قال الباحث في جامعة شيكاغو الأمريكية، بول دايلينغ، إن العلماء الذين يتطلعون إلى تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود نظيف ومواد كيميائية مفيدة غالبا ما ينتجون غاز الهيدروجين والكربونات كمنتجات ثانوية غير مرغوب فيها، إلا أن ورقة بحثية جديدو اكتشفت طريقة أنظف لتحويل الغازات الدفيئة.

وأشار الباحث في تقرير نشره موقع "phys" المعني بالعلوم والتكنولوجيا، وترجمته "عربي21"، إلى أن "ثاني أكسيد الكربون هو أحد الغازات الدفيئة، وهو المسؤول بمفرده عن 78% من التغير في توازن الطاقة في الغلاف الجوي للأرض بين عامي 1990 و2022".



ويدخل ثاني أكسيد الكربون، وهو نتيجة ثانوية لحرق الوقود الأحفوري، إلى الغلاف الجوي من عوادم السيارات ومحطات الطاقة التي تعمل بالفحم. وحتى بعض موارد الطاقة المتجددة تنتج كمية صغيرة من ثاني أكسيد الكربون، على الرغم من أنها تشكل جزءا صغيرا من الكمية التي ينتجها الفحم والغاز الطبيعي.

هذا الجزيء، في جوهره، هو مجرد ترتيب لذرة كربون واحدة وذرتين أكسجين يمكن إعادة تنظيمهما من خلال عملية تسمى تقليل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي (CO2R) إلى وقود نظيف ومواد كيميائية مفيدة. لكن العملية تتم غالبا بخسارة، حيث تقوم العمليات المتنافسة بسحب الذرات في اتجاهات غير مرغوب فيها مما يؤدي إلى ظهور منتجات ثانوية غير مرغوب فيها، وفقا للتقرير.


في ورقة بحثية نُشرت يوم الجمعة في Nature Catalysis، حدد باحثون من مختبر Amanchukwu التابع لكلية بريتزكر للهندسة الجزيئية طريقة لمعالجة جزيئات الماء لجعل ثاني أكسيد الكربون أكثر كفاءة، مع الهدف النهائي المتمثل في إنشاء حلقة طاقة نظيفة.

ومن خلال طريقتهم الجديدة، تمكن الفريق من إجراء عملية تقليل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي  بكفاءة تقارب 100% في ظل ظروف حمضية خفيفة، باستخدام الذهب أو الزنك كمحفزات للتفاعل.

قال المرشح لشهادة الدكتوراه في كلية برتزكر ريجي غوميز، المؤلف الأول للورقة الجديدة: "تخيل أنه يمكننا الحصول على كهرباء خضراء من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، ومن ثم استخدام هذه الكهرباء لتحويل أي ثاني أكسيد الكربون إلى وقود مرة أخرى".

وأضاف أن تفكيك الجزيء كيميائيا يشبه الضربة الأولى في لعبة البلياردو. يختفي الترتيب السابق وتنتشر الكرات عبر الطاولة، وتستقر في مجموعات جديدة - ليست دائما تلك التي يقصدها اللاعب.
وبالمثل، يستخدم الباحثون الذين يقومون بعملية تقليل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي الكهرباء والماء لتفكيك وإعادة ترتيب غازات الدفيئة الضارة. يؤدي هذا إلى إرسال ذرات الكربون والأكسجين من ثاني أكسيد الكربون عبر الطاولة مع ذرات الهيدروجين من الماء.

إذا عملت على النحو المنشود، فإن الذرات تشكل جزيئات أخرى مرغوبة أكثر يمكن استخدامها كوقود أو مواد كيميائية، حسب التقرير.

ولكن مع تشتت الذرات، غالبا ما تتشكل أزواج مستقرة من ذرتي هيدروجين، وهي عملية تسمى تفاعل تطور الهيدروجين (HER). وهذا يجعل ثاني أكسيد الكربون أقل كفاءة، حيث أن الطاقة والذرات التي تصبح غاز الهيدروجين لا يمكن أن تكون جزءا من الجزيئات التي كان العلماء يحاولون تكوينها.
حتى في الكميات الصغيرة من الماء، فإن تقليل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي يتنافس مع تفاعل تطور الهيدروجين.

قام مختبر أمانشوكو - الذي يشتهر بأبحاثه في مجال البطاريات - بتطبيق رؤى مستمدة من البطاريات المائية على المشكلة، مفترضا أن التحكم في المياه باستخدام المذيبات العضوية يمكن أن يوفر حلا، وفقا للتقرير.

يعتمد كل من أسلوب تقليل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي وتفاعل تطور الهيدروجين على الماء كمتبرع بالبروتون. وباستخدام المذيبات العضوية والمضافات الحمضية، تمكن الفريق من ضبط سلوك الماء، وإيجاد النقطة المثالية حيث تبرع بالكمية المناسبة من البروتونات لإنشاء الجزيئات المقصودة، وليس غاز الهيدروجين والمواد الأخرى غير المرغوب فيها مثل الكربونات.

وقال تشيبويز أمانشوكو، أستاذ مساعد في الهندسة الجزيئية: "في الكيمياء العامة، نعلم أن ثاني أكسيد الكربون يتفاعل مع هيدروكسيد لتكوين الكربونات. وهذا غير مرغوب فيه لأنه يستنزف الجزيء الذي نريد أن يكون له قيمة".


تعتمد العديد من الطرق الأكثر فعالية لتنفيذ تقليل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي على المعادن الثمينة.

