سولارابيك، الهند – 17 فبراير 2025: في خطوةٍ هامة نحو مستقبل الطاقة النظيفة، نجح علماء في مركز علوم النانو والمواد اللينة (CeNS) في بنغالورو، الهند، في تطوير محفز جديد قائم على سبيكة مبتكرة لإنتاج الهيدروجين الأخضر بكفاءة عالية من خلال عملية التحليل الكهربائي للماء. ويُتوقع أن يُسهم هذا الإنجاز في خفض تكاليف إنتاج الهيدروجين الأخضر وزيادة اعتماده كمصدرٍ للطاقة النظيفة.
محفز ثوري قائم على سبيكة عالية الإنتروبيا
يعتمد هذا المحفز الجديد على سبيكة عالية الإنتروبيا (HEA) تُعرف باسم PtPdCoNiMn، وتتكون من البلاتين والبلاديوم والكوبالت والنيكل والمنغنيز. وبالإضافة إلى ذلك، تم اختيار هذه العناصر بعناية فائقة بناءً على إرشادات وضعها الدكتور براشانت سينغ، عالم من مختبر AMES الوطني في الولايات المتحدة الأمريكية. من ناحية أخرى، تُعدّ سبائك الإنتروبيا العالية موادًا متقدمة تتميز باحتوائها على خمسة عناصر أو أكثر بتركيزات متساوية تقريبًا، مما يُعزز استقرارها وفعاليتها كمحفزات.
سبائك الإنتروبيا العالية (HEAs) هي نوع فريد من السبائك المعدنية التي تتميز بتركيبها الكيميائي الخاص. على عكس السبائك التقليدية التي تتكون عادةً من عنصر أساسي واحد مع كميات صغيرة من العناصر الأخرى، تتكون HEAs من خمسة عناصر أو أكثر بنسب ذرية متساوية أو متقاربة.
طرق مبتكرة لإعداد السبيكة
قام الباحثون في CeNS بإعداد سبيكة PtPdCoNiMn باستخدام طريقتين مبتكرتين، هما: الترسيب الكهربائي في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي، والطريقة الحرارية المذيبة التي تتم تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين باستخدام مذيب خاص. وقد أتاحت هذه الطرق إنتاج سبائك عالية الإنتروبيا بتركيبات مختلفة، سواءً كانت أحادية الطور أو متعددة الأطوار.
كفاءة عالية وتكلفة أقل
أظهرت الدراسات أن محفز PtPdCoNiMn يتميز بكفاءة عالية في إنتاج الهيدروجين مع الحد الأدنى من فقدان الطاقة، بالإضافة إلى متانته واستقراره على المدى الطويل. كماأنه يستخدم كمية أقل من البلاتين مقارنةً بالمحفزات التجارية، مما يُسهم في خفض تكلفة الإنتاج. وبالإضافة إلى ذلك، أثبت المحفز الجديد فعاليته في البيئات العملية، بما في ذلك مياه البحر القلوية، حيث حافظ على استقراره وكفاءته لأكثر من 100 ساعة دون أي تدهور.
ويُتوقع أن يُسهم هذا الابتكار في تطوير تقنيات إنتاج الهيدروجين الأخضر بشكلٍ أكثر كفاءة وأقل تكلفة، مما يدعم التوجه العالمي نحو اعتماد مصادر الطاقة النظيفة ويُعزز الجهود المبذولة لتحقيق الاستدامة البيئية.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: dst
