سولارابيك – الصين، 21 سبتمبر 2025: طور فريق من الباحثين الصينيين نظامًا ثوريًا يعمل بالطاقة الشمسية، قادرًا على إنتاج الهيدروجين الأخضر النظيف مباشرة من رطوبة الهواء المحيط. ويفتح هذا الإنجاز، الذي قاده البروفيسور ين هواجي من الأكاديمية الصينية للعلوم، الباب على مصراعيه لإنتاج الوقود في المناطق القاحلة التي تفتقر إلى مصادر المياه النقية، حيث نجح النظام في توليد ما يقارب 300 ملليلتر من الهيدروجين كل ساعة، معتمدًا بالكامل على أشعة الشمس ورطوبة الهواء فقط. كما يعمل النظام كنظام مكتفٍ ذاتيًا لا يحتاج إلى أي مصدر خارجي للطاقة أو المياه، مما يجعله حلاً مستدامًا وصديقًا للبيئة بالكامل مع انبعاثات كربونية صفرية.
دمج حصاد المياه بالتحليل الكهربائي
يعالج هذا الابتكار التحدي الأكبر في إنتاج الهيدروجين الأخضر، وهو الاعتماد على كميات هائلة من المياه عالية النقاوة. يدمج النظام الجديد بين تقنيتين بشكل مبتكر: الأولى هي حصاد المياه من الغلاف الجوي (AWH)، والثانية هي التحليل الكهربائي بغشاء التبادل البروتوني (PEMWE). ولتحقيق ذلك، صمم الباحثون مادة كربونية فريدة ذات مسامية هرمية تتمتع بقدرة فائقة على امتصاص جزيئات الماء من الهواء بكفاءة عالية. وبالإضافة إلى ذلك، تُستخدم حرارة الشمس المباشرة لتبخير هذه المياه المجمّعة وتوجيهها إلى محلل كهربائي مصمم خصيصًا يقوم بفصل جزيئات الماء لإنتاج هيدروجين نقي. وفي حين أنه في العادة يتطلب التحليل الكهربائي بغشاء التبادل البروتوني مياهًا نقية، فإن هذا النظام يتجاوز تلك العقبة عبر استخلاص مصدره مباشرة من الجو.
نتائج واعدة وأداء فائق في الظروف الجافة
أظهرت الاختبارات المعملية والميدانية أداءً مذهلاً للنظام وقدرته على العمل بثبات وكفاءة حتى في أصعب الظروف. وحافظ النظام على استقراره في جمع وتبخير المياه حتى عند انخفاض نسبة الرطوبة إلى 20% فقط. وعند بلوغ الرطوبة نسبة 40%، وصل معدل إنتاج الهيدروجين إلى ذروته بمقدار يناهز 300 ملليلتر في الساعة. وقد أثبت النظام استقرارية ممتازة في دورات التشغيل، مما يؤكد إمكانية الاعتماد عليه للعمل لفترات طويلة دون أي تدهور في الأداء. وبفضل هذا الإنجاز يمكن الآن توفير مصدر وقود موثوق للمناطق النائية والصحراوية، مما يمثل مسارًا جديدًا لتوسيع إنتاج الهيدروجين عالميًا وتقليل الاعتماد على شبكات المياه والكهرباء التقليدية.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
