مادة مبتكرة لتحويل الماء إلى وقود ثوري يغير مستقبل الطاقة

ابتكر فريق من الجامعة الفيدرالية الجنوبية في روسيا مادة محفزة جديدة تُسهم في تفكيك الماء وإنتاج الهيدروجين بشكل أكثر كفاءة وبتكلفة أقل. هذا الابتكار قد يُسرع من استخدام الهيدروجين “الأخضر” كمصدر طاقة صديق للبيئة.

تحديات المحفزات الحالية

يشرح الباحث ميخائيل سولداتوف، الأستاذ المشارك في المعهد الدولي لبحوث المواد الذكية، أن المحفزات التقليدية التي تُساعد في تحرير الأكسجين من الماء تعتمد عادةً على عنصر الإيريديوم، الذي يُعتبر نادرًا ومكلفًا في استخراجه.

ابتكار جديد باستخدام الروثينيوم

استبدل الابتكار الجديد جزءًا من هذه المنظومة بعنصر “الروثينيوم”، الذي يُعتبر أكثر وفرة في قشرة الأرض بمعدل يتراوح بين 5 إلى 10 مرات. بالإضافة إلى ذلك، تم إضافة كميات ضئيلة من معادن أرضية نادرة لتحسين أداء المادة المحفزة.

التحكم في قوة التماسك

تكمن الفكرة الرئيسية في ضبط “قوة التماسك” بين الروثينيوم والأكسجين، مما يُتيح التقاط نواتج التفاعل لفترة مناسبة دون التأثير على سير العملية. بفضل هذه المعادلة الدقيقة، استطاع الفريق الوصول إلى ما يُسميه سولداتوف “النقطة المثالية”، مما يجعل تحرير الأكسجين أسهل وأكثر ثباتًا.

التوفير في استهلاك الطاقة

تؤدي المادة الجديدة إلى تقليل استهلاك الطاقة في وحدات التحليل الكهربائي للماء، مما يقلل من تآكل المكونات وارتفاع حرارتها. كما تُساهم في خفض الجهد الزائد المطلوب لتحرير الأكسجين بمقدار عشرات الميلي فولت.

نتائج الأداء المحسن

ذكر الفريق أن الجهد الزائد المسجل بلغ 214 mV، وهو أداء أفضل بكثير مقارنةً بالعديد من المحفزات التي تعتمد على أكسيد الروثينيوم.

تحقيق الطاقة النظيفة

يمكن أن تُسهم هذه التقنية في خفض تكلفة إنتاج الهيدروجين، مما يجعل استخدامه كمصدر طاقة أنظف وأكثر تنافسية واقعًا ممكن التحقيق.