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:
الصناعة: مشروع تطوير ميناء السخنة يساهم في تحويل مصر لمركز إقليمي للنقل واللوجستيات
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
تحت عنوان “أعرف معلومات عن مشروعات بلدك”، تنظم وزارة الصناعة المصرية حملة للتعريف بالمشروعات القومية والصناعية الكبري التي تنفذها الوزارة والترويج لهذه المشروعات ضمن الخطة القومية لتوطين الصناعة المصرية والاهتمام بالمشروعات القومية التي تساهم في تنفيذ هذه الخطة، ومن ضمن هذه المشروعات “ مشروع استكمال وتطوير ميناء السخنة ”
1. يأتي تنفيذ المشروع في إطار تنفيذ توجيهات الرئيس عبدالفتاح السيسي رئيس الجمهورية بتطوير كافة الموانئ المصرية بهدف تحويل مصر الى مركز اقليمي للنقل واللوجستيات وتجارة الترانزيت
2. ميناء السخنة يُعد أحد المكونات الرئيسية للممر اللوجستي "السخنة / الدخيلة"، الذي يأتي تنفيذه في إطار توجيهات الرئيس عبدالفتاح السيسي، رئيس الجمهورية، بتنفيذ مشروع إنشاء محور "السخنة – الإسكندرية" اللوجستي المتكامل للحاويات للربط بين البحرين الأحمر والمتوسط.
3. أولى محطات مشروع تطوير الميناء هي محطة حاويات "هاتشيسون" والتي تم الانتهاء من اعمال البنية التحتية الخاصة بها بنسبة 100 % و يتقدم العمل في اعمال البنية الفوقية الخاصة بها والتي تشمل ساحة المحطة والمباني الادارية والاسوار
4. اجمالي مساحة الميناء يبلغ 29 كم2، وتتضمن أعمال التطوير بالميناء إنشاء 5 أحواض جديدة، و18 كيلومتر أرصفة بحرية بعمق 18 مترًا، وكذا إنشاء ساحات تداول بمساحة 9.2 مليون م2، ومناطق لوجستية بمساحة 5.2 كم2، وشبكة من الطرق الداخلية بأطوال 17كم رصف خرساني، وكذلك شبكة من خطوط السكك الحديدية بطول 30 كم متصلة بخط القطار الكهربائى السريع.
5 الدولة تعكف على تحويل ميناء السخنة إلى ميناء محوري، وزيادة حصة مصر من السوق العالمية لتجارة الترانزيت، ومشروع إنشاء البنية الفوقية، وإدارة وتشغيل واستغلال وصيانة وإعادة تسليم محطة للحاويات بميناء السخنة، يأتي فى إطار المخطط الشامل لاستكمال وتطوير ميناء السخنة الجارى تنفيذه، ليصبح أكبر ميناء على البحر الأحمر؛ حيث تم تخطيط الموقع العام للميناء ليضاهى أحدث الموانئ العالمية، بما يخدم حركة التجارة الإقليمية والدولية.
6. التعاون مع أكبر تحالف عالمى فى مجال إدارة وتشغيل الخطوط الملاحية ومحطات الحاويات الدولية يأتى فى إطار الخطة الشاملة لوزارة النقل لتكوين الشراكات الاستراتيجية مع كبرى شركات إدارة وتشغيل محطات الحاويات العالمية والخطوط الملاحية لضمان وصول وتردد أكبر عدد ممكن من السفن العالمية على الموانئ المصرية، ومضاعفة طاقة تشغيل الموانئ والتوسع فى تجارة الترانزيت، وذلك تنفيذا لتوجيهات فخامة الرئيس عبد الفتاح السيسي، رئيس الجمهورية، بتحويل مصر إلى مركز اقليمي للنقل واللوجستيات وتجارة الترانزيت.