CITARO اتوبيس المستقبل

[White heart]

في إطار مبادرة الإتحاد الأوروبي وحملتها لإبراز إمكانية استعمال الحافلات التي تعمل بالهيدروجين وخلايا الوقود كوسيلة مواصلات صديقة للبيئة في مدن القارة الأوروبية .، بادر الإتحاد باطلاق مشروع مواصلات صديقة للبيئة في مدن أوروبا و أطلقوا عليه مشروع ( CUTE ) أو ( Clean Urban Transport ) لإبراز جدوى نظام مواصلات عامة في المدن صديق للبيئة مبتكر وفعال جداً . و بدأوا فى أول خطوة هامة بتجربة 30 اتوبيس نقل عام، فى 10 مدن اوروبية كبرى هى: Stuttgart -Hambourg - Luxembourg - Stockholm - Reykjavik - Amsterdam - London - Brcelone- Madrid - Porto - يعملوا بتقنية مطورة مبنية على فكرة اكتشفها اولا العالم الكيميائي الانجليزي Humphrey Davy عام 1809 فى اثناء احدى تجاربه على مزج مادة chlorine بالماء، وما لاحظة من تحول الماء من مرحلة السيولة الى مادة صلبة متجمدة (الثلج)، و بعدها توالت التجارب، و الاكتشافات المتعددة للهيدرات، مثل تجارب Villard, De Forcrand فى فرنسا، و فقط فى عام 1930 اكتشف Hammerschmidt ان التجمد الذى أصاب احدى انابيب الضغط نتج عن تحول فى الهيدرات، و فى أواخر عام 1940 و بدايات عام 1950 درس و أختبر Von Stackelberg خصائص الهيدرات مستخدما اشعة X ، و فى عام 1959 كان الهولنديان Van der Waals و Platteeuw هما أول من عرضا أول نموذج thermodynamic لقياس و حساب شروط تحول الهيدرات، و كان هذا النموزج أساس للمزيد من النمازج المتلاحقة و المتطورة..

أما الفكرة النظرية التى يعتمد عليها فكرة تشغيل هذه الحافلات أو الاوتوبيسات، فهى انتاج قوة كهربائية مباشرة عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية الى كهرباء، عن طريق الاستفادة من الطاقة الناتجة عند مزج الهيدروجين بالاوكسوجين، و التى ينتج عنها ماء و طاقة حرارية كبيرة ، التى نقوم بتوظيفها لاستخدام الطاقة الكهربائية..... يمكن التعرف على المزيد من التفاصيل حول هذه التقنية بالضغط على هذا الرسم التوضيحى اولا، و من ثم على كل سهم توضيحى للقطع المختلفة:

[ragab2]

ياريت

يعمموها فى مصر

حتى يخف التلوث

[White heart]

ياريت

يعمموها فى مصر

حتى يخف التلوث

يا ريت يسمع من بقك ربنا ...

و من مميزات المتعددة لمثل هذا الأتوبيس غير ان عادمه ((( صفر ))):

-انه لا يستهلك الا نصف لتر لنقل شخص واحد لمسافه 100 ك.م

-24 اتوبيس من هذا الجيل ليسوا اكثر ضجيجا من مركبه واحدة انتجت عام 1970- اتوبيس واحد يعادل 30 سيارة خاصة

- كراسى مريحة للغاية.

- تكييف و تدفئة.

- تجهزيات متعددة لذوى الاحتياجات الخاصة، أو كبار السن، أو السيدات مع عربات الاطفال .. الخ .. الخ .

[White heart]

منذ إنطلاق أول مركبة تعمل فعليا بهذه التقنية فى عام 2002 ، و الأبحاث و التجارب حولها أخذة فى الإنتشار حول العالم، و فى نفس الوقت التنافس أخذ فى التزايد بين الشركات العالمية للإستحواذ على عقود توريد مركبات تعمل بهذه التقنية - أو الطاقة المتجددة - " الصديقة للبيئة " و الإقتصادية - للهيئات و المؤسسات بل و حتى للأفراد ....

