دانلود تحقیق سوخت پاک سوخت هیدروژنی

مقدمه

 در حال حاضر شش میلیارد و 400 میلیون انسان بر روی کره زمین زندگی می‌کنند و این آمار تا سال 2020 به هفت میلیارد و 500 میلیون نفر خواهد رسید.

در همین حال پیش‌بینی می‌شود، در مدت زمان فوق شمار افرادی که صاحب خودرو می‌شوند 12 تا 15 درصد رشد داشته باشد و این بدان معنی است که تعداد خودروها که در حال حاضر در حدود 775 میلیون دستگاه برآورد شده است، تا سال 2020 به بیش از یک میلیارد و 100 میلیون دستگاه خواهد رسید.

بنابراین کاهش مصرف سوخت و آلاینده‌های محیط زیست اهمیت بسیار زیادی پیدا می‌کند که در این میان شرکت خودروسازی جنرال موتورز آمریکا با معرفی تکنولوژی پیل سوختی هیدروژنی توانسته است امید به جابجایی بدون آلودگی رادر آینده افزایش دهد.

لذا  توسعه خودروهای پیل سوختی به سرعت در جهان در حال رشد است، به طوری که در حال حاضر شرکت‌های خودروسازی جنرال موتورز و اوپل بیش از یک میلیارد دلار صرف تحقیقات در این تکنولوژی کرده‌اند.

"هیدروژن 3 اوپل" ثابت کرده است که رانندگی با خودروهای متفاوت، مسیر خود را از آزمایشگاه به جاده هموار کرده است و نمونه اولیه آن در حال حاضر با همکاری شرکت سازنده مبلمان ایکیا (IKEA) در حال گذراندن آزمایشهای متفاوت است و سکوئل (Seqel) جنرال موتورز به تولید خودروهای با پیل سوختی نزدیک‌تر شده است.

"هیدروژن 3 اوپل"؛ دونده دو ماراتن، قهرمان مسابقات رالی "هیدروژن 3 اوپل" جانشین نمونه اولیه هیدروژنی است که در بهار سال 2000 معرفی شد و از روی طرح خودرو زافیرا اوپل ساخته شده بود.

نیروی برق این خودرو توسط 200 قطعه پیل سوختی که به صورت سری به یکدیگر متصل شده‌اند، تولید می‌شود.

این پیل‌ها نیروی موتور برقی 82 اسب بخار بر 60 کیلووات هیدروژن 3 را تامین می‌کند.

این نیروگاه که حداکثر 215NM گشتاور توسعه می‌دهد، حداکثر سرعتی برابر با 160 کیلومتر بر ساعت تولید می‌کند و در کمتر از 16 ثانیه از صفر تا 100 کیلومتر در ساعت شتاب می‌گیرد که در حالتی کاملا بی‌صداست.

در مسابقات ماراتن تابستان سال 2004، هیدروژن 3 اوپل توانست بدون هیچ مشکلی 9 هزار و 696 کیلومتر را در 14 کشور مختلف اروپایی طی کند.

در آوریل سال 2005 نیز این خودرو توانست جایزه مسابقات رالی مونت کارلو را برای وسایل نقلیه دارای پیل سوختی از آن خود کند.

شرکت خودروسازی اوپل اکنون در حال گسترش تکنولوژی آزمایشهای پیل سوختی با همکاری شرکت سوئدی ایکیا می‌باشد.

وسایل نقلیه پیل سوختی هیدروژن 3 که عاری از آلاینده‌های زیست محیطی می‌باشد از اوایل

تابستان سال گذشته تحویل کالاها به مشتریان ایکیا را در برلین آغاز کرده است.

سوخت این وسایل نقلیه با هیدروژن مایع تامین می‌شود.

آزمایشهای این خودروها تحت نظارت پروژه همکاری انرژی پاک دولت آلمان انجام می‌شود که عملکرد انرژی 17 خودرو با سوخت هیدروژنی را تحت شرایط خاص آزمایش می‌کند.

بزرگترین جایگاه سوخت گاز هیدروژنی جهان در پاییز سال 2004 در پایتخت آلمان آغاز به کار کرد و قرار است علاوه بر گاز هیدروژن و هیدروژن مایع، بنزین و گازوئیل نیز به مردم ارایه کند.

