تطوير مادة رخيصة تخزن الطاقة النظيفة وتنقلها
تاريخ النشر: 12th, November 2023 GMT
طوّر باحثون من جامعة فوكيوكا اليابانية مادة جديدة تسهم في تخزين طاقة الهيدروجين ونقلها بسهولة دون الحاجة إلى أي إجراءات معقدة، وفقما جاء في دراسة نشرت نتائجها في دورية "كيمستري إيه يوروبيان جورنال".
ويشير البيان الصحفي المنشور يوم 26 أكتوبر/تشرين الأول الماضي، إلى أن المادة التي طورها الباحثون قادرة على تخزين طاقة الهيدروجين في درجة حرارة الغرفة مدة طويلة تصل إلى ثلاثة أشهر، دون الحاجة إلى استهلاك كم كبير من الطاقة.
وتتميز المادة الجديدة بانخفاض كلفة إنتاجها، فهي تعتمد على مادة النيكل الرخيصة والمتوفرة في كوكب الأرض.
معضلة استخدام الطاقة النظيفةويستدعي توليد الطاقة استخدام الوقود الأحفوري، وبسبب التغيرات المناخية المتطرفة اتجه العالم إلى استغلال مصادر الطاقة النظيفة التي يمثل الهيدروجين أحدها، وذلك من أجل الحد من الانبعاثات الكربونية والحد من تغير المناخ.
ويتميز الهيدروجين بقدرته على تخزين الطاقة ونقلها، لكنه لا يتوفر في الطبيعة في صورته النهائية التي يمكن استغلالها، لذا ينبغي استخراجه من المواد التي تحتويه.
ويشير مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة الأميركي إلى أن تخزين الهيدروجين يستدعي تطبيق ظروف قاسية، مثل تخزينه في صورته الغازية داخل خزانات تحت ضغط شديد الارتفاع، أو في صورته السائلة تحت درجة حرارة شديدة البرودة.
حلول مبتكرةوبعد محاولات استمرت عقودا بهدف تحسين كفاءة استغلال الهيدروجين وتخزينه؛ طوّر باحثو جامعة فوكيوكا مادة قادرة على حمل طاقة الهيدروجين من أجل تخزينها ونقلها دون الحاجة إلى تطبيق الظروف القاسية المذكورة مسبقا، ودون استخدام مواد عالية الكلفة، وهي المواد التي تستخدم في إنتاج حاملات الهيدروجين حاليا مثل البلاتينيوم.
يقول الباحث المشرف على الدراسة سيجي أوغو، في البيان الصحفي، إن تخزين الهيدروجين ونقله في صورته الغازية يستهلكان قدرا كبيرا من الطاقة، لذا من الأفضل العمل على تطوير وسائل أخرى أقل استهلاكا للطاقة.
ويضيف "لقد حاولنا التوصل إلى كيفية تخزين الهيدروجين بالنظر إلى الطبيعة، فوجدنا مجموعة من الإنزيمات تسمى هيدروجينيزز (Hydrogenases) بإمكانها كسر ذرات الهيدروجين إلى بروتونات وإلكترونات، ومن ثم تخزين طاقة الهيدروجين من أجل استخدامها في وقت لاحق، وذلك في درجة حرارة الغرفة الطبيعية".
ويؤكد أنهم "من خلال دراسة هذه الإنزيمات استطعنا تطوير مادة جديدة يمكنها أداء الدور نفسه".
ويعني هذا الأمر أن الباحثين اقتبسوا كيفية عمل هذه الإنزيمات داخل خلايا الكائنات الحية وطبقوها معمليا من أجل إنتاج حاملات طاقة الهيدروجين.
حاملات طاقة الهيدروجينولدى تواصل الجزيرة نت مع الباحث المشرف على الدراسة عبر البريد الإلكتروني، أوضح أوغو أن فريقه البحثي استخدم غاز الهيدروجين ومادة النيكل من أجل إنتاج المادة الحاملة لطاقة الهيدروجين، وتتميز هذه المادة بقدرتها على تخزين الطاقة في صورة إلكترونات، لا في صورة غاز أو ذرات كما هو الحال حاليا.
ويمكن تخزين هذه المادة -التي تحمل الطاقة داخلها- في صورة مسحوق يسهل نقله بكميات كبيرة دون مواجهة صعوبات.
ولأن الحاملات تخزن الطاقة في صورة إلكترونات، يمكن استغلال هذه الإلكترونات مباشرة في عمليات توليد الطاقة مثل إنتاج الكهرباء.
وعند سؤاله عن إمكانية إنتاج هذا المركب مستقبلا في دول الشرق الأوسط، أكد أوغو سهولة العملية الإنتاجية، فهي لا تستدعي استخدام أي تقنيات معملية معقدة، إضافة إلى انخفاض كلفتها.
ويسعى الفريق البحثي إلى التعاون مع القطاع الصناعي من أجل تجربة التقنية الجديدة على أرض الواقع، إضافة إلى عمله على تحسين كفاءة المادة الجديدة المتعلقة بتخزين طاقة الهيدروجين، واكتشاف مواد إضافية ذات كلفة منخفضة يمكن استغلالها في ذلك الأمر.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: فی صورته فی صورة من أجل
إقرأ أيضاً:
تحذير هام من تخزين بقايا الطعام باستخدام ورق الألمنيوم
#سواليف
يتجاهل كثيرون خطوات بسيطة لكنها ضرورية عند #تخزين بقايا #الطعام، ما قد يعرّضهم لمخاطر صحية جسيمة، خصوصا بعد الولائم.
ورغم أن تغليف الطعام بورق الألمنيوم يبدو خيارا سهلا وشائعا، إلا أن خبراء سلامة الغذاء يحذّرون من استخدامه لتخزين الطعام المطبوخ، نظرا لما يسببه من #مخاطر بكتيرية قد تؤدي إلى #التسمم الغذائي.
ويؤكد الدكتور زاكاري كارترايت، عالم الأغذية في مختبر “أكوالاب” في شيكاغو، أن #ورق_الألمنيوم لا يشكّل حاجزا محكما، بل يسمح بدخول الهواء الذي يغذّي البكتيريا. ويضيف أن هذه البيئة تساعد على نمو كائنات دقيقة خطيرة قد تفسد الطعام وتسبب أمراضا خطيرة.
مقالات ذات صلة احرص على تناولها يومياً.. 6 أطعمة تُخفض الكوليسترول 2025/04/23ويوضح أن السبب يعود إلى أن ورق الألمنيوم لا يلتصق بالأسطح ولا يغلق الطعام بإحكام، على عكس الحاويات البلاستيكية المحكمة أو الأكياس القابلة للإغلاق.
وعند تخزين بقايا الطعام باستخدام ورق الألمنيوم، يمكن أن تنمو أنواع خطيرة من البكتيريا، أبرزها:
المكورات العنقودية، التي تفرز سموما تسبب الغثيان والتسمم. بكتيريا “باسيلوس سيروس”، والتي تؤدي إلى آلام البطن والإسهال. كلوستريديوم البوتولينوم، المرتبطة بحالات نادرة لكنها قاتلة من التسمم الغذائي. الليستيريا المستوحدة، التي تهدد النساء الحوامل وكبار السن وذوي المناعة الضعيفة.
كما تحذّر هيئة سلامة الأغذية في اسكتلندا من تخزين الأطعمة الحمضية في ورق الألمنيوم، لأنها قد تتفاعل معه، ما يؤدي إلى تسرب جزيئات الألومنيوم إلى الطعام، ويؤثر على نكهته وربما صحته.
وينصح الخبراء بتبريد بقايا الطعام خلال ساعتين من تقديمه، أو خلال ساعة إذا كانت درجة حرارة الجو مرتفعة. ويفضّل استخدام حاويات محكمة الإغلاق وغير تفاعلية لحماية الطعام من التلوث والرطوبة والروائح الأخرى في الثلاجة.
أما إذا رغبت في حفظ الطعام لفترة أطول، فالتجميد هو الخيار الأمثل، بشرط أن يتم في درجة حرارة لا تقل عن -18 درجة مئوية، لوقف نمو البكتيريا تماما.
ويؤكد الخبراء على ضرورة استهلاك بقايا الطعام خلال 48 ساعة من تخزينها في الثلاجة، لأن تبريد الطعام يبطئ نمو الجراثيم فقط، لكنه لا يمنعها تماما.
بتوجيهات محمد بن راشد.. «دبي الإنسانية» تغيث غزة بـ 56.8 طن إمدادات طبية