سولارابيك، السويد- 25 يونيو 2025: طوّر باحثون في السويد مادة جديدة قائمة على السيليكون، تضاعف قدرة إنتاج وقود الهيدروجين من الماء ثماني مرات باستخدام الطاقة الشمسية فقط، في إنجاز يمهد الطريق أمام بديل نظيف ومستدام لوقود الديزل في قطاعات النقل الثقيل التي لا تصلح لها البطاريات الكهربائية. ويكمن جوهر هذا التقدم العلمي، الذي يقوده فريق في جامعة لينشوبينغ، في قدرة المادة على شطر جزيئات الماء بكفاءة عالية دون الاعتماد على مصادر كهرباء خارجية، ما يقرّب الحلم العالمي بإنتاج “هيدروجين أخضر” حقيقي ومنخفض التكلفة إلى الواقع.
تركيبة ثلاثية تتغلب على أكبر العقبات
تتألف المادة الجديدة من هيكل دقيق مكون من ثلاث طبقات متكاملة، تعمل كل منها على تعزيز الأداء الكلي. تتكون الطبقة الأساسية من مادة “كربيد السيليكون المكعب” (3C−SiC) التي تمتص ضوء الشمس لتوليد شحنات كهربائية. وتأتي فوقها طبقة من “أوكسيد الكوبالت” (Co3O4)، تليها طبقة محفزة من “هيدروكسيد النيكل” (Ni(OH)2). وقد أثبتت هذه التركيبة قدرتها الفائقة على حل واحدة من أكبر المشكلات التقنية وهي “إعادة اتحاد الشحنات”، حيث تمنع الشحنات السالبة والموجبة من إلغاء بعضها البعض قبل إتمام تفاعل شطر الماء، وهو ما يفسر القفزة الهائلة في كمية الهيدروجين المنتج مقارنة باستخدام كربيد السيليكون بمفرده.
سباق نحو عتبة الـ 10% لاقتصاد هيدروجيني جديد
يفتح هذا الابتكار الباب أمام التخلص من “الهيدروجين الرمادي” السائد حاليًا، والمنتج من الوقود الأحفوري الذي يطلق كميات هائلة من ثاني أوكسيد الكربون. وعلى الرغم من الأداء الواعد، ما زالت التقنية في مرحلة البحث والتطوير، إذ تعمل المواد الحالية بكفاءة تتراوح بين 1% و3% فقط. ويعتقد الباحثون أن الوصول إلى عتبة الكفاءة المستهدفة البالغة 10%، اللازمة لجعل الإنتاج مجديًا تجاريًا، قد يستغرق ما بين خمس إلى عشر سنوات. وسيُمثل تحقيق هذا الهدف، وفقًا للدراسة المنشورة في “مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية”، نقطة تحول حاسمة نحو تأسيس بنية تحتية عالمية لوقود نظيف يمكنه تشغيل الشاحنات والسفن والطائرات لعقود قادمة.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: liu
