الطاقة النظيفة باتت قريبة

اسكب لنفسك كوبا من الماء وألق نظرة عليه، يحتوي هذا الماء على ناقل وفير للوقود وهو الهيدروجين الذي يحترق “بشكل نظيف”، على عكس منتجات الطاقة المعتمدة على البترول.

 

وفي إنجاز حديث نجح مجموعة من العلماء اليابانيين في تقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام محفزات خفيفة ومصممة بدقة، وقد فعلوا ذلك بأقصى قدر من الكفاءة، مما يعني أنه لم تكن هناك أي خسارة، ولا توجد ردود فعل جانبية سلبية.

 

التحول بات أقرب

 

وأشار تقرير موقع “إنرزاين” الفرنسي -الذي تحدث عن هذا الإنجاز- إلى أن إنتاج الهيدروجين الشمسي يجعل تكنولوجيا إنتاج هيدروجين قابل للتطوير والتطبيق اقتصاديا أمرا أكثر من محتمل، مما يمهد الطريق للبشرية نحو التحول إلى الطاقة النظيفة.

 

ومع ذلك، فإن معظم المحاولات السابقة لم تسفر إلا عن كمية إنتاجية خارجية أقل من حوالي 50%، بسبب صعوبة تصميم محفزات فعالة للاستخدام في فصل الماء في العالم الحقيقي.

 

ومن جهة أخرى، يجب تصميم المحفز بشكل أفضل بحيث يتم استخدام كل فوتون يمتصه مصدر الضوء لإنتاج الهيدروجين، ويكمن مفتاح تحسين الكفاءة في الوضع الإستراتيجي للمحفزات المشتركة ومنع العيوب في أشباه الموصلات.

 

وأوضح تسويوشي تاكاتا من فريق بحث جامعة شينشو -التي قامت بالدراسة التي نشرت في دورية “نيتشر” في 27 مايو/أيار الماضي- أن الكشف الجديد يفتح حدودا جديدة في إنتاج الطاقة باستخدام تيتانات السترونتيوم المخدرة بالألمنيوم كمحفز ضوئي، والذي تمت دراسة خصائصه على نطاق واسع.

 

وأضاف أنه في هذه الحالة يتم اختيار المحفزات المساعدة، وهي الروديوم للهيدروجين مع أكسيد الكروم، وأكسيد الكوبالت للأكسجين، وتعديلها بدقة بحيث تشارك فقط في التفاعلات المطلوبة.

 

كفاءة شبه مثالية

 

يشار إلى أن هذه الاكتشافات الجديدة تمهد الطريق لإنتاج هيدروجين شمسي معياري ومجدٍ اقتصاديا.

 

وقد نجحت إستراتيجيات التصميم الخاصة بفريق البحث في تقليل العيوب التي تؤدي إلى كفاءة شبه مثالية، وسيتم تطبيق المعرفة المكتسبة على مواد أخرى مع امتصاص مكثف للضوء المرئي.

 

وقال الباحث تاكاتا إنه لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل أن نتمكن من تشغيل سياراتنا بالهيدروجين، حيث ركزت هذه الدراسة على استخدام الأشعة فوق البنفسجية وضوء الشمس المرئي الوفير الذي ترك دون استخدام.

 

ومع ذلك، وبفضل هذا الإنجاز الكبير لم يعد هذا الاحتمال بعيدا، ولكن من الناحية النظرية ليس سوى مسألة وقت فقط.

 

وعلى ضوء ذلك نأمل أن يشجع هذا الأمر العلماء والباحثين والمهندسين على الانخراط في هذا المجال، مما سيجعل استخدام الطاقة الشمسية أقرب إلى الهيدروجين.