فهل ينجح هؤلاء العلماء فى القريب، أو يوما بإحلال هذه التقنية التى تعتمد على خلايا الوقود المتجددة - بدلا من التقنية الحالية التى تعتمد على الوقود المستخرج من المواد البترولية الضارة بصحة الإنسان و البيئة . تلك الطاقة التى يحذر العلماء من نضوبها يوما ما ؟!

هل هذه الخطوات المتسارعة نحو تحويل هذا الحلم الى حقيقة شيئا فشيئا، سوف تؤثر على صناعة البترول بصفة عامة، و العامل الإقتصادى المتعلق بشق وقود المركبات بصفة خاصة؟

أين نحن من هذه التقنية، و لماذا لا نسرع فى تجربتها و الإستفادة منها اسوة بعواصم العالم المختلفة التى بدأت فعليا فى تجربتها و إحلال بعض مركباتها التقليدية و إستبدالها بتلك منذ بضعة سنوات؟

لقد عثرت على هذا الموقع الثرى جدا، و الذى يوضح بمزيد من التفاصيل الدقيقة و المتنوعة ما يفيد موضوعنا هذا ...

[زيزو]

السلام عليكم،

الحقيقة انا لي ملحوظة بسيطة على هذا الموضوع، فكما فهمت فهذه الأتوبيسات تعمل بالهيدروجين. المشكلة في الهيدروجين إنه غير متوفر في الطبيعة، فهو كثافته منخفضة جدًا فيصعد لأعلى طبقات الغلاف الجوي. الهيدروجين يتم إنتاجه من الماء بإستخدام الكهرباء، وحيث أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث، يتم إستهلاك كمية طاقة أكبر لإنتاج الهيدروجين من التي يتم الحصول عليها بعد \لك لتشغيل الأتوبيس.

ولذلك كل ميزة هذا الأتوبيس هو أن التلوث لا يكون في داخل المدن المزدحمة وهو في الواقع يستخدم نوعًا ما لتخزين الكهرباء بدلاً من البطاريات التي لا تصلح لتشغيل الأتوبيسات. والتلوث يحدث عند إنتاج الكهرباء إن كان بالطرق التقليدية. فقط إن كان بالطاقة المتجددة سيقضى على التلوث.

الحقيقة أتمنى أن يتم تعميم هذه التكنولوجيا في نقل الحجاج حيث الزحام الشديد. فلا يعقل أن يختنق الحاج من العوادم!

[White heart]

.... المشكلة في الهيدروجين إنه غير متوفر في الطبيعة، فهو كثافته منخفضة جدًا فيصعد لأعلى طبقات الغلاف الجوي. الهيدروجين يتم إنتاجه من الماء بإستخدام الكهرباء، وحيث أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث، يتم إستهلاك كمية طاقة أكبر لإنتاج الهيدروجين من التي يتم الحصول عليها بعد \لك لتشغيل الأتوبيس.

أشكرك يا عزيزى " زيزو " على هذه الإضافة - و هذا التوضيح ... و حتى نتعرف أكثر و أكثر على هذه التقنية بوجه عام، و هذه النقطة الهامة التى أثرتها بوجه خاص، قمت بالبحث عن بعض المعلومات التى قد تفيدنا .. و اليك ما عثرت عليه:

الهيدروجين وقود المستقبل

... الهيدروجين هو أبسط عنصر عرفه الإنسان، حيث يتكون من بروتون واحد وإلكترون واحد، ويمثل أكثر من 90% من مكونات الكون و30% من كتلة الشمس، وهو ثالث أكثر العناصر توافرًا على سطح الأرض، الهيدروجين غاز ليس له لون أو طعم أو رائحة، وهو غير سام، يتكون من جُزيء ثنائي الذرة H2 ولا يوجد منفردًا بل مرتبطا دائمًا مع عنصر آخر، فهو يرتبط بالأكسجين مكونًا الماء H2O، ويرتبط مع الكربون مكونًا مركبات مختلفة مثل الميثان CH4 والبترول.

