمثل اختبارات Daimler Truck ، الجارية حاليًا ، مثالًا واحدًا فقط على الكيفية التي تنظر بها الشركات العاملة في قطاع الشحن إلى الهيدروجين.

يشمل البعض الآخر شاحنات فولفو. في سبتمبر 2022 ، قالت إنها ستبدأ اختبار الشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود فيما أسمته “حركة المرور التجارية” اعتبارًا من عام 2025.

قالت الشركة التي تعد جزءًا من مجموعة فولفو الأكبر: “ستكون الشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين مناسبة بشكل خاص للمهام الطويلة والثقيلة التي تتطلب الطاقة”.

وأضافت: “يمكن أن تكون أيضًا خيارًا في البلدان التي تكون فيها إمكانيات شحن البطاريات محدودة”.

في إشارة إلى أن التعاون يمكن أن يكون مفتاحًا لتطوير التنقل الذي يعمل بالهيدروجين ، قامت شركة Daimler Truck ومجموعة فولفو أيضًا بإنشاء مشروع cellcentric ، وهو مشروع مشترك يركز على تصنيع خلايا الوقود.

صناعة الشحن

تأتي التحركات المذكورة أعلاه في وقت يتم فيه وضع الخطط لتقليل إجمالي الانبعاثات المرتبطة بالنقل ، بما في ذلك تلك الناتجة عن المركبات الكبيرة ذات الأهمية الحاسمة لصناعة الشحن.

قالت المملكة المتحدة ، على سبيل المثال ، إنها تريد أن تكون جميع مركبات البضائع الثقيلة الجديدة هناك خالية من الانبعاثات بحلول عام 2040.

في الولايات المتحدة ، تهدف كاليفورنيا إلى أن تصبح نصف مبيعات الشاحنات الثقيلة في الولاية كهربائية بالكامل بحلول عام 2035.

في أماكن أخرى ، تتطلع المفوضية الأوروبية ، الفرع التنفيذي للاتحاد الأوروبي ، إلى تشديد معايير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للمركبات الثقيلة مثل الشاحنات.

وتقول إن هذه الفئة من المركبات – التي تشمل أيضًا حافلات المسافات الطويلة وحافلات المدينة – مسؤولة عن أكثر من 25٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من النقل البري داخل الكتلة ، وأكثر من 6٪ من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة هناك.

مع تخطيط الاقتصادات الكبرى لمستقبل يتمحور حول تقنيات منخفضة الانبعاثات وعديمة الانبعاثات ، يجب تكثيف الجهود لإزالة الكربون في قطاع الشحن.

لذلك ليس من المستغرب أنه إلى جانب الهيدروجين ، يتم أيضًا النظر في المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات للنقل بالشاحنات.

وتشمل هذه   شركة Semi ، Daimler Truck’s Mercedes-Benz eActros و Volvo FH Electric. تعمل شركات أخرى مثل Scania و DAF أيضًا في مساحة البطارية الكهربائية.

مجموعة من الخيارات

يقول جوناثان ووكر  رئيس المدن وسياسة البنية التحتية في الهيئة التجارية للخدمات اللوجستية في المملكة المتحدة “عندما يتعلق الأمر بنقل البضائع على الطرق ، فإن مسألة ما إذا كانت إحدى التقنيات ستصبح مهيمنة هي مسألة مفتوحة.”

واستشهد بمثال الشركات التي تدير أساطيل الشاحنات التي تسافر “نطاقات محدودة نسبيًا في عملياتها اليومية” ، قال لشبكة سي إن بي سي إن “تحولًا مهمًا للغاية … نحو الشاحنات الكهربائية” كان يُلاحظ.

وأضاف: “من الواضح أن الكهرباء تعمل بشكل جيد جدًا لهذا النوع من … العمليات الحضرية” ، قبل أن يشير إلى أن علامات الاستفهام لا تزال قائمة عندما يتعلق الأمر بـ “طرق المسافات الطويلة والكبيرة”.

“نحن نعلم أن تكنولوجيا البطاريات تتقدم ، لكن الهيدروجين … يقدم أقرب مقارنة للديزل حاليًا ، لذلك نعتقد ، على الأقل في المدى القصير إلى المدى المتوسط ، أنه سيكون خليطًا.”

المنظمات الأخرى التي تحاول رسم كيفية تطوير إزالة الكربون من المركبات المشاركة في هذا القطاع تشمل مجموعة حملة النقل والبيئة ومقرها بروكسل.

اوضح “بالنسبة لثلثي نشاط الشحن البري الذي يقل عن 400 كيلومتر ، تعد الشاحنات الكهربائية ذات البطاريات هي التكنولوجيا الأكثر تنافسية وستصل قريبًا إلى التكافؤ في التكلفة مع شاحنات الديزل التقليدية من منظور التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) ،”  .

ويضيف  : “ما هي تكنولوجيا الانبعاثات الصفرية من البطارية الكهربائية والهيدروجين التي ستسود في قطاع المسافات الطويلة غير مؤكد”.