وقال غوميز: "إن البلاتين والفضة والذهب، لأغراض البحث، تعتبر محفزات عظيمة. إنها مواد مستقرة للغاية. ولكن عندما تفكر في التطبيقات الصناعية، فإنها تصبح باهظة التكلفة".

ومن خلال هندسة الإلكتروليت، يمكن للطريقة الجديدة الحصول على نتائج مماثلة باستخدام مواد أرخص وأكثر وفرة.

وقال أمانشوكو: "في الوقت الحالي، أفضل طريقة للقيام بذلك كهروكيميائيا في درجة حرارة الغرفة هي استخدام المعادن الثمينة. يمكن للذهب والفضة منع تفاعل تطور الهيدروجين قليلا. بسبب اكتشافنا، يمكننا الآن استخدام معدن موجود بكثرة في الأرض، وهو الزنك، لأن لدينا الآن طريقة منفصلة للتحكم في الماء".

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 الغازات الدفيئة المياه دراسة المياه الغازات الدفيئة المزيد في تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا سياسة سياسة تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تطور الهیدروجین مرغوب فیها غیر مرغوب إلى وقود

إقرأ أيضاً:

كان تكشف تفاصيل جديدة حول المقترح الإسرائيلي

كشفت هيئة البث الإسرائيلية ( كان 11) مساء اليوم الاثنين 31 مارس 2025 ، تفاصيل جديدة حول المقترح الإسرائيلي المتعلق في مفاوضات صفقة تبادل الأسرى مع حركة حماس عبر الوسطاء.

تفاصيل المقترح الإسرائيلي

في اليوم الأول للهدنة: يتم الإفراج عن 10 أسرى أحياء، بالإضافة إلى الإفراج عن الجندي الأمريكي- الإسرائيلي عيدان ألكسندر.

في اليوم الخامس: على حماس أن تقدم معلومات كاملة ومفصلة عن حالة جميع الأسرى، أي كشف بأسماء جميع الأسرى الـ59 الموجودين لديها، مع تحديد حالتهم بدقة، وليس كما حدث في المرحلة الأولى حين قدمت حماس معلومات عامة فقط عن عدد من بين الـ33 الذين أُفرج عنهم وهم أحياء.

في اليوم العاشر: تعاد جثث 16 أسيرًا متوفى، وهو ما يُقدّر بنحو نصف عدد الأسرى الذين قتلوا.

في المقابل، تقوم إسرائيل بالإفراج عن أسرى فلسطينيين بنفس النسبة التي تمت في الصفقة الأخيرة.

خلال أيام الهدنة، ستُجرى مفاوضات حول “اليوم التالي”، أي الشروط التي بموجبها ستنتهي الحرب، إسرائيل تطالب، بالإضافة إلى الإفراج عن جميع الأسرى واستعادة جثامين القتلى، بـ:

1- منطقة أمنية داخل القطاع

2- نزع سلاح غزة

3- إبعاد قادة حماس عن القطاع

وقالت هيئة البث إن حركة حماس أعربت عن رفضها لهذا المقترح، وأعلنت استعدادها للإفراج عن 5 أسرى أحياء فقط.

وأضافت :" في إسرائيل، لم يتم حتى الآن تحديد مهلة نهائية لحماس، لكن إسرائيل تهدد أنه في حال لم توافق حماس على المقترح، فإن إسرائيل ستوسع العمليات البرية في القطاع وتزيد من الضغط عليها، بما في ذلك السيطرة على مناطق إضافية وتصعيد الهجمات".

المصدر : وكالة سوا اشترك في القائمة البريدية ليصلك آخر الأخبار وكل ما هو جديد المزيد من الأخبار الإسرائيلية الجيش الإسرائيلي يزعم قتل 50 مسلحا في غزة إسرائيل تقترح هدنة طويلة في غزة بهذه الشروط مفاجأة للأجهزة الأمنية - نتنياهو يقرر تعيين قائد سابق لسلاح البحرية رئيسا للشاباك الأكثر قراءة محدث: جيش الاحتلال ينذر بإخلاء السكان من بيت لاهيا وبيت حانون وجباليا غوتيريش يقرر تقليص وجود الأمم المتحدة في غزة سرايا القدس تقصف مستوطنات غلاف غزة الجهاد الإسلامي تعقب على استهداف الصحفيين في غزة عاجل

جميع الحقوق محفوظة لوكالة سوا الإخبارية @ 2025

مقالات مشابهة

  • دراسة جديدة تربط عقار أوزمبك بـ"مشكلة خطيرة" في العين
  • حسب دراسة.. العمل عن بعد يُعرّض الموظفين “لمخاطر نفسية واجتماعية جديدة”
  • تهجير سكان رفح .. مأساة جديدة تلاحق آلاف العائلات ثاني أيام عيد الفطر
  • كان تكشف تفاصيل جديدة حول المقترح الإسرائيلي
  • الأرصاد تكشف توقعات طقس الثلاثاء ثاني أيام عيد الفطر المبارك
  • دراسة تكشف علاقة الرجفان الأذيني بالخرف
  • دراسة تكشف عن “طريقة بسيطة” لحماية عينيك من الشاشات الرقمية
  • دراسة: معاقبة الذكاء الاصطناعي لا تمنعه من الكذب والغش وتجعله يبحث عن حيل جديدة
  • البليدة.. تسمم 6 أشخاص بغاز أحادي أكسيد الكربون
  • صحيفة تكشف كواليس جديدة من مفاوضات وقف إطلاق النار في غزة