تحويل ضوء الشمس إلى وقود نظيف عن طريق التحفيز الضوئي
تاريخ النشر: 18th, January 2024 GMT
بالشراكة بين جامعة بوليتكنيكا دي كاتالونيا والمعهد الكاتالوني لعلوم وتكنولوجيا النانو في إسبانيا، تمكن باحثون من تطوير مُحفِّز ضوئي "فوتوكاتاليست" ثابت وفعّال لإنتاج الهيدروجين المباشر باستخدام ضوء الشمس.
حملت الدراسة عنوان "عمل ثاني أكسيد التيتانيوم المصمم هندسيا على تنشيط التحفيز الضوئي ودعم استقرار مجموعات المعادن النبيلة المدعومة أثناء تطور الهيدروجين"، مشيرة إلى ضرورة إنتاج الهيدروجين بشكل متجدد لإجراء تطبيقات البحث.
وعلى غرار التحليل الكهربائي، فإنّ التحفيز الضوئي يعمل على تحفيز المواد أو الجسيمات بتعريضها للفوتونات الضوئية لغرض تغيير حالة المادة أو سلوكها أو تركيبتها.
ويعد ثاني أكسيد التيتانيوم مادة فعالة من حيث التكلفة، وتستخدم عادة كصبغة بيضاء غير مضرّة، كما لديها القدرة على استغلال ضوء الشمس لإنتاج الهيدروجين من خلال التفاعلات الكيميائية الضوئية.
ومع ذلك، فإن حدوث هذه العملية يعرقلها الإلكترونات النشطة التي تفضل التنحي جانبا بدلا من المشاركة في التفاعلات، وقد سعى الباحثون في دراستهم إلى تعزيز نشاط التحفيز الضوئي لثاني أكسيد التيتانيوم عن طريق إدخال جسيمات نانوية معدنية كمنشطات للإلكترون، مما يؤدي إلى إطالة عمر الإلكترونات النشطة وتحسين الإنتاج بشكل ملحوظ.
وتمثل الدراسة تقدما كبيرا في إنتاج الهيدروجين المستدام بقيادة الدكتور جوردي لوركا والباحث لويس سولير، اللذان استخدما عملية ميكانيكية كيميائية لترسيب مجموعات معدنية على جسيمات نانوية من ثاني أكسيد التيتانيوم بأنماط مختلفة. واكتشف الفريق البحثي أنّ الوجوه البلورية التي يكشف عنها ثاني أكسيد التيتانيوم تلعب دورا حاسما في إنتاج الهيدروجين، مؤثرة على استقرار المحفز الضوئي وقوة نقل الإلكترون بين أشباه الموصلات والجسيمات النانوية المعدنية.
ويقدّم نتائج البحث لمحة عن إمكانيات واعدة لإنشاء محفزات ضوئية جديدة يمكنها إنتاج وقود نظيف بشكل فعال ومستدام على هيئة هيدروجين أخضر، وتمثل الدراسة خطوة حاسمة للمستقبل في البحث عن مصادر الطاقة البديلة وتسهم في الجهود المستمرة في ميدان إنتاج الهيدروجين المتجدد.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: إنتاج الهیدروجین
إقرأ أيضاً:
ديسمبر المقبل .. انطلاق قمة الهيدروجين الأخضر في عُمان
أعلن اليوم خلال مؤتمر صحفي عُقد في مسقط عن انطلاق أعمال النسخة الرابعة من قمة عُمان للهيدروجين الأخضر (GHSO 2025) التي ستعقد خلال الفترة من 1 إلى 3 ديسمبر 2025م، وتعقد القمة هذا العام تحت شعار «إدارة الهيدروجين: سد الفجوات، ودفع عجلة العمل»، وهي إشارة واضحة إلى انتقال سلطنة عُمان من مرحلة المبادرات إلى التنفيذ، من خلال التركيز على معالجة التحديات التنظيمية، وتحفيز التمويل، وتيسير عمليات الشراء، وتعزيز جاهزية البنية الأساسية عبر حلول واقعية وشراكات فاعلة.
وستركز أعمال القمة على عدد من المحاور الحيوية منها التصنيع المحلي، وتوطين المكونات الاستراتيجية، وتنمية المحتوى المحلي، وتطوير الكفاءات الوطنية، وتعزيز القيمة المحلية المضافة، في إطار جهود بناء اقتصاد هيدروجيني شامل ومرن قادر على تحقيق القيمة الاجتماعية والاقتصادية لعُمان على المديين القريب والبعيد.
وأكد الدكتور فراس بن علي العبدواني مدير عام الطاقة المتجددة والهيدروجين بوزارة الطاقة والمعادن أن تنظيم القمة يعكس التزام سلطنة عُمان بتحقيق الحياد الكربوني، والدور الحيوي للهيدروجين منخفض الانبعاثات، لا سيما الأخضر.
وأوضح أن عُمان تمتلك مقومات طبيعية وبنية أساسية متقدمة من ضمنها تخصيص 50 ألف كيلومتر مربع لمشروعات الهيدروجين، وموانئ مجهزة، وموقع استراتيجي يربطها بالأسواق العالمية.
وأشار إلى أن المؤتمر يندرج ضمن جهود عُمان لتطوير هذا القطاع محليًا ودوليًا، وتعزيز التعاون الدولي لمواجهة التحديات وتحويلها إلى فرص من خلال تفعيل الشراكات وتوطين الصناعات، وإيجاد فرص اقتصادية واعدة، مضيفًا إن سلطنة عُمان تمضي في تنفيذ خارطة طريق لبناء اقتصاد متكامل للهيدروجين الأخضر، ترتكز على خمسة أهداف منها تعزيز أمن الطاقة، وتنويع الاقتصاد، وخفض الانبعاثات، ودعم الابتكار، ورفع كفاءة التكلفة، لافتًا إلى أنها أرست حتى الآن 8 مشروعات للهيدروجين الأخضر في الدقم وظفار.
من جانبه أوضح المهندس عبدالعزيز الشيذاني المدير العام لشركة هايدروم أن قمة عُمان للهيدروجين الأخضر تمثل منصة محورية لدفع نمو القطاع وتعزيز الحوار الدولي حول مستقبل الطاقة.
وأشار إلى أن شراكة هايدروم هذا العام تأتي ضمن رؤية استراتيجية طويلة الأمد تهدف إلى دعم القمة كمصدر للمعرفة، ومحفز للتكامل، ومساهم في تحقيق الأهداف الوطنية.
ومن المتوقع أن تستقطب القمة أكثر من 3000 مشارك من مختلف دول العالم، من صناع القرار، والمطورين، والمستثمرين، والمؤسسات البحثية، ما يعكس مدى الاهتمام العالمي المتزايد بقطاع الهيدروجين، ويعزز من مكانة سلطنة عُمان كمركز إقليمي لتصدير الطاقة النظيفة.
وتحظى قمة عُمان للهيدروجين الأخضر 2025 بدعم واسع من الجهات الحكومية والمؤسسات القطاعية، في خطوة تعكس التزام سلطنة عُمان بتحقيق أهدافها التنموية، وتعزيز موقعها الريادي على خارطة الطاقة النظيفة العالمية، وجرى الإعلان عن تفاصيل القمة بمشاركة كل من الدكتور فراس بن علي العبدواني مدير عام الطاقة المتجددة والهيدروجين بوزارة الطاقة والمعادن، والمهندس عبدالعزيز الشيذاني المدير العام لشركة هايدروم.
تصادم 3 سيارات ودراجة نارية على الطريق الدائري بالرماية