باحث مصري يكتشف مادة تضاعف كفاءة إنتاج الهيدروجين الأخضر
اكتشف الباحث المصري حسين بدر، بمشاركة فريق دولي في الولايات المتحدة، مادة جديدة تضاعف كفاءة المحفزات الضوئية القادرة على إنتاج وقود الهيدروجين الأخضر من الماء لمدة تصل لأسبوعين تحت أشعة الشمس وبثبات كيميائي لمدة تصل إلى 6 أشهر في الماء، ما يمهد "لنقلة منتظرة في هذا المجال" حسب موقع "سكاي نيوز عربية".
والمادة المكتشفة هي ألياف أحادية الأبعاد لأكسيد التيتانيوم وقد توصل إليها حسين في مجموعة بحثية بقيادة ميشيل برسوم في جامعة دريكسيل في أميركا، وتم اختبارها كمحفزات ضوئية لإنتاج الهيدروجين من الماء بالتعاون مع علماء من المعهد الوطني لفيزياء المواد في بوخارست برومانيا.
وكان حسين هو الباحث الأول في البحث الذي نشرته مجلة Matter العلمية الأميركية.
وفي حديثه عن الاكتشاف الجديد، قال حسين بدر أنه "في إطار توجه العالم نحو الوقود النظيف الذي يحافظ على البيئة ولمواجهة الاحتباس الحراري بفعل التغيرات المناخية والانبعاثات الكربونية من الوقود الأحفوري، تم اعتماد الهيدروجين الأخضر لأن احتراقه لا يلوث البيئة".
تجدر الإشارة إلى أنه منذ عدة سنوات تم التوصل للمادة المتاحة تجاريا في الوقت الراهن Degussa P25 وهي مادّة من أكسيد التيتانيوم، ولكن كفاءتها ضعيفة في إنتاج الهيدروجين من الماء. حيث أن تحضير بنيات نانوية من أكسيد التيتانيوم مكلف جدا ويحتاج إلى أفران حرارتها تصل لأكثر من 1000 درجة مئوية، ثم المعالجة في أحماض تكون ضارة على البيئة والصحة العامة.
من هنا، يقول بدر أنه من خلال العديد من التجارب التي استغرقت 3 سنوات في فترة تحضيره رسالة الدكتوراة في جامعة دريكسيل، تمكّن مع الفريق البحثي من اكتشاف مادة جديدة تسمى ألياف أحادية الأبعاد من أكسيد التيتانيوم، وهي نفس التركيب الكيميائي لأكسيد التيتانيوم المعروف، ولكن البنية البلورية لها مختلفة وشكل النانوماتيريال لها فريد، كما أن مساحة السطح بها كبيرة مقارنة بـ p25.
ويضيف بدر: "قمنا بتصنيع هذه الألياف أحادية الأبعاد عبر خلط رباعي ميثيل هيدروكسيد الأمونيوم مع واحد من 15 نوعا من المواد الأولية والتي تحتوي علي عنصر التيتانيوم، وتتم عملية الخلط والتحضير في قنينة بلاستيكية عند درجات حرارة 50 إلى 85 درجة مئوية، ما يعني عدم وجود أي ضرر منها وكذلك التكلفة الزهيدة لتحضيرها".
وعلى الرغم من سهولة تحضير المادة التي ابتكرها الباحثون ورخص ثمنها فإن التجربة عليها كمحفزات ضوئية لإنتاج الهيدروجين من محلول الماء بالاعتماد على ضوء الشمس أظهرت كفاءة مضاعفة عن أكسيد التيتانيوم المعروف تجاريا حاليا.
وأظهرت الألياف ثباتا كيميائيا كبيرا في إنتاج الهيدروجين الأخضر لمدة تصل إلى أسبوعين تحت أشعة الشمس، كما أن كفاءة هذه الألياف كمحفزات لم تتغير بعد تخزينها في محلول المياه والميثانول لمدة 6 أشهر مما يزيد من تنافسية هذه المواد إذا ما قورنت بالمواد المعروفة تجاريا بنفس التركيب الكيميائي.
وقال حسين بدر إن هذه المادة الجديدة تمهد لنقلة نوعية كبيرة في مجال إنتاج الهيدروجين الأخضر من الماء حين تطبيقها في الصناعة بشكل تجاري لأنها رخيصة ويمكن إنتاجها بالكيلوغرام حسب حاجة الاستخدام، كاشفا أنه بالفعل هناك تعاون بدأ مع واحدة من أكبر شركات إنتاج الهيدروجين في العالم لنقل هذه التكنولوجيا من المعمل للصناعة، وقد يحدث ذلك خلال عام.
