إنتاج طاقة الهيدروجين.. الطريقة الجديدة أكثر أمانا وبساطة وكفاءة
تاريخ النشر: 13th, March 2024 GMT
نشر موقع "سايتيك ديلي" تقريرا من معهد KTH الملكي للتكنولوجيا في السويد، قال فيه إن علماء من السويد طوروا طريقة مبتكرة لتوليد الطاقة الهيدروجينية بكفاءة معززة. تقوم هذه العملية بفصل الماء إلى أكسجين وهيدروجين، مع منع احتمالية الجمع بين الغازين.
وذكر التقرير الذي ترجمته "عربي21"، أنه جرى تطوير الطريقة الجديدة في معهد KTH الملكي للتكنولوجيا في ستوكهولم، وهي تفصل عملية التحليل الكهربائي القياسية لإنتاج غاز الهيدروجين، الذي يقسم جزيئات الماء عن طريق تمرير تيار كهربائي.
ويقول الباحث إستيبان توليدو، الذي يُحضّر لدرجة الدكتوراه في KTH الذي شارك في تأليف الورقة المنشورة اليوم في Science Advances مع جويديب دوتا، أستاذ الفيزياء التطبيقية فيKTH. كما أنه يلغي الحاجة إلى المعادن الأرضية النادرة.
حصل الباحثان على براءة اختراع للنظام وتم إنشاء شركة تحت إسم Caplyzer AB من خلال KTH Innovation لتوسيع نطاق التكنولوجيا.
يقول دوتا إن كفاءة فرادي لغاز الهيدروجين أظهرت أنها تبلغ 99%. أفاد الباحثون أيضا أن الاختبارات المعملية لم تظهر أي تدهور واضح في القطب نتيجة للاختبارات طويلة المدى، وهو أمر مهم للتطبيقات التجارية، وفقا للتقرير.
وذكر التقرير أن إنتاج الهيدروجين من الماء يولد الأكسجين دائما. يحتوي المحلل الكهربائي القلوي النموذجي على قطبين موجب وسالب مقترنين داخل حجرة من الماء القلوي، ويفصل بينهما حاجز نافذ للأيونات. عند تمرير تيار كهربائي، يتفاعل الماء عند الكاثود عن طريق تكوين الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد سالبة الشحنة والتي تنتشر عبر الحاجز إلى القطب الموجب لإنتاج الأكسجين.
لكن الحاجز يسبب مقاومة، وإذا تذبذبت الشحنة الكهربائية، يزداد خطر حدوث خليط متفجر بين الأكسجين والهيدروجين.
يقول توليدو إن إعادة تصور التحليل الكهربائي للمياه يمهد الطريق لشكل أكثر موثوقية لإنتاج الطاقة الخضراء، ودمج مصادر متقطعة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح.
ويقول: "نظرا لأننا لا نخاطر بخلط الغازات، فيمكننا العمل على نطاق أوسع من مدخلات الطاقة. من الأسهل بكثير الاقتران بالطاقات المتجددة التي توفر طاقة متغيرة بشكل عام".
يتم التحايل على الإنتاج المتزامن للغازات عن طريق استبدال أحد الأقطاب الكهربائية بقطب كهربائي فائق السعة مصنوع من الكربون. تقوم هذه الأقطاب الكهربائية بتخزين وإطلاق الأيونات بالتناوب، مما يؤدي إلى فصل إنتاج الهيدروجين والأكسجين بشكل فعال، وفقا للتقرير.
عندما يكون القطب مشحونا سلبيا وينتج الهيدروجين، يقوم المكثف الفائق بتخزين أيونات الهيدروكسيد الغنية بالطاقة (OH). عندما يتم تبديل اتجاه التيار، يطلق المكثف الفائق الـ OH الممتص، ويتم إنتاج الأكسجين عند القطب الموجب الآن.
يقول دوتا: "يقوم قطب كهربائي واحد بإطلاق كل من الأكسجين والهيدروجين. إنها تشبه إلى حد كبير بطارية قابلة لإعادة الشحن تنتج الهيدروجين - يتم شحنها وتفريغها بالتناوب. الأمر كله يتعلق بإكمال الدائرة".
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا الطاقة الهيدروجينية طاقة دراسات الهيدروجين المزيد في تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا سياسة سياسة تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة
إقرأ أيضاً:
المسيرات.. سلاح الحروب الحديثة الذي يغير موازين القوى
وتناولت حلقة برنامج "المرصد" بتاريخ (2025/2/10) الدور المحوري الذي تلعبه المسيرات في الصراع الدائر بين روسيا وأوكرانيا، وكيف تحولت من أداة استطلاع إلى سلاح رئيسي في العمليات القتالية، مما دفع الدول المتحاربة إلى تعزيز قدراتها الإنتاجية من هذه التقنية العسكرية منخفضة التكلفة ومرتفعة الفعالية.
