إزاي إضافة الهيدروجين لموتور البنزين بيأثر على العمر الافتراضي؟ التجربة الصادمة
الكذبة الكبيرة.. إزاي شركات بتبيعلك هيدروجين عشان 'يظبط الموتور' وهو بيدمره؟!
قالولك ركب مولد الهيدروجين في عربيتك علشان توفر بنزين وتحافظ على المحرك
تعالى معايا في جولة هنتكلم فيها بالعلم والأرقام والمعادلات علشان نعرف حقيقة القصة دي
"يعني إيه كلمة 'مولد هيدروجين للسيارة'؟ وليه ناس قالت إنه بيوفر بنزين، وناس تانية شتمته؟
النهاردة هنعرف الصح من الغلط، وهقولك كل حاجة عن الموضوع ده من غير لف ولا دوران!"
شرح فكرة الجهاز بإختصار
"بص يا سيدي، الفكرة ببساطة إن الجهاز ده بيشتغل على بطارية ودينامو العربية، بياخد ماء عادي ويحولها لغاز الهيدروجين والأكسجين عن طريق الكهرباء. بعدين يدخل الخليط ده في المحرك عشان يحسن عملية الاحتراق، وبالتالي – نظرياً –--- وخلي بالك من كلمة نظريا دي علشان الخدعة هنا .. المفروض انه يخليك تستهلك وقود أقل وتطلع دخان أقل."
طيب علشان نفهم الموضوع اكثر لازم نغرز شوية في المعادلات الكيميائية والفيزيائية وانا هحاول ابسط الموضوع بس برضوا ده هيحتاج تركيز منك فماتجريش الفيديو علشان الفكرة توصلك كاملة
"يعني إيه بالظبط ال H2Oـ HHO؟ وليه الناس اللي بيسوقوا للموضوع ده بيقولوا إنه معجزة في توفير البنزين وبيتكلموا في توفير من 25 الى 40%، اما المهندسين الكبار والناس اللي بتفهم فكلهم عارفين ان الموضوع ده فنكوش ؟
النهاردة هنغوص في الكيمياء والفيزياء ورا الموضوع ده، وهفسرهالك بلغة بسيطة عشان تفهم كل حاجة!"
اولا: الأساس الكيميائي – هو تفاعل التحليل الكهربائي
فكرة التحليل الكهربي دي فكرة قديمة جدا وموجودة من 200 سنة
بعدها علماء كتير طوروا الفكرة ومنهم مايكل فاراداى اللي اسس قوانين فاراداى للتحليل الكهربي سنة 1830
سيبنا من التاريخ ونخش في الموضوع
"بص يا سيدي، الجهاز ده بيشتغل على قانون كيميائي قديم اسمه 'التحليل الكهربائي للماء'.. يعني إيه؟"
الجهاز اللي بيركب في عربية حضرتك بيتكون من:
4️⃣ فلتر مياه: يحجز الشوائب
5️⃣ صمام أمان اوتوماتيك: ضد انفجار الغاز"
بيطلع من منظومة الهيدروجين بأنبوبة على الانبولد اللي موجود في عمة الهواء علشان يمتزج مع الهواء اللي داخل للمحرك اللي بنسميه هواء السحب وبعدين بيختلط بالبنزين في غرفة الإحتراق
انا مش عايز اقطع عيش ناس شغالين على الموضوع ده بس للأسف اللي بيتم ده نصب وإشتغالات وتقليب فلوس الناس البسيطة اللي بتصدق
شوف ياسيدي
· طاقة الهيدروجين: 120 ميجا جول/كجم وتعتبر (أعلى من البنزين ب3 مرات!)
