سولارابيك، اليابان- 19 يوليو 2025: توصل فريق بحثي ياباني إلى طفرة علمية غير مسبوقة تَعِدُ بحل مزدوج لأزمتي المناخ والنفايات الإلكترونية، عبر تحويل ثاني أوكسيد الكربون المنبعث من محطات الطاقة مباشرةً إلى مركبات عضوية عالية القيمة. تستخدم التقنية الجديدة رقائق السيليكون المستخلصة من ألواح الطاقة الشمسية التالفة، لتفتح بذلك الباب أمام صناعة مستدامة تحول العوادم والنفايات إلى مواد أولية مفيدة. ويُبرز هذا الإنجاز، الذي قاده كيميائيون من جامعة يوكوهاما الوطنية والمعهد الوطني للعلوم الصناعية المتقدمة والتكنولوجيا (AIST) وشركة تنمية الطاقة الكهربائية، إمكانية تحويل مشكلتين بيئيتين عالميتين إلى فرصة اقتصادية واعدة.
آلية مبتكرة تحول الغازات الدفيئة
تَكمُنُ عبقرية العملية في استخدام مسحوق السيليكون المستخرج من رقائق الألواح الشمسية المسحوقة كعامل مختزل قوي. أوضح البروفيسور كين موتوكورا، المؤلف الرئيسي للدراسة، أن الفريق عالج المسحوق أولاً بحمض الهيدروكلوريك (HCl) لإزالة شوائب الألمنيوم، وهي خطوة حاسمة عززت من كفاءة التفاعل بشكل كبير. واستخدم الباحثون بعد ذلك غاز العادم الفعلي من محطة طاقة حرارية، والذي يحتوي على تركيز 14% من ثاني أوكسيد الكربون، وأدخلوه في تفاعل مباشر مع مسحوق السيليكون المُعالج والماء، بوجود محفز كيميائي يُدعى “فلوريد رباعي بيوتيل الأمونيوم”. نتج عن هذا التفاعل المباشر، الذي لا يتطلب عمليات فصل أو تنقية مسبقة ومكلفة لثاني أوكسيد الكربون، إنتاج حمض الفورميك بنسبة ناتج مبهرة بلغت 73%، بالإضافة إلى مركب الفورماميد، وكلاهما يُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الدوائية والكيميائية والزراعية.
منفعة مزدوجة لمستقبل أكثر استدامة
تكتسب هذه التقنية أهميتها القصوى من قدرتها على معالجة تحديين بيئيين متناميين في آن واحد. فمن جهة، تقدم مسارًا عمليًا لتحويل انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون الضارة إلى منتجات صناعية، ومن جهة أخرى، توفر حلاً لإعادة تدوير ملايين الأطنان من نفايات الألواح الكهروضوئية التي تتوقع الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA) أن تصل إلى ما يقارب 78 مليون طن متري بحلول عام 2050. ويعمل السيليكون كمانح طبيعي للإلكترونات، مما يجعل التفاعل ممكنًا في ظروف معتدلة دون الحاجة إلى درجات حرارة أو ضغط مرتفع، وهو ما يخفض التكلفة الطاقية للعملية. ويفتح هذا البحث، الذي نُشرت نتائجه في مجلة ACS Sustainable Resource Management، آفاقًا جديدة لتحقيق اقتصاد دائري حقيقي، تتحول فيه النفايات إلى ثروة، والانبعاثات إلى مورد.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: ACS
image created by AI
