بدلا من البلاتين.. ابتكار محفز جديد لإنتاج الهيدروجين بأقل تكلفة
#سواليف
طوّر باحثون محفزاً جديداً متيناً ينتج الهيدروجين النظيف دون الاعتماد على معادن البلاتين باهظة الثمن، وقد يُسهم هذا الإنجاز في جعل وقود الهيدروجين المتجدد أرخص وأكثر كفاءة وأسهل في التوسع للاستخدامات العملية في مجال الطاقة.
ويعمل باحثون في جامعة واشنطن على إيجاد حل محتمل، وقد طوّر فريق بقيادة غانغ وو، أستاذ هندسة الطاقة والبيئة والكيمياء في كلية ماكيلفي للهندسة، محفزاً جديداً مصمماً خصيصاً لمحلل الماء الكهربائي ذي غشاء التبادل الأيوني السالب (AEMWE).
وتستخدم هذه التقنية الكهرباء من مصادر متجددة لفصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين، منتجة بذلك وقود الهيدروجين النظيف.
وركز فريق وو على استبدال المواد باهظة الثمن القائمة على البلاتين، ويعتمد نهجهم على الكهرباء المتجددة المولدة من ضوء الشمس أو الرياح أو الماء لتشغيل عملية فصل الهيدروجين عن جزيئات الماء.
وفي هذا السياق، قال وو: “إن التحول من الماء إلى الهيدروجين طريقة مرغوبة للغاية لتخزين الطاقة لتطبيقات مختلفة. ويمكن استخدام الهيدروجين نفسه كناقل للطاقة، وهو مفيد لمختلف الصناعات الكيميائية والتصنيعية.”
ولصنع المحفز، قام الباحثون بدمج فوسفيد الرينيوم (Re₂P ) وفوسفيد الموليبدينوم (MoP). وقد شكّل هذان المركبان معًا مادة فعّالة للغاية حسّنت عملية استخلاص الهيدروجين، كما ساعد عنصر الرينيوم على ارتباط الهيدروجين بسطح المحفز وانفصاله عنه، بينما سرّع الموليبدينوم عملية تحليل الماء في المحلول الإلكتروليتي القلوي.
وقام الفريق بدمج المحفز الجديد مع مصعد من النيكل والحديد، ووجدوا أن النظام يتفوق في أدائه على أحدث المصاعد الرائدة، بما في ذلك المصاعد المصنوعة من مواد معادن مجموعة البلاتين.
ووفقاً لـ وو، فقد عمل المحفز لأكثر من 1000 ساعة عند كثافات تيار صناعية تتراوح بين 1 و2 أمبير لكل سنتيمتر مربع، وهذا ما يجعله أحد أكثر المصاعد الخالية من البلاتين متانةً التي طُوّرت حتى الآن لأجهزة التحليل الكهربائي للماء ذات غشاء التبادل الأيوني.
وعلى الرغم من أن التجارب أجريت على نطاق المختبر، إلا أن الباحثين يخططون لمواصلة دراسة ما إذا كان من الممكن توسيع نطاق هذه التقنية للاستخدام الصناعي.
هذا المحتوى بدلا من البلاتين.. ابتكار محفز جديد لإنتاج الهيدروجين بأقل تكلفة ظهر أولاً في سواليف.
