إعداد - أشرف البربري *

رغم أن الشركات اليابانية مثل تويوتا وهوندا حققتا السبق في تكنولوجيا السيارات الهجين وخلايا الوقود التي تحول الهيدروجين إلى كهرباء لتسيير السيارات بدلاً من البنزين فإن شركة جنرال موتورز الأمريكية قررت مواصلة السباق مع الشركات اليابانية بعد أن بات هناك اقتناع كبير بأن المستقبل سيكون للسيارات التي تعمل بمصادر الطاقة البديلة وبخاصة خلايا الوقود. وفي إطار هذا السباق نجحت جنرال موتورز في تطوير الجيل الرابع من تكنولوجيا خلايا الوقود التي تحقق زيادة في مدى خزان الهيدروجين قبل الحاجة إلى إعادة ملئه.

وتتكون لوحة خلايا الوقود الجديدة التي تقدمها جنرال موتورز من سلسلة خلايا متصلة عددها 440 خلية تستطيع إنتاج طاقة كهربائية تصل إلى 93 كليووات؛ بحيث يستطيع المحرك إنتاج قوة قدرها 100 حصان وعزم شدته 320 نيوتن لكل متر بما يعادل 236 لبرة لكل قدم. كما أن المحرك يستطيع تحقيق معدل تسارع من صفر في الساعة إلى 100 كيلومتر في الساعة خلال 12 ثانية، أما السرعة القصوى للسيارة في هذه الحالة فتصل على 160 كيلومتراً في الساعة وهي من أعلى السرعات في عالم السيارات الكهربائية حالياً.

خزان ألياف

في الوقت نفسه فإن خزان الهيدروجين الموجود في السيارة هايدرو جين فور (HydroGen4) مصنوع من الألياف الكربونية المضغوطة التي تحقق أعلى معدلات التحمل مع خفة الوزن ويستطيع عمل 4.2 كيلوجرام من الهيدروجين. كما يتضمن النظام الجديد لخلايا الوقود من جنرال موتورز بطارية احتياطية أو إضافية تعطي طاقة كهربائية قدرها 35 كليووات بطاقة قدرها 1.8 كيلووات لكل ساعة.

وتضمن البطارية الحفاظ على كفاءة أداء المحرك أثناء السير وتعويض أي قصور مؤقت في عمل خلايا الوقود، كما أن البطارية الاحتياطية تساعد في الاستفادة من قوة الكبح عند استخدام المكبح في السيارة وتحويلها إلى طاقة كهربائية تحتفظ بها البطارية عند الضرورة.

ويقول المهندسون في الشركة الأمريكية إن الجيل الرابع من خلايا الوقود يستطيع العمل لمدة عامين أو لمسافة 88 ألف كيلومتر قبل الحاجة إلى إعادة معالجتها وهو ما يعطيها ميزة واضحة عن الخلايا التي تستخدمها الشركات المنافسة، كما أنها تستطيع بدء التشغيل حتى في درجات الحرارة التي تقل عن الصفر وهي ميزة مهمة جدا مقارنة بسابقتها خلايا الجيل الثالث.

لكل الأنواع

ومن أهم المزايا الجديدة في الجيل الرابع من خلايا الوقود هي ملاءمتها لظروف التشغيل اليومي في السيارات وهو ما يفتح الباب أمام الاستفادة منها في مختلف فئات وأنواع السيارات بدلاً من الاقتصار على استخدامها في سيارات الركوب الصغيرة غالباً.

وتعود هذه الميزة إلى مزيج ذكي من الإجراءات والتقنيات بما في ذلك العزل الحراري وإدارة تدفق المياه وأسلوب تشغيل المحرك.

تقول جنرال موتورز أكبر منتج سيارات في الولايات المتحدة وثاني أكبر منتج للسيارات في العالم بعد تويوتا موتورز التي أزاحتها عن الصدارة مؤخراً: إن هناك أكثر من 400 مهندس وخبير يعملون من أجل تطوير خلايا الوقود، وأن هناك 100 مهندس آخرين يعملون على الوصول إلى أفضل الصيغ المناسبة لاستخدام هذه الخلايا في سيارات الشركة.

المستقبل لها

وتؤكد الشركة الأمريكية أن ما تحقق حتى الآن في مجال تكنولوجيا خلايا الوقود ما زال بعيداً عن الهدف المرجو؛ حيث سيواصل نحو 150 خبيراً ومهندساً إلى جانب خبراء من الخارج العمل في مركز الأبحاث والتطوير التابع لها من أجل تطوير أجيال جديدة من هذه التكنولوجيا وصولاً إلى المرحلة التي يمكن للسيارة فيها أن تسير بالماء.

ويشير الخبراء إلى أن جنرال موتورز بدأت بالفعل استخدام خلايا الجيل الرابع في سيارتها شيفورليه سيكويل وسيارتها إيكوينوكس فويل سيل؛ حيث حققت السيارتين نتائج مذهلة في العمل داخل وخارج المدن، حيث كانت أول سيارة تقطع أكثر من 500 كيلومتر دون الحاجة إلى إعادة التزود بالهيدروجين في الوقت الذي لا تنتج أي عوادم غازية ضارة بالبيئة، حيث لا تزيد نتيجة عملية التفاعل عن بخار الماء.

يقول بيرون ماك كورميك كبير خبراء خلايا الوقود والمدير التنفيذي لإدارة أبحاث خلايا الوقود في جنرال موتورز حالياً: إن المشروع البحثي الذي يقوده يعود إلى عشر سنوات مضت في حين أنه يعمل في هذا المجال منذ 30 عاماً، ويعتقد أن المستقبل سيكون لهذه التكنولوجيا بالفعل.

حماية المناخ

وتشير جنرال موتورز أن الجيل الجديد من خلايا الوقود يساعد أيضاً في زيادة مدى عمل السيارة بالوقود العادي، حيث إنه نجح في الحد من استهلاك المحرك للوقود التقليدي بما يصل إلى 34 كيلومتراً إضافياً لكل جالون مقارنة بالسيارات الأخرى المنافسة في السوق الأمريكية.

وقد أصبحت جنرال موتورز بالفعل أول شركة سيارات أمريكية تنضم إلى الشراكة من أجل حماية المناخ وهو تجمع للشركات الصناعية العالمية بهدف تطوير تقنيات جديدة تساعد في الحد من العوادم الغازية المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري.