علماء روس يبتكرون من عنصر الروثينيوم الأكثر سهولة لإنتاج الهيدروجين من الماء لتقليل استهلاك الطاقة في محطات تحويل الماء إلى وقود.. فكيف تتم هذه العملية؟ ابتكر علماء روس من الجامعة الفيدرالية الجنوبية مادة جديدة أكثر سهولة لإنتاج الهيدروجين من الماء، تقلل استهلاك الطاقة في محطات تحويل الماء إلى وقود، بالإضافة إلى تقليل تآكل المعدات وتسخين مكونات المحطة. يُعدّ الهيدروجين أحد أكثر مصادر الطاقة الواعدة والصديقة للبيئة، وينتج الهيدروجين عن طريق تقسيم الماء إلى جزيئات هيدروجين وأوكسجين باستخدام الطاقة الكهربائية. ولتسريع هذه العملية، يلزم استخدام محفزات خاصة. تستخدم حالياً مواد تحتوي على الإيريديوم (Ir) كمحفز لتفاعل إطلاق الأوكسجين. وفي هذا الإطار، أوضح ميخائيل سولداتوف، الأستاذ المشارك في المعهد الدولي لأبحاث المواد الذكية في الجامعة الفيدرالية الجنوبية، أنّ الإيريديوم عنصر منتشر في قشرة الأرض، ويُعد استخراجه عملية مكلفة وتستهلك طاقة كبيرة. واقترح العلماء استخدام الروثينيوم بدلاً من الإيريديوم. وعنصر الروثينيوم أكثر وفرةً في قشرة الأرض بخمس إلى عشر مرات، ويستخدم على نطاق واسع في الطب والإلكترونيات والصناعات الكيميائية. ولتحسين خصائص المحفز الجديد، أضيفت كمية صغيرة من العناصر الأخرى. يقول سولداتوف: "تخيل المحفز كمغناطيس يجب أن يمسك بنواتج التفاعل لفترة زمنية محددة. إذا كان المغناطيس قوياً جداً، ستلتصق الجسيمات الوسيطة بإحكام وتبطئ العملية، أما إذا كان ضعيفاً جداً، فلن تمسك بشكل كافٍ". ويضيف: "تمّ التوصل إلى نقطة مثالية من خلال الضبط الدقيق لقطبية رابطة (Ru-O)، واختيار الكمية المناسبة من ذات المعادن الأرضية النادرة لتحسين قوة التفاعل، بحيث يتم تفاعل تطور الأوكسجين بسهولة وموثوقية". ويتابع أنّ "المادة الجديدة ستقلل من استهلاك الطاقة في محطات تحويل الماء إلى وقود، بالإضافة إلى تقليل تآكل المعدات وتسخين مكونات المحطة، مما يضمن تفاعلًا أكثر استقراراً لإنتاج الأوكسجين". ووأردف خاتماً: "يمكّننا هذا المحفز من تقليل الجهد الزائد لتفاعل تطور الأوكسجين بعشرات الملي فولت، وهو أمر بالغ الأهمية لطاقة الهيدروجين، حيث يحدث كل ملي فولت فرقاً كبيراً. ويعد الجهد الزائد البالغ 214 ملي فولت أفضل من معظم المحفزات القائمة على أكسيد الروثينيوم، والتي تعتبر أيضاً أقل نشاطاً واستقراراً". وفي المستقبل، يخطط علماء الجامعة الفيدرالية الجنوبية للتركيز على تطوير محفزات لعمليات تكنولوجية أخرى بالغة الأهمية. |
علماء روس يبتكرون مادة جديدة تحول الماء إلى وقود في المحطات
جميـع الحقوق محفوظـة © www.alkawtharfm.com
