تطوير مادة رخيصة تخزن الطاقة النظيفة وتنقلها
تاريخ النشر: 12th, November 2023 GMT
طوّر باحثون من جامعة فوكيوكا اليابانية مادة جديدة تسهم في تخزين طاقة الهيدروجين ونقلها بسهولة دون الحاجة إلى أي إجراءات معقدة، وفقما جاء في دراسة نشرت نتائجها في دورية "كيمستري إيه يوروبيان جورنال".
ويشير البيان الصحفي المنشور يوم 26 أكتوبر/تشرين الأول الماضي، إلى أن المادة التي طورها الباحثون قادرة على تخزين طاقة الهيدروجين في درجة حرارة الغرفة مدة طويلة تصل إلى ثلاثة أشهر، دون الحاجة إلى استهلاك كم كبير من الطاقة.
وتتميز المادة الجديدة بانخفاض كلفة إنتاجها، فهي تعتمد على مادة النيكل الرخيصة والمتوفرة في كوكب الأرض.
معضلة استخدام الطاقة النظيفةويستدعي توليد الطاقة استخدام الوقود الأحفوري، وبسبب التغيرات المناخية المتطرفة اتجه العالم إلى استغلال مصادر الطاقة النظيفة التي يمثل الهيدروجين أحدها، وذلك من أجل الحد من الانبعاثات الكربونية والحد من تغير المناخ.
ويتميز الهيدروجين بقدرته على تخزين الطاقة ونقلها، لكنه لا يتوفر في الطبيعة في صورته النهائية التي يمكن استغلالها، لذا ينبغي استخراجه من المواد التي تحتويه.
ويشير مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة الأميركي إلى أن تخزين الهيدروجين يستدعي تطبيق ظروف قاسية، مثل تخزينه في صورته الغازية داخل خزانات تحت ضغط شديد الارتفاع، أو في صورته السائلة تحت درجة حرارة شديدة البرودة.
حلول مبتكرةوبعد محاولات استمرت عقودا بهدف تحسين كفاءة استغلال الهيدروجين وتخزينه؛ طوّر باحثو جامعة فوكيوكا مادة قادرة على حمل طاقة الهيدروجين من أجل تخزينها ونقلها دون الحاجة إلى تطبيق الظروف القاسية المذكورة مسبقا، ودون استخدام مواد عالية الكلفة، وهي المواد التي تستخدم في إنتاج حاملات الهيدروجين حاليا مثل البلاتينيوم.
يقول الباحث المشرف على الدراسة سيجي أوغو، في البيان الصحفي، إن تخزين الهيدروجين ونقله في صورته الغازية يستهلكان قدرا كبيرا من الطاقة، لذا من الأفضل العمل على تطوير وسائل أخرى أقل استهلاكا للطاقة.
ويضيف "لقد حاولنا التوصل إلى كيفية تخزين الهيدروجين بالنظر إلى الطبيعة، فوجدنا مجموعة من الإنزيمات تسمى هيدروجينيزز (Hydrogenases) بإمكانها كسر ذرات الهيدروجين إلى بروتونات وإلكترونات، ومن ثم تخزين طاقة الهيدروجين من أجل استخدامها في وقت لاحق، وذلك في درجة حرارة الغرفة الطبيعية".
ويؤكد أنهم "من خلال دراسة هذه الإنزيمات استطعنا تطوير مادة جديدة يمكنها أداء الدور نفسه".
ويعني هذا الأمر أن الباحثين اقتبسوا كيفية عمل هذه الإنزيمات داخل خلايا الكائنات الحية وطبقوها معمليا من أجل إنتاج حاملات طاقة الهيدروجين.
حاملات طاقة الهيدروجينولدى تواصل الجزيرة نت مع الباحث المشرف على الدراسة عبر البريد الإلكتروني، أوضح أوغو أن فريقه البحثي استخدم غاز الهيدروجين ومادة النيكل من أجل إنتاج المادة الحاملة لطاقة الهيدروجين، وتتميز هذه المادة بقدرتها على تخزين الطاقة في صورة إلكترونات، لا في صورة غاز أو ذرات كما هو الحال حاليا.
ويمكن تخزين هذه المادة -التي تحمل الطاقة داخلها- في صورة مسحوق يسهل نقله بكميات كبيرة دون مواجهة صعوبات.
ولأن الحاملات تخزن الطاقة في صورة إلكترونات، يمكن استغلال هذه الإلكترونات مباشرة في عمليات توليد الطاقة مثل إنتاج الكهرباء.
وعند سؤاله عن إمكانية إنتاج هذا المركب مستقبلا في دول الشرق الأوسط، أكد أوغو سهولة العملية الإنتاجية، فهي لا تستدعي استخدام أي تقنيات معملية معقدة، إضافة إلى انخفاض كلفتها.