سکوئل جنرال موتورز

خودروی سکوئل جنرال موتورز محصولی است که تمامی نتایج تحقیقات فشرده که طی چند سال اخیر از سوی بزرگترین خودروساز جهان انجام شده است را در بر دارد؛ پروژه‌ای که جنرال موتورز بیش از یک میلیارد دلار در آن سرمایه‌گذاری کرده است.

این خودرو جادار به گونه‌ای طراحی شده است که کمترین آلایندگی محیط زیست را دارد.

در این خودرو سه منبع با فشار بالا تعبیه شده است که موقعیت آنها در میانه شاسی باعث بهبود مرکز ثقل خودرو می‌شود.

این خودروها که از اصلاحات فنی بسیار زیادی نیز بهره‌مند می‌باشند منحصر به فرد هستند.

خودروی سکوئل جنرال موتورز به دلیل افزایش 25 درصدی نیرو توسط تکنولوژی جدید می‌تواند سرعت صفر تا 100 کیلومتر را در کمتر از 10 ثانیه به دست آورد.

اجزای پیل سوختی شامل توده پیل سوختی، دستگاه فرعی هیدروژن و فرآوری هوا، سیستم خنک کننده و سیستم توزیع ولتاژ بالا می‌باشد.

آلودگی هوا چیست؟

آلودگى هوا به معناى مخلوط شدن هوا با گازها،قطرات و ذراتى است که کیفیت هوا را کاهش مى‌دهند

در شهرها، ماشین‌ها و اتوبوس‌ها، هواپیماها و نیز صنایع و ساختمان‌سازى ممکن است باعث آلودگى هوا شوند.

در خارج از شهرها غبار حاصل از شخم زدن زمین به وسیله تراکتورها، ماشین‌ها و کامیون‌هایى که در

جاده‌هاى شنى یا خاکى مى‌رانند، ریزش کوه و دود حاصل از آتش سوزى بیشه‌ها و مزارع باعث آلودگی‌هوا

می‌شود.

یک عامل مهم دیگر آلودگى هوا در اغلب شهرهاى بزرگ گاز ازن در سطح زمین است.

ازن در سطح زمین

هنگامی تشکیل می‌شود که گازهاى آلاینده حاصل از اتومبیل‌ها  و سایر وسائلى که سوخت مصرف مى‌‌کنند با

نور خورشید واکنش مى‌کند؛ در نتیجه گاز ازنی به وجود می‌‌‌‌آید که براى انسان سمى است.

این گاز ازن در شرایط  ساکن بودن هوا، درخشندگى نور خورشید و آب‌وهوای گرم بیشتر به وجود می‌‌آید.

این

ازن در سطح زمین را نبایدبا "ازن خوب" که کیلومترها بالاتر در قسمت فوقانى جو  زمین قرار دارد و اشعه

ماوراء بنفش مضر خورشید را جذب می‌کند اشتباه گرفت.

اگزوز اتومبیل در شهرها آلاینده‌های متعددى را از خود خارج مى‌کند از جمله مونوکسیدکربن، دی اکسید

نیتروژن، دى‌اکسید گوگرد، ذرات معلق از جمله ذرات کوچکتر ١٠ میکرومتر،بنزن، فرمالدئید، هیدروکربن‌های

چندحلقه‌ای.

 آلودگى هوا چه علائمى در فرد ایجاد مى‌کند؟

آلودگی هوا می‌تواند باعث تحریک چشم  و گلو و ریه‌ها  شود.

سوزش چشم سرفه و احساس سنگینى در  سینه در

هنگام قرار گرفتن در معرض آلودگى شدید شایع است.

 افراد مختلف واکنش‌های متفاوتى به آلودگى هوا نشان می‌دهند.برخى ممکن است از احساس سنگینى در قفسه

سینه و سرفه شدیداً ناراحت باشند و برخى دیگر ممکن است هیچ واکنشى نشان ندهند و متوجه آلودگى هوا نباشند.

با توجه به اینکه ورزش و فعالیت جسمى نیاز به تنفس سریع‌تر و عمیق‌تر دارد، ممکن است باعث تشدید علائم

فوق شود.

بیمارانى که مبتلا به بیمارى قلبى مانند آنژین صدری، بیمارى هاى ریوى مانند آسم یا آمفیزم هستند،

معمولاً حساسیت بیشترى به آلودگى هوا دارند و زود تر از دیگران متوجه آن مى‌شوند.

اما برخى افراد حساسیت بیشترى به اثرات آلودگى هوا نشان دهند.

