محفزات رباطية جديدة تمهد الطريق لإنتاج الهيدروجين الأخضر بأسعار معقولة

التكنولوجيا اليومية

التكنولوجيا اليومية

·

25/08/2025

button icon
ADVERTISEMENT

إنتاج الهيدروجين الأخضر يتلقى دفعة قوية بفضل المحفزات الجديدة

دراسة رائدة من جامعة أشوكا تلقي ضوءًا جديدًا على السعي للحصول على الهيدروجين الأخضر بأسعار معقولة. لقد طور الباحثون محفزات 'ربيطة' جديدة واعدة يمكن أن تحسن بشكل كبير كفاءة إنتاج الهيدروجين من الماء، مما يوفر بديلاً أنظف لمصادر الطاقة التقليدية.

النقاط الرئيسية

تحدي الهيدروجين الأخضر

مع تزايد تأثيرات تغير المناخ، يُنظر بشكل متزايد إلى الوقود الأخضر مثل الهيدروجين على أنه مستقبل الطاقة. ومع ذلك، فإن الطرق الحالية لإنتاج الهيدروجين 'الأخضر' حقًا، وخاصة تلك التي تتضمن تقسيم جزيئات الماء (H2O) إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام التحفيز الكهربائي، غالبًا ما تكون كثيفة الاستهلاك للطاقة ومكلفة. إن كفاءة هذه المحفزات الكهربائية أمر بالغ الأهمية، حيث تتطلب المحفزات الأكثر كفاءة طاقة أقل لدفع التفاعلات الكيميائية الضرورية.

ADVERTISEMENT

محفزات الربيطة: بديل واعد

المعيار الذهبي الحالي للمحفزات الكهربائية هو البلاتين، وهو معدن ثمين باهظ الثمن ونادر. وقد حفز هذا البحث المكثف عن بدائل أكثر تكلفة باستخدام معادن مثل النيكل والحديد والكوبالت والنحاس والزنك. وقد استكشف فريق بحثي في جامعة أشوكا، بقيادة الأستاذة المساعدة الدكتورة مونمون غوش، استخدام الروابط بالاقتران مع هذه المعادن الأساسية.

في الكيمياء، الربيطة هي جزيء يرتبط بأيون معدني، مكونًا مركبًا. واستلهامًا من الطبيعة، مثل دور الأكسجين كربيطة في الهيموغلوبين، قام الفريق بتصميم واختبار مركبات معدنية-ربيطة مختلفة. وكشفت تجاربهم أن مزيج النيكل-ربيطة أظهر الوعد الأكثر أهمية لإنتاج غاز الهيدروجين بكفاءة.

ADVERTISEMENT

فهم أداء المحفز

تقاس فعالية المحفز بـ 'الجهد الزائد' و'تردد الدوران'. يشير الجهد الزائد إلى الطاقة الكهربائية الإضافية اللازمة لبدء التفاعل، حيث يشير الجهد الزائد الأقل إلى كفاءة طاقة أكبر. يحدد تردد الدوران مدى سرعة المحفز في إنتاج الهيدروجين، حيث يشير التردد الأعلى إلى محفز أكثر إنتاجية.

أوضحت الدكتورة غوش أن الروابط ضرورية لتقليل الجهد الزائد. وذكرت: "سيكون جهدي الزائد أعلى بكثير باستخدام المعدن فقط. تساعد الربيطة في تقليل الجهد الزائد وجعل العملية أكثر كفاءة". أظهر مركب النيكل-ربيطة الذي طوره الفريق معدلات تحفيزية مماثلة للمحفزات الرائدة وأظهر جهدًا زائدًا أقل من بعض أنظمة النيكل والحديد المبلغ عنها سابقًا. بينما يتباهى البلاتين بجهد زائد يبلغ 30 ملي فولت، يقدم مركب النيكل-ربيطة أداءً تنافسيًا، متفوقًا بشكل كبير على المحفزات المعدنية فقط التي يمكن أن يكون لها جهود زائدة تصل إلى 1 فولت.

