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

30-06-2025
Berkeley Humanoid Lite: روبوت مفتوح المصدر يجعل الروبوتات المتقدمة في متناول الجميع
اكتشف Berkeley Humanoid Lite، وهو روبوت مفتوح المصدر وبأسعار معقولة يجعل الروبوتات المتقدمة في متناول الجميع. تعرف على كيف يمكّن هذا المشروع المبتكر الهواة والطلاب والمعلمين.
ADVERTISEMENT
08-09-2025
تسريبات آيفون 17 تلمح إلى فيديو بدقة 8K، وطراز "إير" جديد قبيل الإطلاق
تسريبات لمواصفات تشكيلة آيفون 17 تكشف عن إمكانية تسجيل فيديو بدقة 8K لطرازات Pro وإدخال نسخة "آيفون 17 إير"، وذلك قبل الإعلان الرسمي من آبل.
02-07-2025
الألعاب العالمية للروبوتات الشبيهة بالبشر تكشف عن فعاليات جديدة رائدة
اكتشف فعاليات المنافسة الجديدة والمثيرة التي كشفت عنها ألعاب الروبوتات البشرية العالمية، والتي تدفع حدود قدرات الروبوتات البشرية في الرشاقة والدقة والتعاون.
08-09-2025
ساعة أبل ووتش ألترا 3: تفاصيل مسربة تلمح إلى إصدار وشيك
اكتشف أحدث الشائعات والتسريبات حول Apple Watch Ultra 3، بما في ذلك الترقيات المحتملة لشاشتها وأدائها وميزاتها الصحية وتاريخ إصدارها.
ADVERTISEMENT
26-06-2025
خطط زفاف بيزوس تعرقلت بسبب تهديد تمساح قابل للنفخ في البندقية
يواجه حفل زفاف جيف بيزوس في البندقية اضطرابًا حيث يهدد النشطاء بملء القنوات بحيوانات قابلة للنفخ، مما يجبر على تغيير المكان ويسلط الضوء على قضايا الثروة والمناخ.
15-08-2025
طائرة إنستا360 المسيرة A1 المضادة للجاذبية تعد بعصر جديد من طيران FPV الغامر
تكشف إنستا360 النقاب عن أنتيجرافيتي A1، طائرة درون FPV ثورية بزاوية 360 درجة مع أدوات تحكم بديهية، وتصوير بدقة 8K، وتجربة طيران غامرة فريدة من نوعها.
12-08-2025
الذكاء الاصطناعي في العمل: 21 طريقة يُحدث بها المحترفون ثورة في وظائفهم
استكشف 21 طريقة مبتكرة يستخدم بها المحترفون الذكاء الاصطناعي في العمل، بدءًا من إنشاء الوصفات والبحث العلمي وصولاً إلى مراجعة المستندات القانونية والتخطيط التعليمي، مع تسليط الضوء على التأثير التحويلي للذكاء الاصطناعي على مختلف الصناعات.
ADVERTISEMENT
08-09-2025
Philips Hue تكشف عن خيارات إضاءة ذكية بأسعار معقولة
تقدم فيليبس هيو مصابيح ذكية بأسعار معقولة وتوسع نظامها البيئي للمنزل الذكي بجسر جديد وجرس باب فيديو. اكتشف أحدث ما في الإضاءة الذكية وأخبار التكنولوجيا الأخرى.
16-07-2025
عمالقة الذكاء الاصطناعي يتحدون لحماية الشفافية الزائلة في التفكير الآلي
تحذر OpenAI و Google DeepMind و Anthropic من أن شفافية الذكاء الاصطناعي الحالية عبر التفكير المتسلسل قد تختفي، وتحث على تعاون الصناعة للحفاظ على قدرات المراقبة.
12-09-2025
استكشاف تشكيلة آيفون الجديدة: شرح آيفون 17، إير، برو، وبرو ماكس
قارن بين آيفون 17 الجديد، آيفون إير، آيفون 17 برو، وآيفون 17 برو ماكس. اكتشف أي طراز آيفون جديد هو الأنسب لاحتياجاتك وميزانيتك.
ADVERTISEMENT
26-05-2025
آبل تستعد لإطلاق مركزها الذكي للمنزل في نهاية العام
تستعد آبل لإطلاق مركزها الذكي للمنزل بحلول نهاية العام، مع تصميم يجمع بين HomePod وiPad ونظام تشغيل جديد. تعرف على التفاصيل.
13-06-2025
نينتندو سويتش 2: منارة للبساطة في عالم من التضخم التكنولوجي
تتحدى نينتندو سويتش 2 اتجاه 'التحول إلى الأسوأ' من خلال تقديم تجربة محسنة وسهلة الاستخدام، مع التركيز على التحسينات الأساسية بدلاً من الميزات غير الضرورية.
28-07-2025
إيران تتخلى عن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لصالح نظام بيدو الصيني: إعادة تشكيل تكنولوجيا السفر في الشرق الأوسط والسيادة الرقمية
تنتقل إيران من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلى نظام بيدو الصيني، مما يؤثر على تكنولوجيا السفر والسيادة الرقمية في الشرق الأوسط. استكشف الآثار المترتبة على السياحة والبنية التحتية الرقمية العالمية.
ADVERTISEMENT
26-05-2025
روبوت منزلي إنساني بقيمة 20000 دولار من UBTech لتلبية احتياجات رعاية المسنين
UBTech تستعد لإطلاق روبوت منزلي إنساني بقيمة 20000 دولار لتلبية احتياجات رعاية المسنين وسط الطلب المتزايد على هذه الحلول.
02-09-2025
تُظهر الروبوتات الشبيهة بالبشر وعدًا، لكن التكاليف المرتفعة تعيق التبني على نطاق واسع
يكشف تقرير DIGITIMES أنه في حين أن الذكاء الاصطناعي يسرع تطوير الروبوتات الشبيهة بالبشر، فإن التكاليف المرتفعة للأجهزة تمنع التبني الشامل، مع توقع استخدام واسع النطاق على مراحل على مدى العقد القادم.
26-08-2025
أبل تطرح tvOS 26 بيتا 8، يقترب من الإصدار العام
تُصدر Apple الإصدار التجريبي الثامن من tvOS 26، والذي يُرجح أن يكون الإصدار الأخير قبل الإطلاق العام في منتصف سبتمبر، ليجلب ميزات جديدة وتحسينات في الاستقرار لجهاز Apple TV 4K.
ADVERTISEMENT