ریه‌هاى کودکان ممکن است با میزان کمتر آلودگى هوا احساس ناراحتى کنند.

کودکان در مناطق داراى هواى آلوده بیشتر دچار برونشیت و گوش‌درد مى شوند.

مبتلایان به بیمارى قلبى یا ریوى با شدت بیشترى به هواى آلوده واکنش نشان مى‌دهند.این افراد در طول دوره آلودگى شدید هوا باید فعالیت‌هاى خود را در بیرون خانه محدود کنند و مراقبت‌هاى‌ پزشکى بیشترى را خواستار شوند.

به غیر از مرگ و میرهاى ناشى از آلودگى بسیار شدید هوا در کوتاه‌ مدت، هر روز بیشتر و بیشتر مشخص می‌شود که آلودگى هوا به مقدار کم در درازمدت می‌تواند اثرات زیان‌‌آوری بر روی انسان‌ها داشته باشد.

{خطرات آلودگی هوا} خودروسازان جهان به دنبال ماشین‌های پاک‌تر بزرگترین شرکت‌های خودروسازی جهان، جنرال موتوروز و تویوتا، می‌گویند مسیرهای متفاوتی را برای تولید وسائل نقلیه پاک‌تر برگزیده‌اند، اما موافق هستند که راه واحدی برای این کار وجود ندارد.

در حالیکه یکی از بزرگترین نمایشگاه‌های اتومبیل جهان در فرانکفورت آغاز به کار کرده است، شرکت تویوتا "درحال تحقیق بیشتر در مورد سوخت‌های زیستی ؛ و همچنین تحقیق بر روی پیل‌های سوختی هستند که از هیدروژن برای تولید برق استفاده کنند." تویوتا سابقه 10 ساله تجربه دراین زمینه را با ماشین هیبرید "پریوس"‌دارد که یک موتور بنزینی و یک موتور الکتریک را با هم ترکیب می‌کند و از پیشگامان این حوزه به حساب می‌آید.

در مقابل جنرال موتورز ماشین‌هایی که از بنزین مخلوط‌‌شده با الکل به عنوان سوخت استفاده می‌کنند، یا به اصطلاح ماشین‌های دارای قابلیت E-85 را ساخته است، اما هر دوی این شرکت‌ها اکنون سخت در حال کار کردن بر روی تکنولوژی‌های متعددی در این زمینه هستند و گزینه‌های‌شان را در نمایشگاه فرانکفورت عرضه کرده‌اند.

سوخت‌های جایگزین باید نقش مهم‌تری را به همراه الکتریسته ایفا کنند، زیرا تولید برق دست کم در خارج ماشین نسبتا ارزان است.

الکل اتانول به عنوان سوخت برای آنچه ماشین‌های با موتور انعطاف‌پذیر خوانده می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد که می‌توانند آمیزه‌های حاوی تا حداکثر 85 درصد اتانول را بسوزانند و برای همین عنوان E-85 را به آنها می‌دهند.

این موتورها بسیار شبیه موتورهای بنزینی هستند.

برزیل در حال حاضر بزرگنرین تولیدکننده اتانول است و تکنولوژی موتورهای انعطاف‌پذیر به سرعت در آنجا در حال گسترش است.

جنرال موتورز تا سال 2012 پنجاه درصد تولیدات ماشین این شرکت در آمریکا توانایی E-85 را خواهند داشت.

مقامات تویوتا می‌گویند اکنون زمان ساختن ماشین‌هایی مناسب برای یک مکان در یک زمان مناسب است و آنچه برای یک بازار مناسب است، ممکن است لزوما برای بازار دیگر مناسب نباشد.

و یک چالش مهم مسئله قیمت است.

بر اساس برخی از تخمین‌ها، تکنولوژی "ماشین پاک" تا حدود 2000 یورو به قیمت یک ماشین بنزینی می‌افزاید.

یک چالش دیگر استانداردهای کمیسیون اروپایی است که بر مبنای آن تا سال 2012 خروجی گاز دی‌اکسیدکربن ماشین‌ها باید به 130 گرم در هر 100 کیلومتر برسد، هدفی که کارخانه‌‌های ماشین‌سازی تحقق آن را بسیار مشکل می‌دانند.

با این حال تویوتا و سایر اعضای انجمن خودورسازان ژاپنی قصد دارند تا سال 2009 به طور داوطلبانه این مقدار را به 140 گرم برسانند.