ADVERTISEMENT

الدور الحاسم لتصميم الربيطة

أبرز الأستاذ المساعد الدكتور ديباك أستانا، عضو آخر في فريق البحث، أن الربيطة، وليس المعدن وحده، يبدو أنها المكون الرئيسي الذي يدفع عملية إنتاج الهيدروجين. وشبه ذلك بالمعدن الذي يعمل بمفرده مقابل العمل مع ربيطة، حيث يقلل الأخير بشكل كبير من عبء الطاقة. وأكدت الدكتورة غوش: "تصميم الربيطة مهم جدًا"، مشيرة إلى أنه يمكن تصميم الروابط إما لمنح أو قبول الإلكترونات من المعدن، مما يؤثر على نتيجة التفاعل ويضمن بقاء المكون المعدني مستقرًا.

آفاق مستقبلية

بينما أقر الدكتور أستانا بأن هذه خطوة أولية، أعرب عن تفاؤله. وقال: "ما تعلمناه من الدراسة هو أن التركيز على مزيج النيكل-ربيطة هو خطوة أولى جيدة. إنه ليس الحل الأفضل بعد، لكنه تنافسي". يشير البحث إلى مسار واضح لتعديل وتحسين تصاميم الروابط لإنشاء أنظمة تنافس كفاءة واستقرار المحفزات المعدنية باهظة الثمن، مما يمهد الطريق لإنتاج هيدروجين أخضر أكثر استدامة وفعالية من حيث التكلفة.

قراءة مقترحة

21-08-2025
جوجل قفزة مغناطيسية: بيكسل سناب يصل لسلسلة بيكسل 10
جوجل تكشف النقاب عن PixelSnap، نظامها الجديد للملحقات المغناطيسية لسلسلة Pixel 10، مما يوفر وظائف شبيهة بـ MagSafe مع الشواحن، والحوامل، والمزيد.
ADVERTISEMENT
01-07-2025
الألبان قبل النوم: وصفة للكوابيس؟
تشير دراسة جديدة إلى وجود صلة بين تناول منتجات الألبان قبل النوم وتجربة الكوابيس، خاصة بالنسبة لأولئك الذين يعانون من عدم تحمل اللاكتوز. تعرف على كيف يمكن أن يؤثر اضطراب الجهاز الهضمي على أحلامك.
04-07-2025
مهمة لوسي التابعة لناسا تكشف عن أول صورة كاملة للكويكب دونالدجوهانسون على شكل حبة الفول السوداني
كشفت مهمة لوسي التابعة لناسا عن أول صورة كاملة للكويكب دونالدجوهانسون على شكل الفول السوداني، مما يقدم رؤى حول تكوين الكواكب ويعد بمثابة بروفة حاسمة للقاءات مستقبلية.
08-07-2025
حصل روبوت على شهادة في حفل تخرج المدرسة الثانوية في الصين
حصل روبوت شبيه بالبشر على شهادة في حفل تخرج من المدرسة الثانوية في فوجيان، الصين، مما يمثل لحظة فكاهية وهامة لدمج الذكاء الاصطناعي.
ADVERTISEMENT
20-05-2025
دور الذكاء الاصطناعي في البحث عن الوظائف التنفيذية
تستعرض هذه المقالة دور الذكاء الاصطناعي في تحسين عمليات البحث عن الوظائف التنفيذية وكيفية استخدامه من قبل الشركات لتعزيز فعالية التوظيف.
22-05-2025
ناشرو الأخبار يتهمون جوجل بسرقة المحتوى عبر وضع الذكاء الاصطناعي
ناشرو الأخبار في الولايات المتحدة يتهمون جوجل بسرقة المحتوى عبر وضع الذكاء الاصطناعي الجديد، مما يؤثر سلبًا على حركة المرور والإيرادات.
05-08-2025
إنتل تستعد لتحدي AMD في سوق أجهزة الكمبيوتر المحمولة المخصصة للألعاب
معالجات إنتل المحمولة القادمة تظهر أداءً تنافسيًا ضد أحدث شرائح AMD في اختبارات الأداء المسربة، مما قد يضع إنتل كلاعب رئيسي في الجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر المحمولة المخصصة للألعاب.
ADVERTISEMENT
15-07-2025
يتفاعل مستخدمو X بعدم تصديق مع ميزة الرفيق الجديد "المخيفة" للذكاء الاصطناعي من إيلون ماسك
تقدم منصة X التابعة لإيلون ماسك ميزة "Companions" الجديدة، وهي ميزة ذكاء اصطناعي مع صورة رمزية بأسلوب الأنمي، مما أثار جدلاً حول طبيعتها "المخيفة" وتأثيرها المحتمل على المستخدمين.
25-06-2025
أبترونيك تطلق Elevate Robotics لآلات صناعية 'خارقة للطبيعة'
تنفصل شركة Apptronik عن Elevate Robotics لتطوير روبوتات صناعية 'خارقة'، متجاوزة التصميمات الشبيهة بالبشر لتعزيز القوة والسرعة والحجم في الأتمتة.
18-06-2025
جوجل تطلق نماذج Gemini 2.5 AI الجاهزة للإنتاج، مما يكثف التحدي لـ OpenAI
تطلق جوجل نماذج Gemini 2.5 AI الجاهزة للإنتاج، بما في ذلك Pro و Flash و Flash-Lite، لتحدي هيمنة OpenAI على الشركات من خلال تعزيز التفكير والعروض المتدرجة والتسعير القوي.
ADVERTISEMENT
24-07-2025
آيك بارينهولتز يجسد دور إيلون ماسك في دراما الذكاء الاصطناعي "Artificial" للمخرج لوكا غواداغنينو
إيك بارينهولتز في محادثات للعب دور إيلون ماسك في فيلم الذكاء الاصطناعي القادم للوكا غواداغنينو "Artificial"، والذي من المتوقع أن يركز على أزمة قيادة OpenAI.
18-07-2025
هاتفك الأندرويد: نظام إنذار مبكر بالزلازل غير متوقع
اكتشف كيف تُحدث هواتف Android تحولًا في أنظمة الإنذار المبكر بالزلازل، مما يوفر ثوانٍ حاسمة من الإشعار قبل اهتزاز الأرض، كما هو مفصل في دراسة جديدة.
13-08-2025
الذكاء الاصطناعي يُحوّل السفر في الشرق الأوسط: رحلات مخصصة وتجارب مُحسّنة
اكتشف كيف تُحدث الذكاء الاصطناعي ثورة في تجارب السفر في الشرق الأوسط، لا سيما في الإمارات العربية المتحدة، مما يعزز التخصيص والكفاءة وقطاع الاجتماعات والحوافز والمؤتمرات والمعارض (MICE).
ADVERTISEMENT
11-07-2025
ريالبوتكس تطلق روبوتات استقبال متعددة اللغات في فنادق الولايات المتحدة، مما يحدث ثورة في مجال الضيافة
تكشف Realbotix عن روبوتات بشرية متعددة اللغات للفنادق الأمريكية، مما يحول خدمات الضيوف ويهز سوق الضيافة العالمي من خلال التواصل المتقدم بالذكاء الاصطناعي.
30-06-2025
الروبوتات تسجل نقاطًا كبيرة: الروبوتات البشرية المدعومة بالذكاء الاصطناعي تتألق في مباراة كرة القدم في بكين
الروبوتات الشبيهة بالبشر المدعومة بالذكاء الاصطناعي تنافست في مباراة كرة قدم ذاتية القيادة بالكامل في بكين، مما أسر الجماهير وعرض التطورات في مجال الروبوتات.
16-06-2025
أوبتيموس من تسلا وبزوغ فجر عصر الروبوتات الشبيهة بالبشر
استكشف سباق الروبوتات البشرية المستمر، بقيادة أوبتيموس من تسلا، وتداعياته العميقة على مستقبل العمل والصناعة.
ADVERTISEMENT