· لكن الكمية المنتجة من الخلية اللي بتتحط في عربيتك صغيرة جدا (حوالي 1 لتر/دقيقة).. فالتأثير الحقيقي بيكون 10-15% زيادة كفاءة ده في حالة ان الخلية بتخرج فعلا الواحد لتر" وده هيحصل في اول مره بس وبعد كده هتقل لأن المحلول والالواح تركيبها الكيميائى بيتغير
فمثلا لو حبينا نحسب التوفير
"لو عندك موتور 2000 سي سي:
· بدون الجهاز بيستهلك عادة: 10 لتر/100 كم
· مع الجهاز هيستهلك: 8.5 لتر/100 كم (ده في أفضل الأحوال .. وبقول كده ليه .. لأن توفير بالمنظر ده مستحيل وهقولكم ليه كمان شوية)
· يعني بالحسبة دي وفرنا 1.5 لتر لكل 100 كم"
"لكن لو حسبتها بالورقة والقلم:
· سعر الجهاز : من 3000 الى 5000 جنية
· التوفير 1.5 نضربها في 17.25 سعر البنزين يديك حوالي 25 جنية لكل 100 كم
· يعني التوفير الشهري:حوالي 250 جنيه (لو سافرت 1000 كم) كل شهر
طيب نتكلم عن عيوب مولد الهيدروجين اللي ماحدش هيقولك عليها لأن الموضوع ده طالع ترند اليومين دول واللي بيتربحوا من الفيلم ده بينتهزوا فرصة زيادات اسعار البنزين والناس غلابة وبيدوروا على اى توفير .. والإشتغالات كتير
قبل ما تندفع ورا أي حد يقولك 'وفر 50% بنزين'، خليني أقول لحضرتك العيوب اللي محدش بيتكلم عنها! ده مش كلامي، ده كلام فيزياء وكيمياء وهندسة!"
العيب الأول: مشكلة الطاقة المستهلكة في الإنتاج
"بص يا سيدي، عشان تنتج الهيدروجين انت محتاج كهرباء من بطارية العربية.. المشكلة بقا إن:
⚡ الكهرباء دي جاية من الدينمو اللي أساساً زى ما قولت لحضرتك شغله معتمد على دوران المحرك اللي شغال بالبنزين!
🧮 حسب قانون حفظ الطاقة: الطاقة اللي هتاخدها من البطارية هتخلي الدينمو يشتغل أكتر.. يعني جزء من التوفير بيروح لتعويض الكهرباء دي!"
العيب الثاني: كمية الهيدروجين اللي بتخرج من الخلية قليلة جدا
وكفاية اقولك ان الجهاز العادي بيطلع حوالي 1 لتر هيدروجين في الدقيقة.. بس محرك مثلا زى ال 1600 سي سي
محتاج حوالي 5000 لتر هواء في الدقيقة! يعني النسبة:
0.02% هيدروجين مقابل 99.98% هواء وبنزين.. ودي نسبة خايبة وتأثيرها ضعيف جداً!"
وده قانون حساب الطاقة المنتجة من احتراق الهيدروجين هيظهر قدامكم
2H₂ + O₂ → 2H₂O + 572 kJ حرارة
وواضح ان الكميات المنتجة من الطاقة ضئيلة جداً!
وده قانون حساب كمية الهيدروجين المنتجة عملياً
I (تيار) = 15A
مثال
الكتلة المولية H₂ = 2g/mol
حسب قانون فاراداي:
m = (I × t × M)/(n × F)
حيث F = 96485 C/molثابت فراداى ويقاس كولوم/مول
ودي النتيجة العملية قدامكم بعد التعويض في القانون وبدون دخول في عقد هندسية:
· جهاز 15 أمبير ينتج ≈ 0.5 لتر/دقيقة فقط!
· ولو حبينا نقارن طاقة الهيدروجين مع البنزين
· طاقة الهيدروجين: 142 MJ/kg
· طاقة البنزين: 46 MJ/kg
لكن المشكلة ان :
· الكمية المنتجة لا تتجاوز 1% من وقود المحرك!
طب تعالى نشوف فقدان الطاقة في النظام
كفاءة الدينمو ≈ 50%
فقدان حرارة في الخلية ≈ 40%
النتيجة النهائية:
فقدان 60-70% من الطاقة قبل استخدامها!
وبالنسبة لمعادلة استهلاك البطارية
P = I²R
حيث:
I = 15A
R ≈ 0.2Ω مقاومة الخلية
يعني بعد التعويض في القانون الجهاز بيستهلك:
225 واط (بتتسحب من طاقة المحرك!)
طب تأثير الكلام ده على استهلاك الوقود ايه (حسب قوانين ديناميكا الموائع)
η = (ṁ_air + ṁ_fuel + ṁ_HHO)/(ṁ_air)
حيث ṁ_HHO ≈ 0.001ṁ_air
حيث "ṁ" تعني معدل التدفق الكتلي - mass flow rate
ṁ_air: كمية الهواء اللي بيدخل المحرك (بالجرام/ثانية أو كجم/ساعة).