خودروهایی از جنس آب یخ‌های قطبی در حال آب شدنند و زمین هر روز گرمتر می‌شود.

آلودگی محیط‌زیست به شدت در حال افزایش و منابع انرژی فسیلی دنیا در حال تمام شدن است.

از طرفی قیمت نفت هر روز بیش از گذشته افزایش می‌یابد ولی جالب‌تر آنکه تقاضای خودرو نیز سالانه در جهان رو به افزایش است به گونه‌ای که تولید خودرو به عدد سالانه70 میلیون دستگاه نزدیک می‌شود.

با این وجود، خودرو این موجود آهنین از متهمان اصلی گرم شدن زمین است و این سؤال مطرح می‌شود که چگونه می‌توان به معادله چندمجهولی سوخت آینده که بتواند تمام این مشکلات را حل کند پاسخ مناسبی داد و کلید حل تمام این مشکلات چیست.

هیدوژن، پاسخی برای آینده هیدروژن، یکی از فراوان‌ترین عناصر در طبیعت است.

سوختن هیدروژن با انرژی زیاد، تنها خروجی آب را در پی دارد؛ پس آیا هیدروژن می‌تواند تمام مشکلات گذشته را حل کند؟

البته تکنولوژی چنین موتوری بسیار پیچیده‌تر است و در حال حاضر، تاسیسات سوخت‌رسانی چنین خودرویی نیز بسیار گران‌قیمت هستند، ولی هم‌اکنون دو راه برای استفاده از هیدروژن در خودروها پیشنهاد شده است که یکی استفاده از پیل سوختی و دیگری استفاده از موتورهای درون‌سوز هیدروژنی است.

پیل سوختی، روش خودروسازان آمریکایی استفاده از پیل سوختی در بسیاری از خودروسازان به صورت آزمایشی آغاز شده است اما استفاده از آن در آمریکا گستردگی بیشتری دارد چرا که کاخ سفید به خوردسازانش (فورد، جنرال موتورز، کرایسلر) که معروف به سه تفنگدار هستند، دستور داده است با تمام توان روی سوخت جایگزین و استفاده از هیدروژن کار کنند.

برهمین اساس شرکت جنرال موتورز تا سال 2010 اولین مدلهای تجاری این خودرو را وارد بازار خواهد کرد.

خودروهای پیل سوختی در واحد پیل خود از واکنش هیدروژن و اکسیژن، برق تولید می‌کنند و از برق تولیدی نیز برای به حرکت درآوردن چهار الکتروموتور استفاده می‌شود که خروجی سیستم نیز به دلیل اینکه واکنش اکسیژن و هیدروژن سبب به وجود آمدن آب می‌شود، تنها آب است.

در بعضی موارد نیروی محرکه خودرو از یک باتری یو‌لیتیوم تامین می‌شود که شارژ آن توسط مولد پیل سوختی انجام می‌شود.

سوخت مولد پیل سوختی هم یا از تبدیل گاز طبیعی به هیدروژن تامین می‌شود یا با تجزیه آب در ایستگاه‌های سوخت‌رسانی تهیه و به خودرو تزریق می‌شود.

موتورهای درون‌سوز هیدروژنی بی‌.ام.‌و راهی دیگر مهندسان بی‌.ام.و که در جهان اتومبیل به مهندسان تکنولوژی معروف هستند، رویای سوخت هیدروژنی را به واقعیت نزدیک کرده‌اند اما این خودروساز برخلاف روش خودروسازان آمریکایی روش دیگری را انتخاب کرده و هیدروژن را مانند بنزین در موتورهای پیستونی که شباهت بسیاری به موتورهای بنزینی کنونی دارد، تزریق می‌کند.

متخصصان این شرکت هم‌اکنون مدل سری هفت خود را به موتور احتراق داخلی با سوخت هیدروژنی مجهز کرده‌اند و در گام بعدی، خودرویی را با شکل مسابقه‌ای به موتور هیدروژنی تبدیل کرده‌اند.

مهندسان بی.ام.و هیدروژنی را با موتور H2R ساخته‌اند که با آرایش خورجینی و با 12سیلندر و به کارگیری سوخت هیدروژن، 285 اسب بخار قدرت تولید می‌کند.

خودرو جدید بی.ام.و در آخرین رکوردگیری توانسته رکورد 302 کیلومتر بر ساعت را به دست آورد.حال بی.ام.و قصد دارد براساس تجربیات به دست آمده در مدل H2R، خودرویی بسازد که توانایی کارکرد با هیدروژن و بنزین را داشته باشد.

