ยานพาหนะที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน: รู้ข้อดีและข้อเสีย

ดูเหมือนจะเป็นรถในอุดมคติ: ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนจะวิ่งบนองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก เติมเชื้อเพลิงอย่างรวดเร็ว ได้รับระยะทางที่ยาวนาน และผลิตเพียงไอน้ำแทนที่จะปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย ทำไมทุกคนไม่ขับรถ EV ประเภทแห่งอนาคตนี้ ต่อไปนี้คือประโยชน์ของรถยนต์ไฮโดรเจน รวมถึงเหตุผลบางประการที่คุณอาจคิดทบทวนอีกครั้งในการซื้อรถยนต์ 

การใช้รถยนต์ไฮโดรเจนในปัจจุบัน 

เป็นไปได้สูงที่คุณอาจไม่เคยเห็นรถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน นั่นเป็นเพราะว่า ณ ปี 2020 มี รถยนต์ประเภทนี้ ทั่วโลกไม่ถึง 26,000 คัน มี สถานีเติมไฮโดรเจนเพียง 250 แห่งในจีนและสถานีเติมไฮโดรเจนทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีประมาณ 60 แห่ง ก็ตั้งอยู่ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ทำไมเทคโนโลยีนี้ถึงยังไม่แพร่หลาย?

แม้ว่าในทางเทคนิคแล้วไฮโดรเจนจะเป็นธาตุที่มีอยู่มากที่สุดในโลก แต่ก็พบได้เสมอว่ามันเกาะติดอยู่กับธาตุอื่น ไม่ใช่ในรูปที่บริสุทธิ์ การผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์จำเป็นต้องแยกออกจากโมเลกุลที่ใหญ่กว่า กระบวนการนี้ใช้พลังงานจำนวนมหาศาล และในปัจจุบัน ส่วนใหญ่มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล 

ในทางทฤษฎี หากผู้คนสามารถใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนเพื่อผลิตไฮโดรเจนเท่านั้น มันก็จะเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม 100% อย่างไรก็ตาม มันแพงเกินไปที่จะแยกชิ้นส่วนโดยไม่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล นอกจากนี้ ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ยังมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ก๊าซธรรมชาติ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมมีรถยนต์ประเภทนี้เพียงไม่กี่คันที่อยู่บนท้องถนน และกระแสโฆษณาเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 

ประโยชน์ของยานพาหนะที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน

หากไฮโดรเจนบริสุทธิ์นั้นหาได้ยาก เหตุใดรถยนต์ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนจึงยังดูมีอนาคตสดใส

1. ไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย

รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไนตรัสออกไซด์ และมีเทน ซึ่งเป็นมลพิษทางอากาศที่เป็นอันตรายต่อผู้คนและก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในทางตรงกันข้าม รถยนต์ที่ใช้ไฮโดรเจนจะปล่อยเพียงไอน้ำจากเซลล์เชื้อเพลิง เท่านั้น

2. การขับขี่นั้นราบรื่นและเงียบ 

เช่นเดียวกับ EV ทั้งหมด รถยนต์ไฮโดรเจนให้การขับขี่ที่ราบรื่นและง่ายดายโดยไม่มีเสียงรบกวนจากเครื่องยนต์ เนื่องจากไม่มีเสียงเครื่องยนต์ ทางหลวงที่มียานพาหนะไฮโดรเจนอยู่แทบจะดังกว่าเสียงลม

3. น้ำหนักเบา

เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนโดยพื้นฐานแล้วก็คือแบตเตอรี่ แต่เนื่องจากไฮโดรเจนมีความหนาแน่นของพลังงานสูงมากเซลล์เชื้อเพลิงจึงมีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าแบบดั้งเดิม ทำให้ยานพาหนะที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่า อาจจะไม่เห็นผลชัดเจนนักสำหรับรถยนต์ แต่เครื่องบินที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนจะมีข้อได้เปรียบอย่างมากเมื่อเทียบกับเครื่องบินไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่

4. การเติมน้ำมันทำได้ง่ายและรวดเร็ว

เมื่อถึงเวลาเติมเชื้อเพลิง รถยนต์ไฮโดรเจนจะได้เปรียบกว่า EV แบบดั้งเดิม — ชาร์จใหม่ได้ภายในไม่กี่นาที รถยนต์ไฟฟ้าทั่วไปอาจใช้เวลาหลายชั่วโมงในการชาร์จจนเต็ม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเครื่องชาร์จ การเติมน้ำมันในรถยนต์ไฮโดรเจนใช้เวลาไม่นานไปกว่าการเติมน้ำมันในรถยนต์ ICE 

