يعكف العلماء حاليًا على تطوير نوع جديد من المحفزات، الذي يقلل من تكاليف استخراج الهيدروجين النظيف أو المستدام بيئيًا من الماء.
وتفتح هذه التقنية الجديدة الفرص أمام توليد إمدادات وفيرة من الطاقة النظيفة، يمكن من خلالها استبدال الوقود الأحفوري ومحاربة تغير المناخ.
ويعتبر الهيدروجين مصدرًا فعالًا للطاقة التي تستخدمها المركبات، كما أنه يلعب دورًا كبيرًا في العديد من الصناعات وتحديدًا في إنتاج الصلب والأمونيا.
ولأن احتراق الهيدروجين لا ينتج عنه أي انبعاثات ضارة، سوى القليل من الماء، فإن استخدامه في هذه الصناعات سيكون له تأثير إيجابي على البيئة.
تفاصيل التجربة
يقول الكيميائي الأول في مختبر أرغون التابع لوزارة الطاقة الأمريكية “DOE”، دي جيا ليو، إن العملية الذي يُستخدم فيها المحفز الجديد تنتج الكهربائي الهيدروجين والأكسجين من الماء، وهي موجودة منذ أكثر من قرن.
ويتم الاعتماد في هذه التكنولوجيا على جهاز المحلل الكهربائي “PEM”، والذي يستخدم الكهرباء لتقسيم الماء أو المكونات الأخرى إلى العناصر المكونة لها من أكسجين وهيدروجين، بكفاءة أعلى في درجة حرارة الغرفة العادية.
ويفتح انخفاض الطلب على الطاقة الباب أمام الهيدروجين النظيف الذي يتم إنتاجه من مصادر الطاقة المتجددة مثل الشمس والرياح.
كيف يعمل المحلل الكهربائي؟
يعمل هذا المحلل مع محفزات منفصلة لكل منها قطبين أحدهما كاثود والآخر أنود، ينتج محفز الكاثود الهيدروجين، بينما محفز الأنود يشكل الأكسجين.
ولكن العقبة الوحيدة أمام استخدام المحلل الكهربائي، هي ارتفاع سعر الإيريديوم المستخدم في قطب الأنود، إذ يبلغ سعره الحالي في السوق حوالي 5 آلاف دولار للأونصة، إلى جانب نقص العرض وارتفاع الطلب على هذا العنصر.
ولكن المحفز الجديد الذي ابتكره العلماء، يعتمد على الكوبالت بدلًا من الإيريديوم، وهو أرخص بكثير، وهو ما يزيح أية مشكلات أمام استخراج الهيدروجين النظيف، وفق ليو.
ومن الناحية العملية، فإن المحفز الجديد يمتلك متانة وأداء أفضل من المحفزات التقليدية، وهو ما دفع شركة Giner Inc، الرائدة في مجال البحثث والتطوير، والتي تعمل على تسويق المحلل الكهربائي وخلايا الوقود.
أهمية الإنجاز
يقول الفريق إن ابتكار هذا المحفز بمثابة خطوة أولى في طريق خفض تكلفة إنتاج الهيدروجين الأخضر إلى دولار واحد لكل كيلوغرام خلال عقد من الزمن.
ووفق قولهم، فإن هذه الطريقة المتبعة لإنتاج الهيدروجين قد تعمل على تشكيل اقتصاد البلدان المختلفة، إذ سيدخل في التصنيع والنقل والتدفئة.
ومن منظور أوسع، سيمكّن المحفز الجديد من استبدال المحفزات المصنوعة من معادن ثمينة أو باهظة التكلفة، بما يحقق توفير أكبر في هذه العملية.
ما هي الاتفاقية التي وقعتها المملكة مع “إنجي” الإيطالية لتطوير مشاريع الهيدروجين؟
لماذا ستعمل الطائرات بالهيدروجين أولًا قبل الاعتماد على البطاريات؟