الهيدروجين جزء من دورة أنيقة ونظيفة، فعند فَصْل مكونات الماء إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام الفصل الحراري أو التحليل الكهربي أو باستخدام الطاقة الشمسية - وهذا ما نجح العلماء في مركز الطاقة المتجددة في الولايات المتحدة من عملة، حيث ابتكروا جهازًا واحدًا يقوم بفصل الهيدروجين من الماء وتحويله إلى طاقة كهربية في نفس الوقت باستخدام أكثر من 12.5% من الشعاع الشمسي (الأجهزة القديمة كانت تُحَوِّل من 4% إلى 6% فقط)، ولكن يقف أمامهم عائق التكلفة، فالجهاز ما زال غير اقتصادي التكلفة - يستخدم الهيدروجين الناتج لشحن خلية وقود - وهو ما يُطلق على البطارية الهيدروجينية - وعند استخدامها يرتبط الهيدروجين بأكسجين الجو فينتج طاقة كهربية وماء، وهو بذلك لا ينتج أي ملوثات بيئية أو غازات سامة.

إذًا فالهيدروجين مصدر ثانوي للطاقة أو يطلق عليه حاملا للطاقة - مثله مثل الكهرباء - فهو يحتاج إلى مصدر آخر للطاقة لإنتاجه، ولكنه يُخَزِّن طاقة هذا المصدر وينقلها للمستخدم أينما كان.

.....

.......

استخدام الهيدروجين كوقود - وخصوصًا للسيارات - هو المتاح الآن إما في صورة هيدروجين نقي وبالتالي لا ينتج أي نسب تلوث أو مضافًا للبنزين أو الديزل، وبالتالي يخفض نسبة الانبعاثات الملوثة من 30% إلى 40%.

والهيدروجين أيضًا يمكن أن يكون وقودًا مثاليًّا للطائرات، فهو ينتج كمية أكبر من الطاقة، وبالتالي ستحتاج الطائرات إلى كمية أقل من الوقود، كما أنه أخف من الوقود الحالي، وبالتالي ستستطيع الطائرة زيادة حمولتها.

وعن إنتاج الهيدروجين طبيعيًّا اكتشف العلماء بعض الأنواع من الطحالب والبكتيريا التي تقوم بإنتاج الهيدروجين كناتج طبيعي، وتجري الأبحاث حاليًا حول حَثِّ تلك الطحالب على إنتاج كميات أكبر من الهيدروجين.

معظم الطاقة التي يستخدمها العالم اليوم تأتي من الوقود الحفري فقط 7% منها يأتي من مصادر الطاقة المتجددة، غير أن العالم الآن يحاول زيادة استخدام الطاقات المتجددة فهي نظيفة لا تلوث البيئة، كما أنها لا تنفَد، لكن مثل هذه الطاقات كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح تواجه مشكلة عدم التواجد الدائم وعدم القدرة على التخزين لفترات طويلة، وهنا يأتي الهيدروجين؛ ليحل تلك المشكلة، فيمكننا أن نخزن تلك الطاقة إلى متى نريد وحيث نريد، فهل يمكن أن نستغني في المستقبل عن الوقود الحفري ؟ وهل سنستخدم الهيدروجين كبديل للكهرباء ؟ أسئلة سيجيب عنها المستقبل.

السيارات الهيدروجينية

أصدرت حديثاً ولاية كاليفورنيا الأمريكية (California Air Resources Board (CARB قرارها الجديد، بأنه لن تسمح بسير أي مركبة تُصدر أي نوع من أنواع تلوث هواء البيئة بعد عام 2003م الموافق 1423هـ. وإذا أرادت كبرى الشركات العالمية لصناعة السيارات بيع سياراتها في هذه الولاية الكبيرة فيتحتم عليهم أن يستجيبوا لهذا القرار.