سوخت خطرناک سوخت هیدروژن همان اندازه که پاک است، خطرناک نیز هست و به همان اندازه ذخیره آن پیچیده است.

به همین دلیل، مهندسان بی.ام.و برای ساخت یک خودرو هیدروژنی با سد بزرگی روبه‌رو بوده‌اند.

در خودرو H2R بیش از 11کیلوگرم هیدروژن مایع در یک مخزن عایق‌بندی شده ذخیره می‌شود.

در مجموع برای حفظ ایمنی ساخت در تمام شرایط، سه عدد سوپاپ مخصوص روی مخزن سوخت قرار گرفته است.

اما به هر حال حفظ ایمنی این مخزن پیچیده است و هنوز بزرگترین سؤال برای افکار عمومی در استفاده از این خودروها به غیر از تکنولوژی پیچیده موتور و چگونگی ذخیره‌ سازی مناسب، ایمنی این خودروهاست زیرا در صورت انفجار مخزن این خودروها، به راحتی محله‌ای به هوا خواهد رفت.

آینده منتظر هیدروژن استفاده از سوخت‌های فسیلی احتمالاً در 50 سال آینده، اندک اندک کنار گذاشته خواهد شد.

براساس پیش‌بینی‌های انجام شده توسط مراکز تحقیقات موتور آلمان تا سال2020 به آرامی خودروهای هیبریدی که ترکیبی از خودروهای برقی و بنزینی است، جایگزین خودروهای کنونی می‌شود و از سال 2020 استفاده از موتورهای هیدروژنی، جایگزین موتورهای قدیمی خواهد شد البته هنوز راه درازی تا آن سال‌ها باقی مانده است ولی در صورت موفقیت مهندسان، مشکل انرژی و آلودگی حل خواهد شد؛ چرا که نتیجه سوختن هیدروژن با اکسیژن تنها آب است، اما هنوز راه زیادی باقی است.

شاید بعید به نظر برسد؛ عنصر هیدروژن که به گفته بسیاری از دانشمندان دومین عنصر طبیعت از نظر فراوانی است، به سختی تهیه و سخت‌تر از آن ذخیره می‌شود.

حال باید دید دانشمندان چگونه از هیدروژن استفاده می‌کنند و چگونه کلید استفاده از معدن هیدروژن در خودروها پیدا خواهد شد.

آیا هیدروژن سوخت ایده‌آل ماشین‌هاست؟

افراد بسیاری از ساخت ماشین‌های دارای سلول‌های سوختی هیدروژنی که محیط زیست را آلوده نمی‌کنند، حمایت می‌کنند.

همه آنها توان بالقوه این سلول‌های سوخت هیدروژنی را که تنها حاصل احتراق درآنها اندکی آب است، می‌ستایند.

اما در این میان مشکلی وجود دارد.

گرچه هیدروژن در واقع فراوان‌ترین عنصر در جهان است، نمی‌توان به سادگی از آن به عنوان سوخت استفاده کرد، زیرا هیدروژن محکم به سایر عناصر به صورت مولکول‌های ترکیبی چسبیده است.

هیدروژن خالص اغلب با کاربرد حرارت بالا (که مقدار زیادی انرژی باید صرف آن کرد( بر گاز طبیعی (یعنی یک سوخت فسیلی) و گاهی با حرارت دادن بنزین یا زغال‌‌سنگ ( که باز هم سوخت‌های فسیلی هستند) به دست می‌آید.

از این بدتر اینکه در این فرآیند دی‌اکسیدکربن آزاد می‌شود که خود یک گاز گلخا نه ای است.

استفاده از سوخت هیدروژن در وسایل نقلیه و تولید برق افزایش می یابد صدها ماشین با سوخت هیدروژنی در جاده های دنیا حرکت می کنند و درخواست برای آن رو به افزایش است.

واشنگتن – هیدروژن به عنوان منبع سوخت و انرژی– بیشترین عنصری که در کره زمین یافت می شود– آغاز به حرکت از مباحث علمی تخیلی و تحقیقات پایه به دنیای کارگاه ها، فرودگاه ها، برج های تلفن همراه و بزرگراه ها نموده است.

