بكفاءة 10 أضعاف.. مصري يشارك فريقا أمريكيا في اكتشاف مادة تنتج هيدروجين أخضر

لا حديث بين المهتمين بشأن الطاقة والأوساط العلمية والبحثية في العالم إلا عن اكتشاف جامعة «دريكسل» الأمريكية لمادة تنتج الهيدروجين الأخضر بكفاءة 10 أضعاف التي تمّ اكتشافها ويتمّ العمل بها عالميًا، إذ يعد الهيدروجين الأخضر الذي يتمّ إنتاجه كيميائياً من المياه هو وقود المستقبل، باعتبارها طاقة متجدده صديقة للبيئة، وبديلة للوقود الأحفوري الملوث للبيئة.

 

يضم فريق كلية هندسة جامعة «دريكسل» الأمريكية، الدكتور حسين بدر خريج كلية الهندسة جامعة القاهرة، الذي اكتشف نوعًا جديدًا من الـ «نانوماتريال»، والذي يعد واحداً من أهم تطبيقاته هي إنتاج الهيدروجين الأخضر بتحليل المياه، إذ يتمّ وضع المادة في محلول مياه وتترك تحت أشعة الشمس الاصطناعية، والتي تمكنت من فصل المياه وإنتاج الهيدروجين الأخضر لمدة تصل إلى أسبوعين بكفاءة بلغت 10 مرات من أحدث ماده توصل إليها العلم بنفس التركيب الكيميائي.

الهيدروجين الأخضر بترول المستقبل

ويعد الهيدروجين الأخضر هو بترول المستقبل وتبحث جميع المراكز البحثية في الجامعات والأكاديميات العالمية مدعومة بالحكومات والأنظمة على استبدال البترول والغاز بالهيدروجين الأخضر لخفض الانبعاثات الكربونية واستخدامه كوقود للسيارات بدلاً من البنزين والغاز، إذ بدأت بالفعل ولاية كاليفورنيا الأمريكية في استخدامه كبديل للوقود التقليدي خصوصا في وسائل النقل والمواصلات.

الاكتشاف طفرة وصدى الاكتشاف كبير في الأوساط العلمية والبحثية

الدكتور حسين بدر عضو الفريق العلمي قال لـ «الوطن»، إنَّ الاكتشاف يعد طفرة بكل المقاييس العلمية والبحثية وصدى الاكتشاف كبير في الأوساط العلمية والبحثية في الولايات المتحدة الأمريكية، وعلى مستوى كل المهتمين بشأن الطاقة بشكل عام والهيدروجين الأخضر بشكل خاص، كذلك المهتمين بالحفاظ على البيئة من التغيرات المناخية، وما قمت به بالتأكّيد مصدر فخر لي كمصري وكأحد أبناء كلية الهندسة جامعة القاهرة وهو اكتشاف عائلة جديدة من المواد الكيميائية ذات الخواص الفريدة خلال تحضيري لرسالة الدكتوراه تحت اشراف أحد اكبر العلماء على مستوى العالم وهو البروفيسور ميشيل برسوم.

العائلة الجديدة يمكن تصنيعها بطريقة بسيطة في درجة حرارة

أوضح أنَّ تصنيع النانو ماتريال يحتاج إلى تكنولوجيا معقدة وحرارة مرتفعة تصل لـ1500 درجة مئوية بالإضافة إلى أحماض ذات تركيبات خطيرة على صحة الانسان والبيئة، وهي عملية معقدة للغاية، فالعائلة الجديدة التي اخترعناها يمكن تصنيعها بطريقة بسيطة في درجة حرارة لا تزيد على 80 درجة مئوية فقط، وباستخدام مواد أولية متوفرة في التربة علاوة على إمكانية انتاجها بكميات تصل إلى كيلوجرام خلال أيام معدودة وهو ما يعتبر إنجازاً في مجال صناعة وإنتاج النانوماتريال، وهي عبارة عن ألياف أحادية الأبعاد من أكسيد التيتانيوم بسمك ذرتين من التيتانيوم وبطول يتجاوز عشرات الميكروميترات أي أن أبعاد هذه الخيوط النانومترية أصغر ألف مرة على الأقل مقارنة بشعرة الرأس، وعند ملاحظة الفريق البحثي للاختراع الكيمائي باستخدام الميكرسكوب الإكتروني النافذ، انبهر جميع أعضاء الفريق المشارك وخصوصا عند ملاحظة قدرة هذه الالياف على التجميع الذاتي في صورة مواد ثنائية الأبعاد وهو ما لم يكن متوقع على الإطلاق.

