جگوار-لندروور در حال کار روی نسخهٔ هیدروژنی دیفندر است. این پروژه، زئوس نام گرفته و سازندهٔ بریتانیایی آزمایش خودرو را امسال آغاز می‌کند. این شرکت بخشی از بودجهٔ لازم برای توسعهٔ این پروژه را از مرکز قوای محرکهٔ پیشرفتهٔ دولت بریتانیا دریافت کرده است. JLR همچنین برای این پروژه با شرکا و قطعه‌سازانی مثل مارلی اتوموتیو سیستم، دلتا موتوراسپرت و مرکز صنعتی باطری‌سازی بریتانیا هم همکاری کرده است. البته JLR فعلاً از دیفندر هیدروژنی به‌عنوان یک کانسپت یاد کرده و هیچ حرفی از تولید آن نزده است.
بااین‌حال، این شرکت معتقد است که تا سال ۲۰۳۰ حدود ۱۰ میلیون خودروی هیدروژنی در جاده‌ها و بیش از ۱۰ هزار جایگاه سوخت‌گیری هیدروژن وجود خواهد داشت. آزمایش‌های دیفندر هیدروژنی در انگلستان صورت می‌گیرد تا مصرف سوخت و توانایی‌های آفرود آن تأیید شوند. رئیس بخش هیدروژن و پیل سوختی جگوار-لندروور دراین‌باره می‌گوید:
ما میدانیم که هیدروژن در پیشرانه‌های آیندهٔ صنعت حمل‌ونقل نقش خواهد داشت و در کنار خودروهای الکتریکی، راه‌حل دیگری برای آلایندگی صفر لوله‌های اگزوز خواهد بود
در همین رابطه، جگوار-لندروور قصد دارد تا سال ۲۰۳۶ خروجی آلایندگی اگزوز محصولات خود را به صفر برساند.
[دانلود ویدئو]
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰اگر بتوانیم اکسیژن و هیدروژن را با هم ترکیب کنیم، حاصل کار جریان الکتریسیته و آب است.
اصول کاری یک سلول پیل سوختی دقیقا بر اساس ترکیب همین دو عنصر و تولید الکتریسیته استوار است.
اصول کاری پیل سوختی بر ایجاد پیوند میان دو عنصر اکسیژن و هیدروژن و تولید آب و الکتریسیته استوار است.هردوی عناصر لازم برای این واکنش به وفور در دسترس است (در ادامه منابع لازم برای این دو عنصر را مرور خواهیم کرد) و این فرآیند هم بسیار پاک است و هیچ آلایندگی تولید نمی‌کند. مشکل، اما وقتی آشکار می‌شود که اکسیژن و هیدروژن از ترکیب شدن با هم سر باز می‌زنند!
متاسفانه در حالت طبیعی اکسیژن و هیدروژن هیچ میلی به ترکیب شدن با هم ندارند و این وظیفه مهندسان است تا بتوانند روشی برای ترکیب کردن این دو ماده و تولید الکتریسیته پیدا کنند و اینجاست که پیچیدگی‌های یک سلول پیل سوختی مشخص می‌شود.
برای این منظور دانشمندان موفق شده‌اند کاتالیست‌های ویژه‌ای را طراحی کنند که می‌تواند با تغییر در ساختار این دو ماده آن‌ها را وادار به ترکیب با یکدیگر کند.