هیدروژن از با قابلیت ترین منابع انرژی تجدید شونده است – یک سوخت جهانی که می تواند در یک وسیله نقلیه بسوزد و یا در سیستم سلول سوخت ساختمان و منازل، مجتمع های تولید برق و هر چیز دیگری که برق مصرف می کنند، تلفیق گردد.

کارآئی سوخت هیدروژن، هنگامی که در یک موتور می سوزد، 30 درصد بیشتر از سوخت بنزین است.

وقتی سلول سوخت برای تولید نیرو در یک وسیله نقلیه به کار می رود، سلول سوخت 200-100 در صد بیش از بنزین کارآئی دارد.

موتورهائی که با سوخت هیدروژن کار می کنند، گاز کربن دو اکسید متصاعد نمی کنند و آب پاکیزه تنها تولید جانبی سلول های سوختی است.

در یک سلول سوخت، هیدروژن به جای آنکه سوخت باشد یک حامل انرژی است.

حامل انرژی یک ماده و یا سیستمی است که انرژی را به شکل قابل استفاده از یک مکان به مکانی دیگر حرکت می دهد.

برق، یکی از بهترین حامل های انرژی شناخته شده است که انرژی ذخیره شده در زغال سنگ، اورانیم و دیگر منابع را به نیروگاه ها منتقل می کند و از آنجا نیروی تبدیل شده به منازل و واحدهای فعالیتی انتقال می یابد.

"هیدروژن توانایی بخش بسیار عالی ای برای فن آوری های انرژی تجدید شونده است.

این ماده می تواند با فن آوری های سوخت فسیلی، هسته ای، اتانول و مواد حیاتی– که تماماً سوخت های جایگزین به شمار می آیند، کار کند و به خوبی در فن آوری وسایل نقلیه ترکیبی و با باطری ها و سیستم برقی به کار گرفته شود." سلول های سوخت می توانند به عنوان مثال، برای ترکیب طبیعت متناوب نیروی انرژی حاصل از باد و خورشید به کار روند و طول عمر متوسط باطری ماشین های برقی را افزایش دهند.

چالش و پیشرفت هیدروژن به میزان فراوان در کره زمین یافت می شود ولی فقط به شکل ترکیبی با دیگر عناصر – دو اتم هیدروژن با یک اتم اکسیژن ترکیب می شود و آب تشکیل می هد (H2O) و هیدروژن در ترکیب با کربن (هیدروکربن) ترکیباتی مانند متان، زغال سنگ و نفت را به وجود می آورد.

محققان در سرتاسر جهان در حال بررسی موانع فن آوری استفاده از این انرژی و دیگر انرژی ها می باشند.

"سه چالش عمده در مسیر تولید هیدروژن وجود دارد.

اول آنکه چگونه هیدروژنی با هزینه 3 - 2 دلار برای تولید هیدروژن معادل هر گالن بنزین تولید شود؛ مورد دوم ذخیره سازی آن است.

چگونه میزان کافی هیدروژن در داخل وسیله نقلیه نگهداری کنیم که بتواند به صورت اقتصادی تا 300 مایل (483 کیلومتر) حرکت نماید؛ و سوم درمورد سلول های سوخت است، که چگونه آنها را به سطحی برسانیم تا به لحاظ هزینه، قابل رقابت با موتورهای بنزینی و قابل دوام باشد." سلول های سوخت و زیربناها در آزمایشگاه ملی انرژی های تجدید شونده (NREL) وزارت انرژی ایالات متحده است.

هیدروژن می تواند به صورت شیمیائی از سوخت فسیلی هیدروکربن و یا از یک سری منابع تجدید شونده تولید شود.

اما برق حاصل از هیدروژن سوخت فسیلی قابل تجدید نیست و گازهای مضر گلخانه ای تولید می کند.

در NREL، تمرکز فعالیت گروه هیدروژن بر تولید آن از منابع انرژی تجدید شونده و نحوه انتقال آن، ذخیره هیدروژن، سلول های سوخت و فن آوری معتبر (سیستم های اقتصادی آزمایش)، ایمنی، استانداردها و دستورالعمل ها، و تجزیه و تحلیل ها می باشد.

برای مثال، در روندی به نام الکترولیز(عبور جریان برق از آب به منظور شکستن و جدا کردن اتم های هیدروژن و اکسیژن از یکدیگر)، محققان NREL در حال کار بر روی تولید هیدروژن از آب با استفاده از نور خورشید، مواد حیاتی، باد و منابع زنده مانند جلبک ها و باکتری ها هستند.

