سولارابيك، كوريا- 8 فبراير 2025: في خطوةٍ هائلة نحو مستقبل الطاقة النظيفة، نجح باحثون كوريون في تطوير مادة جديدة تُحسّن بشكل كبير من كفاءة إنتاج الهيدروجين الأخضر، مع خفض التكاليف بشكل ملحوظ.
محفزات ثورية من معادن أساسية
طور المعهد الكوري للمعايير والعلوم (KRISS) محفزًا عالي الأداء من المعادن الأساسية، مُخصّصًا للاستخدام في عملية التحليل الكهربائي للماء بتقنية غشاء التبادل الأيوني (AEM). وتُعتبر هذه التقنية من أحدث التقنيات الواعدة في هذا المجال، حيث تسمح نظريًا باستخدام محفزات غير معدنية فعّالة من حيث التكلفة لإنتاج كميات كبيرة من الهيدروجين. كما أنه، وبفضل تركيبته المبتكرة، يُعدّ هذا المحفز الجديد أكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنةً بالمحفزات التقليدية القائمة على المعادن الثمينة مثل البلاتين والإيريديوم، والتي تُعاني من ارتفاع أسعارها وقابليتها للتدهور، مما يزيد من تكلفة إنتاج الهيدروجين.
التغلب على تحديات التكلفة والمتانة
اعتمد الباحثون في KRISS على إضافة كمية صغيرة من الروثينيوم إلى ثاني أكسيد الموليبدينوم مع نيكل موليبدينوم (MoO2-Ni4Mo) لتطوير هذه المحفزات الجديدة. وبالإضافة إلى ذلك، فقد تمكّنوا من تحديد امتصاص أيون الهيدروكسيد (OH-) على ثاني أكسيد الموليبدينوم كسبب رئيسي لتدهور المحفزات في البيئات القلوية، وعملوا على دمج الروثينيوم بنسبة مثالية لمنع هذا التدهور.
تُشير تقييمات الأداء إلى أن المحفزات الجديدة تُقدّم متانةً أعلى بأربعة أضعاف ونشاطًا أكبر بستة أضعاف مقارنةً بالمواد التجارية الحالية. في حين أنه، وعند دمجها مع خلية شمسية ترادفية من البيروفسكايت والسيليكون، حققت المحفزات كفاءةً عاليةً في تحويل الطاقة الشمسية إلى هيدروجين بنسبة 22.8%، مما يُؤكد توافقها مع مصادر الطاقة المتجددة.
خفض تكاليف تحلية المياه
أظهرت المحفزات الجديدة كفاءةً عاليةً في إنتاج الهيدروجين من المياه المالحة، مما يُبشّر بإمكانية خفض تكاليف تحلية المياه بشكل كبير. وفي هذا السياق، أكدت الدكتورة صن هوا بارك، الباحثة الرئيسية في KRISS، على أهمية استخدام مياه البحر في إنتاج الهيدروجين الأخضر لتقليل التكاليف، مُشيرةً إلى استمرار أبحاثهم في هذا المجال.
يُذكر أن هذا البحث أُجري بالتعاون مع فريق البروفيسور هو وون جانغ في جامعة سيؤول الوطنية وفريق الدكتور سونغ موك تشوي في المعهد الكوري لعلوم المواد.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: kriss