ص 1
محمد مختاری آذر
۳۰ خرداد ۱۴۰۰دقیقا درست می فرمایید از کاتالیست استفاده می کنند که در آن پلاتین به کار می رود به عنوان کاتالیزگر ولی چون قیمت پلاتین بالاست یک مقداری بر قیمت نهایی خودرو می افزاید
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰ممنونم من اینو آقای آذری از باشگاه خبرنگاران جوان داره میارم گفتم خیلی خوبه دوستانمان هم ببین البته همه کارشون درسته و میدونند
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰در یک سلول سوختی، گاز هیدروژن به‌صورتH ۲ به یک سمت پیل تزریق می‌شود که حکم آند را در باتری‌های معمولی دارد (این گاز در اصل حکم سوخت را دارد و عملا مصرف می‌شود و واژه پیل «سوختی» نیز به همین دلیل به این سیستم داده شده است). ساختار گاز هیدروژن در مواجهه با کاتالیزور (که به‌طور معمول از جنس پلاتین است) تجزیه می‌شود و به این ترتیب یون‌های مثبت هیدروژن و الکترون آزاد می‌شود. به‌طور معمول این دو بخش تمایل دارند به مسیر خود در پیل سوختی ادامه دهند، اما پس از کاتالیزور، یک لایه دیگر موسوم به الکترولیت (که می‌تواند ساختار‌های مختلفی داشته باشد و در بخش بعدی بررسی خواهد شد) وجود دارد که تنها به یون‌های مثبت اجازه عبور می‌دهد و به این ترتیب الکترون‌ها که بار منفی دارند نمی‌توانند از آن گذر کنند.
این الکترون‌ها ناچارند در مدار خارجی جریان پیدا کنند و به این ترتیب به سمت مصرف‌کننده جریان الکتریکی (که در اینجا موتور الکتریکی خودرو است) می‌روند. در داخل پیل سوختی یون‌های هیدروژن (که بار مثبت دارند و الکترون خود را از دست داده‌اند) در ادامه مسیر خود به سمت کاتد می‌روند. از سوی دیگر الکترون‌ها نیز در ادامه مسیر خود از مصرف‌کننده جریان الکتریکی به سمت کاتد می‌آیند (به‌طور کلی جریان الکتریکی باید به‌صورت بسته باشد به این معنا که الکترون‌ها بتوانند در یک مدار بسته حرکت کنند تا جریان تولید شود). در کاتد، یون‌های مثبت هیدروژن و الکترون‌ها با اکسیژن برخورد می‌کنند که حاصل آن فرمول مشهور ترکیب هیدروژن و اکسیژن، آب است.
ص2
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰به این ترتیب در پروسه این فعل‌وانفعالات، جریان الکتریسیته، آب و البته مقداری گرما تولید می‌شود. این گرما باعث می‌شود آب تولید شده به‌صورت بخار باشد و به همین دلیل است که از اگزوز خودروهای مجهز به پیل سوختی بخار آب خارج می‌شود. در این فرآیند هیچ آلاینده زیست‌محیطی تولید نمی‌شود و خروجی خودرو تنها بخار آب است و به همین دلیل این خودروها جزو خودروهای فاقد آلایندگی طبقه‌بندی می‌شوند.
در پروسه کاری پیل سوختی نیاز است در سمت آند هیدروژن وجود داشته باشد و در سوی دیگر (کاتد) هم جریان اکسیژن به‌طور پیوسته در اختیار باشد تا عمل ترکیب این دو ماده کامل شده و الکترون‌ها بتوانند جریان پیدا کنند، اما این دو ماده از چه منبعی در اختیار پیل سوختی قرار می‌گیرند؟
هیدروژن و اکسیژن از کجا به سلول پیل سوختی می‌رسند؟
همان‌گونه که گفتیم پیل سوختی برای کارکرد خود نیاز به جریان پیوسته اکسیژن و هیدروژن در دو سمت خود دارد. تأمین اکسیژن لازم برای این فرآیند دشوار نیست؛ اکسیژن به‌صورت O ۲ در هوای اطراف ما وجود دارد و به همین دلیل در پیل سوختی هم لزومی به تزریق گاز اکسیژن خالص نیست و کافی است در سمت کاتد جریان هوا برقرار باشد. به این منظور هوا به‌طور پیوسته به پیل تزریق می‌شود تا بتواند اکسیژن لازم برای کارکرد پیل را تأمین کند. در سمت دیگر پیل نیاز به هیدروژن داریم، اما متاسفانه نمی‌توان هیدروژن را از هوای اطراف گرفت.