انبار نمودن هیدروژن از مهمترین موانع تجاری شدن می باشد و NREL یکی از سه مراکز برجسته ملی در ایالات متحده است که بر روی مسائل مرتبط با این موضوع، با استفاده از نگرش های متفاوت کار می کند.

"هیدروژن به عنوان عنصری از سوخت ترکیبی برای انرژی پایدار در آینده، دارای قابلیت عظیمی است.

هنوز نیز موانعی وجود دارد که باید بر طرف شود." در جاده صدها ماشین با سوخت هیدروژنی در جاده در سرسر دنیا در حال حرکت می باشند و حد اقل سه کارخانه – BMW، هوندا و جنرال موتورز— اولین وسیله نقلیه با سوخت هیدروژنی خود را به بازار عرضه کرده اند.

سازندگان وسایل نقلیه، ماشین های با سوخت هیدروژنی را، برای آزمایش بیشتر در ضمن رانندگی، در اختیار مصرف کنندگان قرار می دهند.

ماشین ها دارای موتورهای هیدروژنی می باشند و یا با سلول سوختی حرکت می کنند.

بنا بر اطلاعات DOE، هزینه سلول سوختی در اتومبیل ها از 275 دلار در هر کیلووات ساعت در سال 2002 به 95 دلار در هر کیلووات ساعت در سال 2008 کاهش یافته و پیش بینی می شود تا 60 دلار در سال 2009 تقلیل یابد.

هدف رسیدن به 30 دلار در سال 2015 است.

هزینه برآورد شده برای یک موتور بنزینی در حدود 50 دلار در هر کیلووات ساعت است.

ماشین هیدروژن7 از شرکت BMW، اولین ماشین تولید شده با کیفیت و با سوخت هیدروژنی در دنیا است و شرکت هوندا در این تابستان ماشین های کلاریتی FCX سدان با سلول سوخت هیدروژنی خود را به تعداد معدودی از رانندگان در کالیفرنیای جنوبی – به صورت سه ساله و ماهیانه 600 دلار – در منطقه ای که ایستگاه های عرضه سوخت هیدروژن فعالند و تسهیلات تعمیر و نگهداری ماشین وجود دارد، به عنوان اجاره واگذار کرده اند.

در ایالات متحده، برنامه ملی نمایش آموزشی سوخت هیدروژن وابسته به DOE، که داری 70 ماشین هیدروژنی است، یک برنامه مشارکتی بین دولت و صنایع است که برای آزمایش، نمایش و تائید نمودن ماشینهای با سلول سوخت هیدروژنی و ایستگاه های عرضه سوخت می باشد.

بسیاری از کشورها از جمله ایالات متحده، کانادا و کشورهائی در آسیا و اروپا دارای برنامه های قوی برای تولید ماشین های با سوخت هیدروژن هستند.

و امید می رود که مصرف کنندگان؛ ماشین های هیدروژنی را در نمایشگاه اتومبیل سال 2020ببینند، "هرچند حداقل چندین تولید کننده ماشین می گویند که ماشین های با سوخت هیدروژنی آنان برای اوایل سال 2012 آماده خواهد بود." درخواست های موجود و رو به رشد برای سلول های سوختی که هم اکنون در برخی از بازارها با قیمت های ارزان عرضه می شود، برای استفاده در نیروی پشتیبانی اضطراری برای برج های تلفن همراه و تسهیلات اضطراری، بالابرها و یا کامیون های مخصوص حمل مواد، تمامی وسایل نقلیه فرودگاه ها، و سیستم های تزریق هیدروژن برای کامیون ها وجود دارد که می تواند 10 درصد هزینه سوخت را صرفه جوئی نماید.

ردیففهرست1مقدمه2آلودگی هوا چیست؟3آلودگى هوا چه علائمى در فرد ایجاد مى‌کند؟4تاثیر آلودگى هوا بر سلامتی5خودروهایی از جنس آب6هیدوژن، پاسخی برای آینده7پیل سوختی، روش خودروسازان آمریکایی8موتورهای درون‌سوز هیدروژنی بی‌.ام.‌و راهی دیگر9سوخت خطرناک10آینده منتظر هیدروژن11آیا هیدروژن سوخت ایده‌آل ماشین‌هاست؟12استفاده از سوخت هیدروژن در وسایل نقلیه و تولید برق افزایش می یابد13چالش و پیشرفت14در جاده1516