لذا تجري الدراسات والبحوث حالياً في مختبرات الجامعات ومركز بحوث شركات السيارات المتخصصة حول العالم على قدم وساق لإنتاج سيارة صديقة للبيئة تعمل باستخدام غاز الهيدروجين (Hydrogen Gas H2). وهناك اتجاهان لهذه البحوث وهما:

*الاتجاه الأول: يتم لتطوير السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي بالبحث في قدرة خلية وقود الهيدروجين المشتق من الميثانول Methanol باعتباره يحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين ونسبه من الكربون منخفضة مما سيؤدي بالطبع إلى خفض انبعاث عادم غاز ثاني أكسيد الكربون Co2 إلى النصف عما هو مألوف في السيارات ذات وقود البنزين، كما أنه آمن عند نقله وتداوله.

هذا الشكل يوضح صورة لمحرك احتراق داخلي في طور التطوير بمختبر شركة فورد الأمريكية لإنتاج سيارة المستقبل الجديدة المقترح تسميتها بـ P2000 HFC. كما أسست شركة جنرال موتور الأمريكية مركزاً متخصصاً لهذا الغرض يسمى Global Alternative Propulsion Center(GSPC) للبحث في إنتاج سيارات هيدروجينية صغيرة وفان.

أما الاتجاه الثاني: فهو السيارات ذات البطاريات الهيدروجينية أو بمعني أوضح السيارات ذات بطاريات وقود الهيدروجين (Hydrogen Buttery) أو بمعنى أدق السيارات ذات البطاريات الكهربائية باستخدام وقود الهيدروجين أو السيارات الكهربائية الجديدة New Electric Cars ذات بطاريات الوقود النظيفة.

وفعلاً اتفقت شركة ديميلر ـ كليزلر «الألمانية الأمريكية» وشركة السيارات الأمريكية فورد بالتعاون مع الشركة الكندية المصنعه لهذا النوع من البطاريات (Ballard Power Systems) لإجراء البحوث اللازمة التي تؤهلهم للبدء في إنتاج السيارات الجديدة ذات البطاريات الكهربائية باستخدام وقود الهيدروجين تحت اسم Necar4 كتصنيع تجاري مع بداية عام 2004م أي بعد حوالي أربع سنوات من الآن. كما اتفقت أيضاً المجموعة المشتركة بجنرال موتور/ أوبل مع شركة تويوتا بإجراء أبحاث متقدمة في نفس الاتجاه لتطوير وإنتاج سيارة المستقبل.

أما شركة مرسيدس بنز للباصات الألمانية تبحث في إنتاج باصات ذات البطاريات الهيدروجينية تحت اسم NEBUS 04050N كما موضح في هذا الشكل أعلاه.

لذا يتحتم علينا ضرورة معرفة كيفية عمل بطارية وقود الهيدروجين الكهربائية الجديدة: ترجع فكرة عمل البطارية الجديدة بعد أن تمكن العالم البريطاني/ وليام جروف في عام 1839م «1253هـ» من بناء أول نمط لمعمل عن طريق جمع سلاسل من ثنائيات القطب الكهربائي من البلاتين. وبعد قرن من الزمان وبالتحديد في عام 1935م «1353هـ» توصل البريطاني/ف. بايكون إلى إنتاج أول نموذج لبطارية من هذا النوع لتوليد قدرة كهربائية قدرها 1 كيلووات، مما أفاد كثيراً في التوصل لأول بطارية هيدروجينية تم استعمالها في أول سلسلة لمركبات الفضاء أبولو، واليوم وبعد أكثر من قرن ونصف تطورت هذه البطاريات كثيراً لتصبح صغيرة الحجم وبقدرة كهربائية فائقة تصل إلى 55 كيلووات،

