اختراع ياباني قد يُحدث ثورة في مجال النقل
شيماء حلمي
أعلن باحثون في المعهد الوطني الياباني لعلوم المواد "NIMS" عن اختراع جديد قد يُغيّر مستقبل الطاقة النظيفة في العالم، يتمثل في محفز مبتكر قائم على الحديد يمكنه أن يحل محل البلاتين الباهظ الثمن في عمليات تخزين وإطلاق الهيدروجين.
ربما يعجبك
ويعتمد الابتكار على ما يُعرف بـ"الصدأ الأخضر" – وهو شكل من هيدروكسيد الحديد، كمادة خام رئيسية، ما يُسهم في خفض تكلفة إنتاج الهيدروجين إلى مستويات منخفضة تكفي لجعل الوقود النظيف خيارًا عمليًا للنقل بمختلف أنواعه، من السيارات والشاحنات إلى السفن والطائرات.
وقال الدكتور يوسُوكي إيدي، رئيس فريق البحث بالمعهد، إن الفريق تمكن من تحويل مادة رخيصة كالصدأ إلى "عنصرٍ رائد في مجال الطاقة النظيفة"، مشيرًا إلى أن هذا الابتكار لا يساهم فقط في خفض التكاليف، بل يُبسّط أيضًا عملية إنتاج الهيدروجين، ما يجعله في متناول الجميع.
ويعتمد المحفز الجديد على معالجة "الصدأ الأخضر" بمحلول كلوريد النحاس لتكوين مجموعات نانوية من أكسيد النحاس تعمل كمواقع تحفيزية لإطلاق الهيدروجين عند تفاعلها مع بوروهيدريد الصوديوم "NaBH₄" والماء، وذلك في درجة حرارة الغرفة، دون الحاجة إلى مفاعلات معقدة أو حرارة مرتفعة.
وتميز المحفز بقدرته على "امتصاص الضوء المحيط" وتحويله إلى طاقة تُسهم في تسريع التفاعل الكيميائي، دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي، مما يسمح بإطلاق الهيدروجين "حسب الطلب" ويجعل من السهل دمجه في أنظمة تخزين وتوزيع الوقود في المركبات أو السفن العملاقة أو محطات الوقود المتنقلة.
وأظهرت الاختبارات الأولية أن محفز الحديد الجديد "يتفوق على محفزات البلاتين" من حيث الكفاءة والتكلفة، حيث حقق معدل دوران مساوٍ أو أعلى في إنتاج الهيدروجين، مع أداء ثابت على مدى دورات تشغيل متكررة.
كما أن عملية تصنيعه بسيطة ولا تتطلب بنية تحتية معقدة، مما يمهّد الطريق أمام "الإنتاج الصناعي واسع النطاق.
ويُتوقع أن يُحدث هذا الابتكار "نقلة نوعية في صناعة النقل بالهيدروجين"، إذ يتيح للمركبات الثقيلة والسفن والطائرات التحول إلى وقود نظيف منخفض التكلفة، ما يساهم في خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير.
ويجري حاليًا تنفيذ "برامج تجريبية" في القطاع البحري الياباني لاختبار فاعلية المحفز الجديد، في ظل تزايد الاهتمام العالمي بالهيدروجين كأحد حلول الطاقة المستدامة.
ويرى الخبراء أن نجاح هذا المشروع قد يسرّع التحول نحو الاعتماد على "الهيدروجين كمصدر رئيسي للطاقة المتجددة"، ويقلل الحاجة إلى المعادن النادرة، بما يتماشى مع أهداف الأمم المتحدة لمكافحة تغيّر المناخ.
وقد نُشرت نتائج البحث في مجلة "ACS Catalysis" التابعة للجمعية الكيميائية الأمريكية، وهي من أبرز الدوريات العلمية في مجال الكيمياء التحفيزية.
جوجل نيوز