ويسعى الفريق البحثي إلى التعاون مع القطاع الصناعي من أجل تجربة التقنية الجديدة على أرض الواقع، إضافة إلى عمله على تحسين كفاءة المادة الجديدة المتعلقة بتخزين طاقة الهيدروجين، واكتشاف مواد إضافية ذات كلفة منخفضة يمكن استغلالها في ذلك الأمر.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: فی صورته فی صورة من أجل
إقرأ أيضاً:
7 طرق للترشيد السريع.. كيف تقلل فاتورة الكهرباء؟
مع ارتفاع درجات الحرارة وانقطاع الكهرباء في فصل الصيف نتيجة ضغط الأحمال، يبحث الكثير عن طريقة ترشيد استهلاك الكهرباء في الصيف خاصة وأن جميعنا يقوم باستخدم اجهزة كهربية كثيرة في المنزل يومياً و تتسبب بعض الأجهزة في رفع فاتورة الكهرباء بشكل ملحوظ .
أجهزة ترفع فاتورة الكهرباء ١- غلاية الماء- الكاتيليستهلك قدر كبير من الطاقة خاصة والجميع يستخدمه بشكل يومي في المطبخ عند إعداد الشاي وطهي الطعام و سرعة تسخين المياه
٢- التكييفيتسبب في سحب كهرباء عالية خاصة مع تشغيله ساعات طويلة خلال الصيف وهو السبب الأكبر في ارتفاع فاتورة كهرباء يوليو وأغسطس باعتبارها اكثر شهر الصيف حراً.
٣- الفرن الكهربي
مثله مثل فكرة الكاتيل ، و يتم تشغيله طويلا في المطبخ ويسبب سحب كهرباء عالية وهو ما يؤثر على استهلاك الكهرباء لديك
٤- الثلاجةوهي تعمل ٢٤ ساعة ولا يتم فصلها أبدا سواء في الصيف او الشتاء، لكن هذا الأمر من الاسباب التي تؤدي لارتفاع فاتورة الكهرباء
٥- الميكروويف
الميكروويف من الأجهزة المنزلية ذات الاستهلاك العالي للطاقة، وتستخدم عادةً لتسخين الأطعمة والمخبوزات، كما أن هناك أنواعًا منها تستخدم للطهي، لكن ذلك حتما سيؤثر على قيمة استهلاك فاتورة الكهرباء، لذا احرص على الحد من استخدام الميكروويف قدر الإمكان
-استخدام الأجهزة الموفرة للطاقة: اختر الأجهزة التى تحمل علامة "موفر للطاقة"، حيث تستهلك طاقة أقل بنسبة تصل إلى 30% مقارنة بالأجهزة التقليدية.
- إطفاء الأجهزة غير المستخدمة: قم بفصل الأجهزة عن مصدر الكهرباء عند عدم استخدامها، مثل شواحن الهواتف وأجهزة التلفاز.
- تنظيف وصيانة الأجهزة: الأجهزة التى تعمل بكفاءة أقل تستهلك طاقة أكبر. نظف المكيفات والغسالات بانتظام وتأكد من صيانة الثلاجات.
-استخدام مصابيح LED: تعتبر مصابيح LED أكثر كفاءة وتستهلك طاقة أقل بنسبة تصل إلى 80% مقارنة بالمصابيح التقليدية.
- إطفاء الأنوار غير الضرورية: تأكد من إطفاء الأنوار فى الغرف غير المستخدمة.
- الاعتماد على الإضاءة الطبيعية: افتح النوافذ واستخدم الضوء الطبيعى قدر الإمكان.
احرص على إطفاء الأجهزة الإلكترونية بشكل كلي فى حالة عدم إستخدامها، فغالبا ما نميل إلى ترك الأجهزة الإلكترونية مثل الميكروويف أو الغسالة في وضع Standby عندما لا يتم استخدامها، لكننا نادرًا ما نقوم بإطفائها تمامًا.
ما لا يدركه الكثيرون هو أنه في حالة “Standby”، تستهلك الأجهزة ما يقرب من 20٪ من الطاقة الكهربائية التي تستهلكها عند استخدامها فعليًا.
مالم يكن هناك سبب وجيه لترك الجهاز في وضع Standby (بعض الأجهزة المتقدمة مثل التلفزيونات الذكية قد تقوم تلقائيًا بترقية برامج الsoftware الخاصة بها أثناء وضع ٍStandby)، يستحسن إطفاء الأجهزة التي لا تستخدم بشكل كلي. القيام بذلك بشكل مستمر سيكون له تأثير إيجابي جدًا على خفض قيمة فواتير الكهرباء.
لقاء جعجع – جنبلاط... تحالف انتخابي ع القطعة