ص3
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰هیدروژن سبک‌ترین عنصر جدول تناوبی است و به فراوانی نیز در سیاره زمین وجود دارد، اما متاسفانه در هوای تنفسی ما هیدروژن وجود ندارد و به همین دلیل باید هیدروژن را از طریقی دیگر به سلول رساند. برای این منظور، در خودروها از مخازن هیدروژن مایع استفاده می‌شود. مایع‌سازی هیدروژن باعث فشرده شدن آن می‌شود و به این ترتیب حجم آن کاهش پیدا می‌کند. این مسئله کمک می‌کند انتقال آن آسان‌تر باشد ضمن آنکه ذخیره‌سازی آن در خودرو هم نیاز به فضای کمتری دارد. به این ترتیب هیدروژن از مخزن سوخت به پیل تزریق می‌شود تا بتواند فرآیند کاری پیل را کامل کند. همان‌گونه که گفتیم هیدروژن به فراوانی در زمین وجود دارد، اما متاسفانه ترکیب منفرد آن نایاب است و معمولاً به‌صورت ترکیب با سایر عناصر وجود دارد و عملا باید آن را استخراج کرد. برای این منظور شاید ساده‌ترین راه‌حل، تجزیه آب باشد.
ص4
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰این راه‌حل هرچند در مقیاس آزمایشگاهی مناسب است، اما استفاده از آن در مقیاس صنعتی مقرون‌به‌صرفه نیست. خوشبختانه یکی از فراوانترین منابع هیدروژن، هیدروکربن‌ها هستند. همان‌گونه که از نامشان مشخص است، هیدروکربن‌ها متشکل از هیدروژن و کربن بوده و به‌طور معمول به‌عنوان سوخت مورد استفاده قرار می‌گیرند (گاز طبیعی و نفت از انواع هیدروکربن‌ها هستند). در صنعت نیز طی فرآیندی با بهره‌گیری از بخار آب داغ در فشار بالا و البته یک کاتالیزور، می‌توان هیدروژن این ترکیبات را آزاد کرد. در کنار این، از حرارت دادن کُک با حضور آب نیز هیدروژن به دست می‌آید.
البته پیل سوختی ما ابعاد کوچکی دارد و جریان الکتریکی محدودی نیز تولید می‌کند که برای راه‌اندازی موتور خودرو کافی نیست. به همین دلیل تعداد زیادی از این پیل‌های کوچک در کنار هم قرار می‌گیرند تا بتوانند نیرو‌بخش خودرو باشند. این مجموعه به‌عنوان قلب سیستم است و وظیفه تولید نیروی الکتریسیته لازم را به‌صورت پیوسته بر عهده دارد. در کنار این، برای تأمین هیدروژن لازم برای کارکرد خودرو، باید از یک باک هیدروژن استفاده کرد. به دلیل آنکه هیدروژن مایع در فشار بالا نگهداری می‌شود، باک باید ساختار مقاومی داشته باشد (تقریبا مشابه آنچه در خودروهای گازسوز وجود دارد).
ص5
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰نیروی تولید شده توسط پیل در حد مشخصی است و با تزریق بیشتر هیدروژن به مجموعه نمی‌توان توان آن را از محدوده معینی بالاتر برد. این مسئله در یک رانندگی آرام مشکلی ایجاد نمی‌کند، اما اگر راننده بخواهد شتابگیری کند، توان مجموعه ممکن است ناکافی باشد.
از سوی دیگر بهره‌گیری از پیل بزرگتر به معنای وزن بیشتر و بدتر از آن بالا رفتن قیمت است و با توجه به اینکه ممکن است توان بالای پیل به‌طور ممتد به کار نیاید، این ایده چندان منطقی نیست.
برای کمک به راننده در این شرایط، مجموعه کوچکی از باتری نیز در این خودروها در نظر گرفته می‌شود. این باتریها مشابه نمونه‌هایی است که در خودروهای الکتریکی و یا هیبرید نصب می‌شود، اما ابعاد کوچک‌تری دارد. وظیفه اصلی این باتریها ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی و آزاد کردن آن در زمان لازم است تا از این طریق بتوان توان موتور الکتریکی را به‌صورت مقطعی افزایش داد.
ص6
بچها خیلی جذاب بود گفتم بفرستم براتون شرمنده
میثم
۳۰ خرداد ۱۴۰۰عالی بود حاجی
دمت گرم
استفاده کردیم.
