قريبا.. أنظف أشكال الطاقة في العالم ستصبح أسهل إنتاجًا وأقل تكلفةً

أخبار الآن | دبي - الإمارات العربية المتحدة (مرصد المستقبل)

اكتشف فيزيائيون من جامعة هيوستن عاملًا مساعدًا يعمل على تقسيم المياه إلى مكونيها الرئيسين؛ الهيدروجين والأكسجين، ويمتاز العامل المساعد بانخفاض تكلفته، وسهولة تحصيله، إضافة إلى أنه أكثر كفاءة من أي حل سابق، ويعود سبب متانته وانخفاض تكلفته إلى تكوينه من مركب فوسفات الحديد أو فيراس ميتافوسفايت على منصة نيكل رغوية موصلة.

اقرأ أيضا: كاليفورنيا تحطم رقما قياسيا جديدا بإستخدام الطاقة المتجددة

قال جيفنغ رين؛ المؤلف الرئيس وبروفيسور الفيزياء في مركز إم دي أندرسون لأمراض السرطان التابع لجامعة هيوستن لمجلة أخبار جامعة هيوستن من ناحية التكلفة، فهي أقل بكثير، أما الأداء، فهو أفضل كثيرًا مقارنة مع العوامل المساعدة الأخرى، إذ تتمتع تلك العوامل بأداء مميز، لكنها لا تبدي استقرارًا إلا لساعة أو ساعتين، ولا جدوى من ذلك.

من الممكن نظريًا تفكيك المياه إلى مكوناتها الأساسية، لكنه معقدٌ من الناحية العملية، إذ تتطلب العملية تفاعلين منفصلين، يمتلك كل منهما قطبه الكهربائي، وينتج أحد التفاعلين هيدروجينًا، والآخر أكسجينًا، وبينما يعتبر الهيدروجين المكون المنشود من هذه العملية، فإنه لا يمكن الحصول عليه دون إنتاج الأكسجين، وهنا تغدو العملية أكثر صعوبة، إذ يصعب إيجاد العوامل المساعدة اللازمة لإنتاج الأكسجين بكفاءة، بعكس عوامل الهيدروجين المساعدة سهلة التحصيل، ولذلك دعت الحاجة إلى هذا الاكتشاف.

يعتمد إنتاج الأكسجين على العوامل المساعدة القطبية المستعينة بالفلزات النبيلة كالروثينيوم، والبلاتينيوم، أو الإيريديوم، وفي هذا الاكتشاف، وجد العلماء عاملًا مساعدًا قطبيًا ذو استقرارٍ ونشاطٍ عالي معتمدين على عناصر موجودة بوفرة، وأثبت العامل المساعد المكتشف تفوقه على العوامل المساعدة السابقة المبنية على الفلزات النبيلة، وأضاف الباحث الرئيس شو شين لأخبار جامعة هيوستن قد يقود اكتشافنا إلى منهج أكثر اقتصادية في إنتاج الهيدروجين المعتمد على التحليل الكهربائي للماء.

تتبع وسيلتان لتجزئة جزيئات المياه، وهما إما بالتيار الكهربائي، أو بالتحفيز الضوئي، لكن بما أن المياه لا تمتص سوى قسمًا ضئيلًا من الطيف الضوئي، فإن الجدوى من تجزئة المياه مباشرة بالطاقة الشمسية معدومة تمامًا، وعوضًا عن ذلك، فمن الأفضل تسخير الطاقة الشمسية لتشغيل التيار الكهربائي الذي يقسّم جزيئات المياه وينتج الهيدروجين المستخدم في إنتاج الطاقة. والهيدروجين الناتج هو أحد أفضل مصادر الطاقة المتجددة، ويخزن بسهولة، بعكس الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح.

ويستبعد إنتاج الهيدروجين بالطاقة الشمسية البصمة الكربونية التي وجدت بإنتاج الهيدروجين من خلال وسائل تقليدية كتغويز الفحم، أو تسخين غاز الميثان بوجود عامل مساعد ما يؤدي إلى إنتاج ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين، والعملية المذكورة آنفًا هي العملية الأكثر استخدامًا في إنتاج الهيدروجين حاليًا.

قال باول سي دبليو شو، رئيس العلماء في مركز الموصلية الفائقة في تكساس لمجلة أخبار جامعة هيوستن "الهيدروجين هو أنظف مصادر الطاقة الأساسية على الأرض." وباكتشاف العلماء لوسيلة جديدة لإنتاج الهيدورجين بتكلفة منخفضة دون بصمة كربونية، فمن المحتمل أن يصبح مصدر الطاقة الخضراء الرئيس في المستقبل.