ابتكار جديد لإنتاج خلايا الهيدروجين بسعر رخيص

ابتكر باحثون من جامعة بوفالو (UB) في الولايات المتحدة، محفزًا جديدًا مكونًا من مزيج الحديد والنيتروجين والكربون، في خطوة لإنتاج خلايا الهيدروجين بسعر رخيص.

وأكد فريق الباحثين، أن الهيكل الجديد هو المحفز الأكثر فاعلية والقائم على الحديد الذي تم إنتاجه حتى الآن، وهو ما سيجعل خلايا وقود الهيدروجين ميسورة التكلفة للاستخدام التجاري، حسبما ذكرته صحيفة "الكونفيدينسيال" الإسبانية.

وتستخدم حاليًا المحفزات المصنوعة من المعادن النفيسة من عائلة البلاتين في إنتاج خلايا الهيدروجين، وعلى الرغم من قوتها وفاعليتها، إلا أنها باهظة الثمن ويصعب العثور عليها.

وأوضح الباحثون في مقال نُشر في مجلة "Nature Energy"، أنه "على الرغم من وفرة عنصر الحديد بسعر رخيص، إلا أن خلايا وقود الهيدروجين تعد بيئة شديدة التآكل والأكسدة وتؤثر على متانته".

وقال الدكتور جانج وو، أستاذ الهندسة الكيميائية والبيولوجية في جامعة بافالو، وقائد فريق البحث، إن "الفريق توصل إلى حل جديد، يكمن في ربط 4 ذرات نيتروجين بالحديد ثم دمجها في عدة طبقات من الجرافين"، مضيفًا: "لقد استغرق هذا العمل سنوات، ونعتقد أن هذا يعد تقدمًا مهمًا سيساعد على إطلاق الإمكانات الهائلة لخلايا وقود الهيدروجين".

ومع استمرار الإنتاج الضخم للسيارات الكهربائية حول العالم، يحذّر العديد من الخبراء من نفاذ مخزون الليثيوم المستخدمة في البطاريات، وتعد خلايا وقود الهيدروجين أحد البدائل الواعدة، وهو نظام يعد بتشغيل السيارات والقطارات والطائرات دون توليد انبعاثات، إلا أنه غير عملي للسيارات بسبب التكلفة الباهظة وقلة الأماكن التي تسمح بالتزود به.

وفي حال تم إنتاج المحفز الذي ابتكره باحثو جامعة بوفالو بصورة تجارية، سيعني ذلك دفعة كبيرة لتقنية لا تزال لديها أشياء يجب حلها إذا أرادت أن تصبح بديلًا قويًا للسيارات الكهربائية التي تعمل ببطاريات الليثيوم.

ويشهد العالم العديد من التطورات في التكنولوجيا المستخدمة لإنتاج الهيدروجين، على سبيل المثال، محفز النيكل والكوبالت الجديد الذي طورته مجموعة من الباحثين في جامعة كيرتن في أستراليا، والذي يستخدم طاقة أقل، ويحصل على استخلاص أكبر، ويفتح الباب أمام إنتاج "الهيدروجين الأخضر" الرخيص على نطاق واسع.