ṁ_fuel: كمية البنزين اللي بتحترق (بالجرام/ثانية).
ṁ_HHO: كمية خليط الهيدروجين والأكسجين اللي بيدخل من الجهاز (إن وُجِد)
إيه معنى المعادلة؟
المعادلة دي بتحسب نسبة الخليط الكلي( AIR + FUEL + HHO )إلى الهواء النقي،
علشان نقدر نقيس تأثير إضافة الهيدروجين على عملية الاحتراق.
لو السيارة عادية (بدون هيدروجين):
η = (هواء + بنزين) / هواء
يعني لو:
الهواء = 100 جرام/ثانية
البنزين = 5 جرام/ثانية
إذن:
η = (100 + 5) / 100 = 1.05
يعني الخليط زاد بنسبة 5% عن الهواء النقي
لو أضفنا هيدروجين (HHO):
ونفترض إن مولد الهيدروجين بيضيف 0.5 جرام/ثانية HHO:
η = (100 AIR + 5FUEL + 0.5 HHO )/100
ايتا )= 100 هواء + 5 بنزين + 0.5 اتش اتش او( ونقسمهم على 100
يكون الناتج 1.055
يعني الكفاءة زادت بنسبة 0.5% فقط!
لأن كمية الهيدروجين قليلة جدًا مقارنة بالهواء والبنزين
يعني من الآخر التأثير: أقل من 1% على كفاءة الاحتراق!
طيب نحسب التكلفة بتاعتنا مقارنة بتوفير ال 1% ده إزاى؟
معادلة التكلفة الى الفائدة .. يعني الموضوع ده هيكلفنا قد ايه وقدام كده هنستفيد ايه
التكلفة = سعر الجهاز + الصيانة يعنى على ارخص جهاز في السوق 3000 + 1200 صيانة سنوية للجهاز لأنك بتغير السائل كل 3 شهور وسعر المرة 300 جنية يعني التكلفة
الإجمالية 4200 ده غير الزيت والتآكل والمصايب اللى بتحصل في صمت ودي للأسف خساير مش هنعرف نحسبها
الفائدة = توفير 0.5-1.5 لتر/100km
بالمنظر ده هيكون استرداد التكلفة غير مجدى
يعني علشان نلم الفلوس اللي دفعناها:
محتاجين من 3-5 سنوات (إن وجد استرداد اصلا !)
المشكلة في مولدات HHO التجارية دي!
· ان معظم الأجهزة اللي في السوق بتنتج كميات صغيرة جدًا من الهيدروجين أقل من 1% من خليط الاحتراق.
· علشان كده، تأثيرها على توفير البنزين ضئيل جدًا أو معدوم، لأن:
o الإم بتاعة ال اتش اتش او اللي هى معدل التدفق الكتلي ( mass flow rate ) زى ما قولنا بتكون ≈ 0.001 من الإم بتاعة الهواء يعني نسبة 0.1% زيادة
o والطاقة اللي بتستهلك لإنتاج الهيدروجين أكبر من الطاقة اللي بتيجي منه!
· وخد المعلومة الصادمة دي:
لو حسبتها رياضياً :
الطاقة اللازمة لإنتاج الهيدروجين ≈ 130% من الطاقة اللي هيديها الهيدروجين لعربيتك! يعني .. الحسبة خسرانه
طيب ... خلصت العيوب بتاعة فنكوش الهيدروجين .... للأسف لسه
العيب الثالث: مشاكل الرطوبة في المحرك وده أسوأ العيوب
"الجهاز بيسبب كارثة صامتة: ماحدش بيتكلم عنها بل على العكس الناس اللي بيسوقوا للجهاز ده بيستعرضوا بالمياة اللي خارجة من شكمان العربية وبيتصوروا وهم حاطين ايديهم على الشكمان والمياة خارجة منه... انتوا بتعملوا ايه دي مصيبة!