“من المرجح أن تكون شاحنات المسافات الطويلة الكهربائية التي تعمل بالبطارية أكثر فعالية من حيث التكلفة وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، في حين أن شاحنات خلايا الوقود الهيدروجينية قد توفر مرونة أكبر من حيث التزود بالوقود وقد تكون أكثر ملاءمة لبعض التطبيقات المتخصصة.”

تحديات الهيدروجين

وصفته وكالة الطاقة الدولية بأنه “ناقل طاقة متعدد الاستخدامات” ، يحتوي الهيدروجين على مجموعة متنوعة من التطبيقات ويمكن استخدامه في مجموعة واسعة من الصناعات.

تتضمن إحدى طرق إنتاج الهيدروجين التحليل الكهربائي ، وهي عملية يقوم من خلالها تيار كهربائي بتقسيم الماء إلى أكسجين وهيدروجين.

يطلق البعض على الهيدروجين الناتج “أخضر” أو “متجدد” إذا كانت الكهرباء المستخدمة في العملية تأتي من منشآت الطاقة المتجددة مثل الرياح أو مزارع الطاقة الشمسية.

اليوم ، لا تزال الغالبية العظمى من توليد الهيدروجين تعتمد على الوقود الأحفوري.

قال ووكر: “إذا نظرت إلى الهيدروجين ، على سبيل المثال ، كدولة ، فنحن بحاجة إلى تحديد الغرض الذي نريد استخدام الهيدروجين من أجله”.

وأضاف أنه كانت هناك مناقشات “حول استخدام الهيدروجين للتدفئة ، واستخدامه في السكك الحديدية ، واستخدامه في النقل البري ، ومن الواضح أن هناك طلبًا على الهيدروجين في القطاع الكيميائي”.

“ولكن يجب تحديد ذلك كدولة ، لأنه ، كما تعلمون ، في حين أن الهيدروجين وفير ، فإنه أيضًا مكلف نوعًا ما ، ولا يخلو من المشكلات البيئية لإنتاجه.”

مفتاح البنية التحتية

بغض النظر عن التكنولوجيا التي تأتي في المقدمة ، هناك شيء واحد مؤكد: ستكون هناك حاجة إلى شبكة واسعة للتزود بالوقود وإعادة شحن خلايا وقود الهيدروجين أو المركبات الكهربائية بالبطارية إذا كانت هذه المركبات ستكتسب أي نوع من موطئ قدم داخل القطاع.

وقال ووكر   أن هذا لم يكن موجودًا اليوم ، وشدد على أهمية إنشاء واحدة.

“أنت بحاجة إلى هذه المرونة في الشبكة للتأكد ، في الواقع ، إذا كانت السيارة فجأة … خارج النطاق ، دون خطأ من السائق ، فإنها تكون قادرة على الذهاب والتزود بالوقود بسرعة ومواصلة رحلتهم.”

يبدو أن التغيير على تلك الجبهة قادم. داخل الاتحاد الأوروبي ، على سبيل المثال ، تُبذل الجهود لتهيئة الظروف التي من شأنها أن تمكن شاحنات الهيدروجين من السفر لمسافات طويلة.

في مارس 2023 ، رحبت المفوضية الأوروبية بالاتفاق المؤقت بين البرلمان الأوروبي ومجلس الاتحاد الأوروبي بشأن نشر “بنية تحتية كافية للوقود البديل”.

تحتوي الاتفاقية على أهداف تتعلق بمحطات الشحن للمركبات الكهربائية الثقيلة والسيارات والشاحنات التي تعمل بالهيدروجين.

في مكان آخر ، تقول إليمنت 2 ، ومقرها شمال إنجلترا ، إنها تبني “شبكة وطنية من محطات التزود بالوقود بالهيدروجين … عبر المملكة المتحدة [التي غادرت الاتحاد الأوروبي] وأيرلندا.”

المستقبل

بالإضافة إلى استخدامه في المركبات على الطرق ، يمكن أن يلعب الهيدروجين أيضًا دورًا في الشحن بالسكك الحديدية ، مع الشركات الكبرى مثل Alstom

واستشرافا للمستقبل ، شدد ووكر من شركة الخدمات اللوجستية في المملكة المتحدة على أهمية المضي قدما في “تجارب كل من بطاريات الكهرباء والبطارية الهيدروجينية ذات الجهد العالي لرحلات الشحن لمسافات أطول.”

وأضاف أن هذه التجارب يجب “إجراؤها بسرعة وفعالية وبتقارير منتظمة حتى تتمكن الصناعة من … مواكبة ما يتم تعلمه”.

إذا أظهرت التجارب أن تقنية معينة كانت “واعدة حقًا” ، فإن هذا بدوره سيمنح الصناعة “الثقة للعمل مع الشركات المصنعة للاستثمار في التكنولوجيا الجديدة”.

ونأمل أن نرى نوعًا من الدائرة الفاضلة للاستثمار من قبل الصناعة ، [والتي] تتطلب استثمارات أكبر في البنية التحتية. وهذان الشيئان يسيران جنبًا إلى جنب. “