وفي مدينة لفيف الأوكرانية، لم تعد الطائرات المسيرة مجرد أدوات تكنولوجية متقدمة، بل أصبحت جزءًا من المناهج الدراسية، حيث يتلقى الطلاب تدريبات مكثفة على تشغيلها.
اقرأ أيضا list of 4 itemslist 1 of 4قصف متبادل بالصواريخ والمسيرات ومسؤول روسي يتوقع زوال أوكرانياlist 2 of 4بايكار التركية تتصدر سوق الطائرات المسيرة عالمياlist 3 of 4مسيرات روسية تهاجم كييف وترامب يتحدث عن تقدم المحادثات مع موسكوlist 4 of 4مستقبل الحرب يبدأ هنا.. تايمز: روبوتات أوكرانية تقاتل رجالا روساend of listويقول أحد المدربين، وهو مقاتل سابق في الخطوط الأمامية: "الحرب مستمرة، وعلينا أن نكون مستعدين. التحكم في الطائرات المسيرة بات مهارة ضرورية، سواء في الميدان العسكري أو الحياة المدنية".
وفي روسيا، ازداد إنتاج المسيرات بوتيرة غير مسبوقة، إذ تسعى موسكو إلى تصنيع 32 ألف طائرة مسيرة سنويًا بحلول عام 2030، وفق ما أُعلن خلال اجتماع عسكري ترأسه الرئيس فلاديمير بوتين مؤخرًا، حيث تم الكشف عن خطط لإنشاء 48 مركزًا لإنتاج المسيرات خلال العقد المقبل.
وأصبحت الطائرات المسيرة السلاح الأكثر استخدامًا في الحرب الروسية الأوكرانية، إذ تتبادل القوات الأوكرانية والروسية شن هجمات دقيقة عبر مسيرات استطلاعية ومسلحة، قادرة على التحليق لمسافات بعيدة وإلقاء القنابل على أهداف محددة.
إعلان مختبر مفتوحوتشير تقارير إعلامية إلى أن القوات الأوكرانية تعتمد على مسيرات "إف بي في"، التي تتميز بسرعة تصل إلى 60 كيلومترًا في الساعة، وقدرتها على حمل كيلوغرام من المتفجرات، مع إمكانية توجيهها عبر نظارات خاصة وأجهزة تحكم محمولة، مما يمنح الجنود رؤية مباشرة لساحة المعركة.
ومع استمرار الحرب، تحولت أوكرانيا إلى مختبر مفتوح لتطوير المسيرات، حيث تعمل شركات ناشئة على تصميم طائرات مسيرة قادرة على تجاوز أنظمة التشويش الروسية، والقيام بمهام استطلاعية وهجومية أكثر تعقيدًا، وقد أعلن الرئيس الأوكراني فولوديمير زيلينسكي عن خطة لرفع إنتاج المسيرات إلى مليون وحدة سنويًا.
في المقابل، تواجه روسيا تحديات في تأمين مكونات التصنيع بسبب العقوبات الغربية، إلا أنها تعتمد على مصادر بديلة مثل الصين وإيران، فضلًا عن استغلال الكفاءات المحلية لزيادة إنتاج المسيرات الهجومية والاستطلاعية.
ولم تقتصر استخدامات المسيرات على الحرب الروسية الأوكرانية، بل امتدت إلى ساحات قتال أخرى حول العالم، حيث غيّرت تكتيكات المعارك التقليدية، وأصبحت خيارا مفضلا للجيوش النظامية والجماعات المسلحة على حد سواء.
فبكلفة إنتاج منخفضة قد لا تتجاوز ألف دولار للوحدة الواحدة، يمكن لطائرة مسيرة أن تحدث أضرارا تفوق بأضعاف تكلفتها.
وباتت الطائرات المسيرة سلاحا لا غنى عنه في الحروب الحديثة، فإن استخدامها المتزايد يثير مخاوف أمنية عالمية، خاصة مع تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي، التي قد تجعلها قادرة على اتخاذ قرارات هجومية ذاتية دون تدخل بشري، مما يفتح الباب أمام سيناريوهات أكثر تعقيدا وخطورة في النزاعات المستقبلية.
10/2/2025
الرئيس السوري يتحدّث عن «فترة اعتقاله» ويؤكّد: لن نشارك بأيّ نوع من الحروب الطائفية