يا سيدي الفاضل
💧 بخار الماء داخل المحرك (اللى هو ببساطة الناتج الطبيعي لإحتراق الهيدروجين)
⚠️ مع الوقت بيسبب:
· صدأ في الصمامات
· تلف في حساسات الأكسجين
· بيقلل عمر زيت المحرك
· وبيدمر علبة البيئة والشكمان بالكامل
· وبيسبب صدأ داخل أجزاء المحرك"
العيب الرابع: خطورة انفجار الغاز
وده اعتبره عيب نادر لكن إنذار احمر
"لو الجهاز اللي حضرتك مركبه رخيص أو متركب غلط وطبعا في ظل قلة الضمير المنتشرة من الشركات والصنايعية حاليا وارد تحصل حاجة زى كده .. وطبعا ساعة دفع الفلوس ... كله هيديلك 1000 ضمان لكن ساعة الجد هيقولك مش من عندي انت اللى ما عملتش صيانة او المشكلة في البنزين اللي بتستعملة او الزيت اللي بتحطه مضروب
🔥 غاز الهيدروجين اللي دخل لعمة الهواء ده لو فيه تسريب من خلية الهيدروجين او الانبوبة اللي بتنقله او مثلا كان صمام الأمان الأوتوماتيك رخيص وعطل زي اى حاجة في الدنيا ما بتعطل, ممكن ينفجر غاز الهيدروجين بأقل شرارة
💥 وفي حالات نادرة ممكن يسبب حريق في المحرك
العيب الخامس: التأثير السلبي على ضمان العربية
وحصل الكلام ده مع ناس كتير ان التوكيلات طلعت العربيات من الضمان بسبب تركيب منظومة غاز الهيدروجين
"الشركات الكبيرة زى (تويوتا - هيونداي - شفروليه) كلها بتقول:
❌ أي تعديل على السستم البخاخ يبطل الضمان لأنه بيدمر حساسات O2 وممكن تتعطل وتخلي العربية تشتغل غلط"
طبعا ما جيبناش سيرة شركات زى بي ام دبليو او مرسيدس لأن اصحاب العربيات دي مقدرين عربياتهم كويس وماحدش فيهم هيسمح ان صنايعي من خارج التوكيل يخترع له في عربيته
ولا اعتقد ان التوكيلات الكبيرة دي قابلت عميل مركب هيدروجين في عربيته الا لو عربية موديل قديم
العيب السادس: وهو التكاليف المستخبية
فى "فلوس كتير جدا مش محسوبة:
· فى صيانة دورية للخلية (تغيير المحلول كل 3 شهور)
· فى استهلاك أسرع للبطارية
· احتمال تغيير حساسات بفلوس كتير"
· تغيير زيت المحرك في وقت اقصر لأن الزيت بتتغير اللزوجة بتاعته وبيخف من المياة اللي بتنتج عن إحتراق الهيدروجين
· تغيير صبابات وسوائل مقاومة الصدأ داخل المحرك
"بص يا صديقي، لو ليك في التجارب ومضحي بعربيتك وعندك فلوس تضيعها.. جرب! لكن ماتتوقعش معجزة..
والأهم: جهز نفسك لصرف فلوس اكثر على الصيانة وتآكل أجزاء المحرك وإستعد للمفاجئات اللي هتثبتهالك الأيام
الخلاصة:
العلم بيقول إن الفكرة صحيحة.. ايوه فعلا حقيقي
لكن التطبيق العملي صعب! لأن الخلية اللي محطوطة في العربية لازم يكون حجمها صغير علشان تتحط في حوض الموتور وإلا بقا لو عايزين نتيجة حقيقية نجيب خليه حجمها قد تانك المياه اللي فوق عمارتك ونحطها على سقف العربية ونجيب مولد كهرباء 3 كيلو وات وننزل خرطوم من السقف ونشيل عمة الهواء خالص ونصنع الهيدروجين على ابوه زى الكتاب مابيقول.. وساعتها بس هتحس بتوفير
عموما لو حضرتك مصمم وعايز تجرب موضوع الهيدروجين ده هديك شوية نصايح:
اولا: خد جهاز بمواصفات حديد ستانلس 316L
✓ استخدم محاليل إلكتروليت مضبوطة من جهة موثوقة
✓ ركبه عند مركز متخصص وخلي مهندس هو اللي يركبهولك
✓ واخيرا متتوقعش معجزة .. علشان ماتتصدمش!"
اشوفكم على خير
سلام