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰خواهش میکنم عزیزم
Ninja
۳۰ خرداد ۱۴۰۰دستت درد نکنه چقد خوبه که این دانش رو برای ما هم به اشتراک گذاشتی
با سپاس فراوان
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰مخلصم عزیز دلم
Ninja
۳۰ خرداد ۱۴۰۰بقول اقای Angus_812
اینجا فضای تجارت اطلاعاته
نه رقابت اطلاعات
Reza
۳۱ خرداد ۱۴۰۰👍👍👍🙌🙌🙌
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۱ تیر ۱۴۰۰:)
میثم
۳۰ خرداد ۱۴۰۰بمرور اتفاقی که برای باتریها افتاد برای هیدروژن هم می افته
بمرور ایراداتشون برطرف میشن و مزیتهاشون پررنگتر
رقابتی بین هیدروژن و باتری وجود نداره. هرکدوم جایگاه خودشونو دارن
ولی در کل به هیدروژن بعنوان منبعی برای تامین انرژی پاک آینده نگاه میشه
ممکنه باتریها انقدر پیشرفت کنن که توجیهی برای تامین انرژی حرکتی وسایل نقلیه سبک و سنگین با هیدروژن باقی نمونه
اما قطعا منبع تامین برق اونها هیدروژن خواهد بود چون پاکترین و فراوانترین عنصره و زیرساختها هم از همین الان داره بر این اساس ایجاد میشه
Iman99
۳۰ خرداد ۱۴۰۰چقدر جالب میشه لندروور دیفندر پاک و بدون آلایندگی و که در عین حال خودروی آفرود هم هست و با خیال راحت میشه با اون آفرود رفت و زد به دل طبیعت
هیدروژن یکی از پایه های طبیعته همه ستاره ها با هیدروژن متولد میشن ( بحث ستاره نوترونی و امثال اون جداست) خورشید هم از هیدروژن تشکیل شده نسل آینده راکتور های هسته ای هم برای تولید برق بصورت همجوشی هسته ای که هم ایمن هستن و هم پاک و هم تشعشع و آلودگی هسته ای تقریبا نداره با هیدروژن و دوتریوم و تریتیوم هست که هسته های این اتم ها تو راکتور های جوش هسته ای به هم جوش میخورن. به راکتور های جوش هسته ای توکامک و استلراتور هم میگن که دمای پلاسمای هیدروژنی فشرده سازی شده با میدان مغناطیسی تو اون به بیش از ۱۰۰ میلیون درجه هم میرسه و میتونه بیشتر هم بشه ( فقط با میدان مغناطیسی اون رو کنترل میکنندو شکل میدن و اون رو بصورت گرد در میارن و هیچ چیزی نمیتونه با اون تماس پیدا کنه ) تامین این نوع انرژی از هیدروژن به صورت هسته ای هست تامین انرژی پیل های سوختی هم باهیدروژن هست ولی مولکولی هست و هسته ای نیست که در مقیاس بزرگتر و ساده تریه یعنی کلا با اوربیتال الکترونی هیدروژن سروکار داره و به هسته اتم نمیرسه و راه اندازی و استفاده از اونم نسبت به جوش هسته ای ساده و ارزونه برای مصارف تجاری و عمومی مناسبه.
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۳۰ خرداد ۱۴۰۰عالی بود
یوسف
۳۰ خرداد ۱۴۰۰آقای صمدی دمت گرم…. بسیار مفید و کامل بود
ممنون برادر
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۱ تیر ۱۴۰۰قربان شما عزیزم
:}
مازیار
۳۰ خرداد ۱۴۰۰متشکرم آقای صمدی
بابت زحمت به اشتراک گذاری این مطالب مفید
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۱ تیر ۱۴۰۰خواهش میکنم مخلصم
:)
$ᏗᏰᏖᎥᏁ$
۳۱ خرداد ۱۴۰۰آقای صمدی دمت گرم،خیلی لذت بخش بود استفاده کردیم👌❤️
محمدرسول صمدی (◕‿◕)
۱ تیر ۱۴۰۰خواهش میکنم ممنونم که خواندید
:)