در دو هفته گذشته، چندین نفر برایم داستانی درباره‌ی یک خودروی ادعایی با موتور آب‌محور فرستاده‌اند و خواستند نظر بدهم. داستان‌ها متفاوت است، اما یک نسخه که زیاد در فیسبوک به اشتراک گذاشته شده ادعا می‌کند:
«در حرکتی که صنعت خودرو جهانی را تکان خواهد داد، تویوتا تازه موتور آب‌محوری را رونمایی کرده که با هیدروژن تولیدشده از طریق الکترولیز کار می‌کند — که تنها بخار آب تولید می‌کند! بدون لیتیوم. بدون ایستگاه‌های شارژ. فقط یک اختلال خالص.»
این حرف کاملاً بی‌معنی است، اما من سال‌هاست که داستان‌های مشابهی می‌شنوم. فکر می‌کنم اولین نسخه‌ای که شنیدم این بود که یک مخترع نابغه ماشینی ساخته که با آب کار می‌کند، اما شرکت‌های نفتی حق ثبت اختراع را خریدند یا به نوعی آن مرد را ناپدید کردند.
این ادعاها هر چند سال یکبار دوباره مطرح می‌شوند، پس بیایید این موضوع را روشن کنیم.
همه آنچه که باید درباره آب بدانیم !
اگرچه آب می‌تواند منبع انرژی باشد، اما سوخت نیست. آب در واقع محصول احتراق هیدروژن است، که سوخت محسوب می‌شود. آب زمانی تولید می‌شود که هیدروژن می‌سوزد. آب می‌تواند در بعضی شرایط منبع انرژی باشد. آب جاری می‌تواند با استفاده از نیروگاه‌های آبی برق تولید کند و آب اقیانوس‌ها نیز می‌تواند از طریق نیروی جزر و مد یا امواج برق تولید کند.
اما اینکه آب منبع انرژی یک خودرو باشد، حرفی بی‌معنی است. ادعای بالا را در نظر بگیرید. «موتور آب‌محور» که بلافاصله با عبارت «موتور هیدروژنی تولیدشده از طریق الکترولیز» تناقض دارد. آیا عبارت دوم از نظر فنی ممکن است؟ بله، اما دو نکته مهم را نادیده می‌گیرد.
ادعا درست نیست
اول، منبع انرژی — یا همان سوخت — در واقع هیدروژن است. انرژی به صورت برق وارد آب می‌شود تا آن را تجزیه کرده و هیدروژن (و اکسیژن) تولید کند. به عبارت دیگر، هیدروژن (از طریق برق) منبع انرژی است، اما آب انرژی را مصرف می‌کند.
مهم‌تر اینکه، انرژی لازم برای تولید برق الکترولیز از کجا می‌آید؟ در این حالت احتمالاً باید از باتری باشد. اما این روش ناکارآمد است، چون هر مرحله تبدیل انرژی باعث کاهش بازدهی می‌شود. این یک اصل ساده در ترمودینامیک است. بهتر است به جای تولید هیدروژن از برق توسط باتری، برق را مستقیماً برای خودرو استفاده کرد تا از اتلاف انرژی جلوگیری شود.
پس تویوتا واقعاً چه چیزی را اعلام کرد؟
شکی نیست که تویوتا در توسعه خودروهای هیدروژنی بسیار فعال بوده است.
برداشت اشتباهی که روی میدهد شاید به دلیل خبری باشد که سال گذشته تویوتا مطرح کرد. این شرکت پتنت یک موتور احتراق هیدروژنی خنک‌شونده با آب را ثبت کرد. این کاملاً متفاوت است با خودرویی که با آب کار می‌کند.
در طرح تویوتا، موتور با هیدروژن کار می‌کند، نه آب. نوآوری ادعاشده در سیستم خنک‌کننده است. به جای استفاده از رادیاتورهای معمولی یا خنک‌کردن با هوا، سیستم تویوتا آب را مستقیماً به سیلندرها تزریق می‌کند. این کمک می‌کند دمای بالای احتراق هیدروژن کنترل شود و اجازه استفاده از مواد سبک‌تر برای موتور داده شود — که نهایتاً بهره‌وری را بالا می‌برد و وزن را کاهش میدهد.
اما خودرو هنوز نیاز به سوخت‌گیری هیدروژن از بیرون دارد. این خودرو آب را به هیدروژن تبدیل نمی‌کند و با آب کار نمی‌کند. اصطلاح «موتور آبی» در اینجا به سیستم خنک‌کننده اشاره دارد، نه منبع سوخت.
خلاصه
ادعاهای تکراری درباره خودروی آب‌محور فقط برای جذب کلیک خوب است، اما با قوانین فیزیک سازگار نیست. آب به عنوان سوخت انرژی «آزاد» نمی‌کند. برای تبدیل آب به سوخت به منبع انرژی دیگری نیاز است.
این به معنی عدم امکان فنی خودروهای هیدروژنی نیست. آن‌ها ممکن و واقعاً در حال توسعه هستند و تویوتا پیشگام آن است. اما هیدروژن باید تولید، ذخیره و توزیع شود و هر مرحله انرژی مصرف می‌کند.
پس نه، تویوتا خودرویی نساخته که با آب کار کند. آن‌ها فقط روش بهتری برای خنک‌کردن موتور هیدروژنی ثبت اختراع کرده‌اند. و این مهندسی خوب است، اما معجزه انرژی رایگان نیست که مردم وقتی داستان «خودروی آب‌محور» را می‌خوانند تصور می‌کنند. داستان واقعی علمی‌تر و دقیق‌تر است — اما به اندازه آن کلیک‌خور نیست.