حفاز جديد ينتج وقود هيدروجيني رخيص
قال الدكتور أوميولان O’Mullane من كلية العلوم والهندسة بجامعة كوينذلاند للنكنولوجيا: “تهتم الحكومة الأسترالية بتطوير صناعة لتصدير الهيدروجين، ولتصدير الطاقة المتجددة الوفيرة.”
من حيث المبدأ، يوفِّر الهيدروجين طريقة لتخزين الطاقة النظيفة على النطاق المطلوب؛ لإطلاق مزارع طاقة شمسية، وطاقة الرياح على نطاقٍ واسع، فضلًا عن تصدير طاقة خضراء للحياة. إنّ الأساليب الحالية التي تستخدم مصادر الكربون لإنتاج هيدروجين ينبعث منها ثاني أكسيد الكربون، وهو غاز دفيئي يقلل من فوائد استخدام الطاقة المتجددة من الشمس والرياح.
ثم تابع الدكتور أوميولان موضحًا: “تم تحديد تقسيم الماء الكهروكيميائي المدفوع بواسطة الكهرباء، والمستمد من تكنولوجيا الطاقة المتجددة كواحدة من أكثر الطرق استدامةً لإنتاج الهيدروجين عالي النقاوة.”
كما أشار إلى أنّ المواد المركبة الجديدة التي قام بتطويرها طالب الدكتوراه أمول سلطانة Ummul Sultana قد أتاحت إمكانية تقسيم الماء الكهروكيميائي إلى هيدروجين وأكسجين؛ باستخدام عناصر رخيصة ومتوفرة بسهولة كمحفزات. وأضاف قائلاً: “على النحو التقليدي، تتضمن المحفزات المساعِدَة على تقسيم الماء معادنَ باهظة الثمن مثل: أكسيد الإيريديوم وأكسيد الرونثينوم والبلاتين.”
هناك مشكلة إضافية في الثبات بالنسبة لمرحلة تحول الأكسجين في العملية. ما وجدناه هو أنه يمكننا استخدام بديلَين وفيرَين في الأرض، ورخيصَين هما: الكوبالت وأكسيد النيكل، مع جزء بسيط من جسيمات نانوية من الذهب؛ لإنشاء محفز ثنائي فعّال ومستقر لتقسيم الماء وإنتاج الهيدروجين بدون انبعاثات.
وقال د.أمولان: “من ناحية الصناعة، من المنطقي جدًا استخدام مادة محفِّزة واحدة بدلًا من حفّازَين مختلفَين للحصول على الهيدروجين من الماء.” يمكن استخدام الهيدروجين المختزَن في خلايا الوقود.
خلايا الوقود هي تقنية مدروسة، تم طرحها بالفعل في العديد من المركبات، حيث يتم استخدام الهيدروجين والأكسجين كوقود لتوليد الكهرباء عكس تقسيم الماء. يمكننا تغذية مولدة الكهرباء، نتيجة وجود الكثير من الهيدروجين المُنتَج بتكلفة رخيصة، من خلية الوقود مرة أخرى بالكهرباء عند الحاجة إليها أثناء ذروة الطلب، والشيء الوحيد المنبعث هو الماء!
المصادر:
New catalyst material produces abundant cheap hydrogen. QUT. Retrieved December 25, 2018, from https://www.qut.edu.au/research/article?id=138611
Sultana, U., & et al. Gold Doping in a Layered Co-Ni Hydroxide System via Galvanic Replacement for Overall Electrochemical Water Splitting. Advanced Functional Materials, 2018; 28 (43): 1804361.