إنتاج الهيدروجين بكفاءة 10 أضعاف الطرق السابقة

تابع أنَّ الفصل الثاني من الاكتشاف هو تعاون مجموعة جامعة دريكسيل بقيادتي والبروفيسور ميشيل برسوم، مع علماء من المعهد الوطني لفيزياء المواد في بوخارست برومانيا، وذلك بعدما أعلنوا مؤخرًا عن اكتشافهم لمحفز ضوئي قائم على أكسيد التيتانيوم التي يمكن أن تستخدم ضوء الشمس في فصل الهيدروجين من الماء بخلطه بالميثانول لفترات تصل إلى أسبوعين تحت أشعة الشمس، وعند تجربة الأمر أتضح أنه يمكن أنتاج الهيدروجين بكفاءة 10 أضعاف الطرق السابقة وبتكلفة أقل كثيراً، وتمثل هذه النتائج المحفزة بالضوء جيلاً جديداً يمكن تسويقه تجارياً.

الشعيرات تمتلك ثباتا كيميائيا منقطع النظير لمده تصل إلى 6 أشهر في محلول المياه

أشار إلى أنَّه وجد أيضًا أن تلك الشعيرات تمتلك ثباتا كيميائيا منقطع النظير لمده تصل إلى 6 أشهر في محلول المياه، إذ لا تزال تمتلك القدرة نفسها على أنتاج الهيدروجين دون أي انخفاض في كفاءتها بفصل الهيدروجين وهو ما يعتبر ثورة في إنتاج الهيدروجين الأخضر الذي يتم التحضير له عالميا ليكون بترول المستقبل.

البديل للطرق الحالية التي تولد غازات دفيئة

وتابع أنَّ هذا الاكتشاف العلمي هو إضافة حقيقية في مجال انتاج الهيدروجين الأخضر وهو البديل للطرق الحالية التي تولد غازات دفيئة وتتطلب قدراً كبيراً من الطاقة، باستخدام التحفيز الضوئي وهي عملية يمكن أن تفصل الهيدروجين عن الماء باستخدام ضوء الشمس فقط، لعدة عقود، لكنها ظلت بعيدة المنال لأن المواد المحفزة التي تمكن من هذه العملية بعضها ذات كفاءة منخفضة والآخر يمكنها البقاء على قيد الحياة لفترات قصيرة جداً، مما يحد من إمكانية استخدامها في المنتجات التجارية.

تأسيس شركة هيدروجين خضراء حول التكنولوجيا وتعمل مع مكتب دريكسل

وعن التسويق التجاري للاكتشاف، قال إنَّ النتائج الواعدة للغاية شجعت المجموعة لتأسيس شركة هيدروجين خضراء حول التكنولوجيا وتعمل مع مكتب دريكسل للابتكار للتحرك نحو تسويقها، إذ أن العالم يحتاج بشدة في ظل التغيرات المناخية إلى أنواع وقود نظيفة جديدة ضخمة يمكنها أن تحل محل الوقود الأحفوري.

اكتشاف هياكل نانوية أخرى مشتقة من الهيدروكسيدات

وأشار إلى أن مجموعة البروفيسور «برسوم» البحثية التي أتشرف كمصري بأني عضو بها تستكمل اكتشاف هياكل نانوية أخرى مشتقة من الهيدروكسيدات وذلك كبديل لأحماض الهيدروفلوريك والهيدروفلوريك التقليدية في تحضير النانوماتريا، وأول تركيبات هذه العائلة هي ألياف أحادية الأبعاد من أكسيد التيتانيوم التي يمكن تحفيزها، وتمتد هذه العائلة الى تركيبات كيميائية وصور نانومترية أخرى والتي تضم ألواح ثنائية الأبعاد من اكسيد المنجنيز وأخرى جزيئات نانوية من أكسيد الحديد ذات خواص مغناطيسية متميزة، لافتاً إلى أنَّ تطبيقات هذه المواد ليست حصراً على مجالات الطاقة فقط؛ ولكن تمتد إلى المجالات البيئية والطبية وغيرها من المجالات.

المصدر: الوطن