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

14-08-2025
سامسونج تطلق أول شاشة OLED بدقة QHD ومعدل تحديث 500 هرتز في العالم بالولايات المتحدة؛ كما يتم إطلاق شاشات Odyssey G7 المنحنية الجديدة أيضاً
تطلق سامسونج شاشتها المخصصة للألعاب Odyssey OLED G6 بدقة QHD ومعدل تحديث 500 هرتز في الولايات المتحدة بسعر 999 دولارًا. كما تقدم الشركة شاشتين جديدتين منحنيتين من طراز Odyssey G7، إحداهما بحجم 37 بوصة والأخرى بحجم 40 بوصة.
ADVERTISEMENT
22-08-2025
جوجل بيكسل 10 مقابل بيكسل 9: مقارنة تفصيلية للترقيات
مقارنة مفصلة لهاتف جوجل بيكسل 10 القادم مقابل بيكسل 9، مع تسليط الضوء على الاختلافات في المعالج، الكاميرا، البطارية، والاتصال.
03-07-2025
انغمس: فيلم "الفك المفترس" يعود إلى دور العرض بمناسبة الذكرى الخمسين مع أول إصدار بتقنية 4DX على الإطلاق
تحتفل Jaws بالذكرى الخمسين لتأسيسها بإعادة إصدار في 4DX و D-Box لأول مرة، مما يوفر تجربة سينمائية غامرة.
18-08-2025
الروبوتات البشرية تستعد للإنجاب: تقنية الرحم الاصطناعي الصينية تثير جدلاً عالمياً
يزعم علماء صينيون أن الروبوتات الشبيهة بالبشر قد تتمكن قريبًا من إنجاب أطفال أحياء باستخدام أرحام اصطناعية، مما يثير نقاشات أخلاقية ويقدم حلولاً محتملة للعقم.
ADVERTISEMENT
09-07-2025
روبوت Optimus من Tesla سيكتسب دماغًا بفضل تكامل Grok من xAI
تقوم Tesla بدمج Grok AI الخاص بـ xAI في روبوتها البشري Optimus، مما يمنحه فهمًا متقدمًا للغة الطبيعية وقدرات استدلالية. تهدف هذه الخطوة إلى إنشاء روبوت بشري متعدد الأغراض حقًا وتسلط الضوء على تعاون أعمق بين Tesla و xAI.
29-05-2025
جوجل تكشف عن سبب مشاكل بطارية بيكسل بعد تحديث مايو
جوجل تكشف أن مشاكل بطارية هواتف بيكسل بعد تحديث مايو 2025 ناتجة عن خلل في تطبيق إنستغرام، وليس بسبب التحديث نفسه.
07-08-2025
جوجل جيميني تكشف عن مولد قصص ما قبل النوم المدعوم بالذكاء الاصطناعي
ميزة "القصص المصورة" الجديدة من جوجل جيميني تتيح للمستخدمين إنشاء قصص شخصية ومصورة قبل النوم مولدة بالذكاء الاصطناعي، بأنماط فنية قابلة للتخصيص وتحميل الصور.
ADVERTISEMENT
14-08-2025
هايسنس تبهر بتلفزيون ميني-إل إي دي قياس 100 بوصة، بسعر 20,000 دولار
تكشف هاينسنس عن تلفزيونها 100UX بدقة 4K بحجم 100 بوصة بتقنية Mini-LED، والذي يقدم سطوعًا ذرويًا يبلغ 5000 شمعة (نيتس) بسعر 19,999 دولارًا. استكشف ميزاته وسوق أجهزة التلفزيون ذات الشاشات الكبيرة المتنامي.
11-08-2025
سر أندرويد 17 اللذيذ: الاسم الرمزي الداخلي لجوجل تسرب باسم "لفافة القرفة"
أفادت التقارير أن الاسم الرمزي الداخلي لشركة جوجل لنظام أندرويد 17 قد تم الكشف عنه باسم "سينامون بان"، استمرارًا لتقليد الشركة في التسميات الداخلية المستوحاة من الحلويات.
19-08-2025
الروبوتات البشرية حبيسة المختبرات: لماذا أجسادها هي عنق الزجاجة الحقيقي
الروبوتات الشبيهة بالبشر تفشل في الانتقال من المختبرات إلى التطبيقات الواقعية بسبب عيوب تصميم أساسية في أجسامها المادية، وليس فقط في ذكائها الاصطناعي. يدعو الخبراء إلى التركيز على "الذكاء الميكانيكي" لإنشاء آلات أكثر قابلية للتكيف وكفاءة.
ADVERTISEMENT
12-06-2025
تقليص حجم ناسا الرقمي وسط تخفيضات الميزانية الوشيكة
تقوم وكالة ناسا بتخفيض العديد من حسابات X وتواجه تخفيضات حادة في الميزانية، مما يثير مخاوف بشأن مستقبل العلوم الأمريكية والوصول العام إلى الأبحاث.
24-07-2025
وحدة تحكم DualSense تحصل على اقتران متعدد الأجهزة في تحديث PS5 الجديد
يقدم تحديث PS5 القادم من سوني إقرانًا متعدد الأجهزة لوحدة تحكم DualSense، مما يبسط التجربة للاعبي الكمبيوتر عن طريق إلغاء الحاجة إلى إعادة المزامنة المستمرة عند التبديل بين وحدات التحكم وأجهزة الكمبيوتر.
20-05-2025
كيف يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدتك في تخطيط عطلتك؟ نصائح لإنشاء مطالبات مفيدة تناسب ميزانيتك
اكتشف كيف يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدتك في تخطيط عطلتك الصيفية بميزانية محدودة، مع نصائح لإنشاء مطالبات فعالة.
ADVERTISEMENT
29-05-2025
قفزة في إيرادات إنفيديا إلى 44.1 مليار دولار رغم قيود رقائق الذكاء الاصطناعي
إنفيديا تحقق إيرادات قياسية بلغت 44.1 مليار دولار في الربع الأخير، على الرغم من القيود المفروضة على مبيعات رقائق الذكاء الاصطناعي إلى الصين.
25-07-2025
وضع Android الجديد "الموسع" المظلم: نعمة لإمكانية الوصول، ولكن مع مشكلة
وضع Android الجديد "الموسع" للوضع المظلم يجبر التطبيقات التي لا تدعم الوضع المظلم أصلاً على واجهة أغمق لتحسين إمكانية الوصول، ولكنه قد يسبب مشاكل بصرية. تعرف على المزيد حول هذه الميزة وعيوبها المحتملة.
28-05-2025
SpaceX تطلق صاروخ Super Heavy-Starship في اختبارها التاسع بعد فشل سابق
تقرير شامل عن إطلاق SpaceX لصاروخ Super Heavy-Starship في اختبارها التاسع، مع تفاصيل عن الأداء والتحديات المستقبلية.
ADVERTISEMENT