5. พวกเขามีช่วงที่ยอดเยี่ยม

รถยนต์ไฮโดรเจนสามารถวิ่งได้ไกลกว่ารถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่ โดยสามารถวิ่งได้300-400 ไมล์ต่อการชาร์จเต็มหนึ่งครั้ง เทียบกับระยะทางเฉลี่ย 250 ไมล์ของรถยนต์ไฟฟ้าทั่วไป นอกจากนี้ยังมีระบบเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบเหนือรถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในอีกด้วย

ข้อเสียของรถยนต์ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน

ต่อไปนี้เป็นเหตุผลหลักที่เทคโนโลยีไฮโดรเจนยังไปไม่ถึง:

1. สถานีเติมน้ำมันแทบจะไม่มีเลย

ยานพาหนะที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนมีระยะทางที่ไกลมาก แต่การไม่มีสถานีเติมน้ำมันหมายความว่าคุณถูกผลักไสให้อยู่ในพื้นที่จำกัด ในสหรัฐอเมริกา เจ้าของรถยนต์ไฮโดรเจนไม่สามารถออกจากแคลิฟอร์เนียได้เนื่องจากไม่มีสถานีเติมน้ำมันที่อื่น ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยการติดตั้งเครือข่ายสถานีเติมน้ำมันทั่วประเทศให้ใหญ่ขึ้น แต่ด้วย EV ที่ได้รับความนิยมอยู่แล้ว อาจทำให้มีค่าใช้จ่ายสูงเกินคุ้ม 

2. ไฮโดรเจนมีราคาแพง

การผลิตไฮโดรเจนเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและต้องใช้พลังงานสูง ดังนั้นก๊าซไฮโดรเจนจึงมีราคาแพง โดยมีราคาประมาณ5-8.50 ดอลลาร์สหรัฐต่อแกลลอนเทียบเท่ากับน้ำมันเบนซินผู้ผลิตรถยนต์ไฮโดรเจนจึงเสนอเชื้อเพลิงฟรีให้กับผู้ซื้อในช่วงเวลาจำกัดเพื่อชดเชยค่าใช้จ่ายบางส่วน อย่างไรก็ตาม เมื่อหมดระยะเวลาดังกล่าว ผู้ขับขี่จะต้องรับผิดชอบค่าใช้จ่ายเอง

3. การผลิตไฮโดรเจนยังไม่เป็นสีเขียว

ปัจจุบันไฮโดรเจนส่วนใหญ่มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล และยิ่งจำเป็นมากขึ้นในการผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์ แม้ว่าจะเป็นความจริงที่โลหะในแบตเตอรี่ EV มาจากการขุด แต่เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวแทนที่จะเป็นกระบวนการต่อเนื่อง 

4. สถานีเติมน้ำมันต้องอัดแรงดัน

สถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนสามารถให้บริการยานพาหนะได้เพียงสองถึงห้าคันเท่านั้นก่อนที่จะปิดตัวลงเป็นเวลาสูงสุด 30 นาทีเพื่ออัดแรงดัน สิ่งนี้จะต้องเปลี่ยนไปหากรถยนต์ไฮโดรเจนกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น 

5. ไม่สามารถชาร์จรถยนต์ไฮโดรเจนที่บ้านได้

บางทีข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของรถยนต์ไฮโดรเจนเมื่อเปรียบเทียบกับ EV แบบแบตเตอรี่ก็คือคุณต้องชาร์จไฟที่สถานีเติมน้ำมัน เช่นเดียวกับรุ่น ICE ในการเปรียบเทียบ เจ้าของรถ EV สามารถชาร์จรถในโรงรถข้ามคืนได้ 

เชื้อเพลิงแห่งอนาคต?

เทคโนโลยีมีหนทางอีกยาวไกลในการทำให้รถยนต์ไฮโดรเจนทำงานได้ แม้ว่า EV แบบแบตเตอรี่จะครองตลาดรถยนต์นั่งส่วนบุคคล แต่ไฮโดรเจนก็มีแนวโน้มที่จะเป็นแหล่งเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินและรถยนต์เพื่อการพาณิชย์อื่นๆ มันแค่ต้องการความช่วยเหลือในการขึ้นจากพื้น