هذا الشكل يوضح صورة للبطارية الجديدة لسيارة المستقبل موديل Necar4.وحيث إن البطارية الجديدة تحتاج إلى غازي الأكسوجين والهيدروجين، وعليه تأخذ غاز الأكسوجين من الهواء الجوي بينما تأخذ الهيدروجين السائل من أنبوبة كبيرة ذات عزل حراري جيد ومثبتة في شنطة السيارة. بوصول كل من الأكسوجين والهيدروجين ومع وجود عامل مساعد كشعلة لهب، يحترق الهيدروجين احتراقا بطيئا غير منفجر في البطارية فيتولد سائل قلوي منحل بالكهرباء وتحدث عملية تأكسد الهيدروجين التي تتم على القطب الموجب للبطارية، فيحترق أيونات الهيدروكسيد (HO) الموجودة في السائل القلوي، فيتحرر عدد من الإليكترونات ويسمح بتشكيل جزيئات من الماء (H2O). وتحرر الإليكترونات هو بالطبع تغير الإلكترونات لمكانها وهذا هو التيار الكهربائي المتولد بين القطبين السالب والموجب داخل البطارية. وعليه تقوم البطارية بدورها في تزويد موتور السيارة بالقدرة الكهربائية اللازمة لتشغيلها.

وتتميز سيارات المستقبل هذه عن بقية السيارات الكهربائية التي باتت معروفة حالياً في بعض مدن الدول الأوروبية، بالتالي:

1ـ الطاقة الكهربائية المتولدة عالية مما ستصل سرعتها إلى 145 كيلومتراً لكل ساعة أي 90 ميلاً لكل ساعة.

2ـ عدم الاحتياج لبطاريات عديدة لتخزين الطاقة الكهربائية اللازمة مما سيجعلها أقل وزناً وأكثر تعجيلاً وتبسيط بعض أجهزتها الكهربائية.

3ـ عدم الاحتياج للتوقف كل فترة لشحن البطاريات التقليدية والتي أمكن الاستغناء عنها مما يجعلها تستخدم للسير في مسافات طويلة حيث تكفي الأنبوبة الواحدة لمسافة تصل إلى 450 كيلومتراً. وهذا السبب هام جداً بالنسبة لمدن المملكة.

4ـ كما أنها غير ملوثة للبيئة بالمرة وناتج العادم ماء فقط وخال من أي غازات ضارة طبقاً للـCARB والمقاييس المستقبلية لباقي العالم.

ولكي يكتمل نجاح هذا المشروع الطموح يلزم إجراء كافة التدابير اللازمة وفي مقدمتها الدراسات والبحوث حول:

1ـ بناء أنبوبة من مواد مركبة متقدمة Advanced Composite Materials بدلاً من الصلب بحيث تتحمل حتى ضغط 700 ضغط جوي (bar) وبالفعل جرت أبحاث علمية في هذا الموضوع تحت عنوان "Design and Performance of the Filament-wound Composite Pressure Vesselsس بالتعاون مع جامعة القاهرة ممثلة في قسم هندسة الإنتاج والتصميم الميكانيكي وجامعة ولاية كاليفورنيا بولي تكنيك الأمريكية.

2ـ اختيار الطريقة المثلى للحصول على الميثانول (CH3 OH) سواء يصنع من بقايا أشجار الغابات أو من النفط شريطة أن يكون نقياً جداً وخالياً من أي أثار للكبريت.

وهذا يثبت أن الطريق حتى الآن مازال طويلاً قبل أن تتوصل إلى قيادة سيارة اقتصادية وتفي بامتيازات السيارات التقليدية وتحافظ على البيئة نظيفة بالمرة .

[sos]

موضوع يشكر عليه جدا السيد/ وايت هارت....

واضح انه اجتهد بشكل كبير لتجميع هذه المعلومات المفيدة....فشكرا له

بغض النظر عن مدى عدم تحمس البعض لمثل هذا الاستخدام للهيدروجين السائل لتوليد الطاقة....الا انه يلقى الضوء على ما يسمى بالطاقة النظيفة...اى التى لا تؤثر على البيئة المحيطة بالضرر

مهم جدا عند النظر لمثل هذه الافكار....ان يدرس ملائمتها لمكان التنفيذ...

لبلد مثل مصر لا يخفى علينا جميعا....مدى الاهمال فى الصيانة وعدم الجودة فى الصناعة التى يكاد لا يخلو منها منتج فى مصر

نأتى هنا....هيدروجين سائل....يعنى ضغط عالى جدا....يعنى قنبلة متحركة...تحتاج وعى وادراك للصيانة الحقيقية....وبل وقبلها احسان التصنيع وتجويده...

عودة للطاقة النظيفة.....

رأيت فى مدخل الغردقة منذ فترة محطة طاقة كهربية للتوليد....باستخدام طاقة الرياح....

لا ادرى لماذا لا يتوسع فى مثل هذه المحطات...؟؟؟؟

فى الجزء الجنوبى من مصر....لماذا لا يتوسع فى استخدام الطاقة الشمسية؟؟؟

الشواطىء. الممتدة....بطول وعرض مصر....لماذا لا يستخدم قوة المد والجذر فى توليد الطاقة؟؟؟

اعتقد لو بدء فى مصر بمثل هذه الامثلة ؟؟؟ ممكن انه بعد فترة وجيزة....لاستخدامها...ان توظف لانتاج الهيدروجين السائل.....وتطبيقها فى مصر....وستكون التكلفة معتدلة؟؟؟

المشكلة الاساسية فى مصر منذ الازل؟؟؟

النظرة الضيقة وعدم التخطيط الطويل مع تحديد الهدف....وكل هذه العوامل بالاضافة للعنصر المادى...والصبر على النتائج.....تؤدى الى ما نراه....

دعونا نحلم.....فكل الاشياء القيمة بدأت بحلم

شكرا وايت هارت...ان فتحت لنا طريقا لاحد الاحلام

[White heart]

أشكرك يا عزيزى على مشاركتك بالرأى السديد هذا:

مهم جدا عند النظر لمثل هذه الافكار....ان يدرس ملائمتها لمكان التنفيذ...

لبلد مثل مصر لا يخفى علينا جميعا....مدى الاهمال فى الصيانة وعدم الجودة فى الصناعة التى يكاد لا يخلو منها منتج فى مصر

نأتى هنا....هيدروجين سائل....يعنى ضغط عالى جدا....يعنى قنبلة متحركة...تحتاج وعى وادراك للصيانة الحقيقية....وبل وقبلها احسان التصنيع وتجويده...

الذى أتفق معك فيه من حيث الشكل و لكن ليس من حيث المضمون، لأنه اذا إتبعنا نفس هذا المنطق، لما أمكنا بناء المحطات الكهربائية الضخمة و التى تقع أحيانا فى وسط بعض الأحياء المرتفعة فى الكثافة السكانية و ما قد ينتج عنه من أخطار لدى إنفجارها لا قدر الله لإحدى الأسباب التى أشرت اليها، أو لما أمكننا إنشاء شبكة مترو الأنفاق، أو لما أمكننا مد شبكة الغاز الطبيعي الى المنازل و ما تشكله بالفعل من أخطار محدقة و لنفس الأسباب التى ذكرتها.

الخلاصة اننى أود لو تنولناهذه الطاقة من منطلق الفائدة العائدة من إستغلالها لدينا فى مصر و لو بقدر متواضع كمرحلة أولى و تجريبية....

أعتقد انه من الأهمية البدء فى التعامل مع تلك الطاقة و العمل على الإستفادة القصوى منها بقدر الإمكان و لأكثر من سبب.