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

27-05-2025
اكتشاف مذهل: علماء يكتشفون معادن ثمينة في صخور بركانية هاواي
اكتشف علماء من جامعة غوتنغن الألمانية معادن ثمينة في صخور بركانية من هاواي، مما يشير إلى تسرب المواد من قلب الأرض إلى الوشاح.
ADVERTISEMENT
19-06-2025
جهاز Xbox التالي قد يشغل Steam: تغيير جذري لألعاب الكمبيوتر في غرفة المعيشة
استكشف إمكانية تشغيل Xbox التالي لـ Steam، مما يوفر مرونة ألعاب الكمبيوتر، وتوفر أوسع للألعاب، وتوفير التكاليف في وحدة تحكم غرفة المعيشة.
11-08-2025
الإمارات تتصدر التصنيفات الرقمية العالمية بأسرع إنترنت محمول وريادة الذكاء الاصطناعي
استكشف كيف تتصدر الإمارات العربية المتحدة التصنيفات الرقمية العالمية بأسرع إنترنت محمول في العالم وريادتها في مجال الذكاء الاصطناعي، مما يعرض التزامها بالابتكار التكنولوجي وتطوير المدن الذكية.
20-05-2025
هل يمكن الوثوق بسام ألتمان في المستقبل؟
تتناول هذه المقالة الجدل حول سام ألتمان، الرئيس التنفيذي لشركة OpenAI، وتأثيره على مستقبل الذكاء الاصطناعي.
ADVERTISEMENT
11-07-2025
سباق الذكاء الاصطناعي المجسد في الصين يشتد: Robot Era و DEEP Robotics يؤمنان تمويلًا بقيمة مليار يوان صيني
يشهد قطاع الذكاء الاصطناعي المجسد في الصين دفعة هائلة حيث حصلت Robot Era و DEEP Robotics على تمويل بقيمة مليار يوان صيني، مما يسرع تطوير الروبوتات الشبيهة بالبشر والروبوتات رباعية الأرجل.
26-06-2025
شاحن أنكر متعدد الاستخدامات للسفر معروض للبيع في الوقت المناسب تمامًا للصيف
اكتشف محول السفر Anker Nano، المتوفر الآن للبيع، والذي يوفر شحنًا متعدد الاستخدامات لأكثر من 200 دولة. تعرف على ميزاته وعروض التكنولوجيا الأخرى.
25-08-2025
AirPods Pro 3 من المقرر إطلاقها هذا العام مع مراقبة رائدة لمعدل ضربات القلب
يُشاع أن سماعات آبل إيربودز برو 3 المرتقبة ستُطلق هذا العام بميزة جديدة وهامة: مراقبة معدل ضربات القلب، مما قد يعزز قدرات تتبع اللياقة البدنية.
ADVERTISEMENT
14-08-2025
Gboard 15.7.4 يدمج اختصار التعبئة التلقائية لتسريع إدخال بيانات الاعتماد والدفع
يضيف أحدث تحديث لتطبيق Gboard (الإصدار 15.7.4) اختصارًا مريحًا للتعبئة التلقائية لكلمات المرور وبيانات الدفع، مما يبسط عملية إدخال البيانات للمستخدمين.
25-07-2025
دليل الويب المدعوم بالذكاء الاصطناعي من جوجل يعد بتجربة بحث أذكى
تقدم جوجل دليل الويب، وهي ميزة بحث مدعومة بالذكاء الاصطناعي تستخدم Gemini لتنظيم النتائج في فئات، وتقدم ملخصات وأسئلة ذات صلة لتجربة مستخدم أكثر شمولاً.
24-07-2025
فيديو ترويجي لهاتف Pixel 10 تم دحضه: مفهوم من صنع المعجبين، وليس تسريبًا رسميًا
تم دحض فيديو ترويجي مزعوم لجهاز Pixel 10 يضم شريحة Tensor G5 باعتباره مفهومًا من صنع المعجبين، مع إزالة الإسناد الأصلي في إعادة التحميل.
ADVERTISEMENT
09-07-2025
روبوت شبيه بالبشر "يتخرج" من مدرسة ثانوية صينية في حفل غير مسبوق
يتخرج روبوت شبيه بالبشر يُدعى شوانغ شوانغ من مدرسة ثانوية صينية، مما يسلط الضوء على التقدم الذي أحرزته الصين في مجال الروبوتات والمنافسة التقنية العالمية.
18-09-2025
جوجل تكشف عن إكسسوار "سوار المعصم الحبل" لهواتف بكسل، على خطى آبل
تطلق جوجل إكسسوار "حبل المعصم" لهواتف بكسل، وهو حبل من البوليستر مع حلقة تسلق، بسعر 7 دولارات. تعرف على تصميمه، توافقه، وكيف يقارن بعروض أبل.
21-08-2025
جالبوت ينتصر في ألعاب الروبوتات البشرية العالمية، متصدرًا الابتكار في الروبوتات المستقلة
فاز غال بوت بالذهب في ألعاب الروبوتات البشرية العالمية بفضل قدراته الذاتية في فرز الأدوية، مما يعرض تقنيات الذكاء الاصطناعي المتقدمة وتقنية Sim2Real.
ADVERTISEMENT
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.
21-07-2025
إنسان آلي ليوم واحد: هل يمكن بناء روبوت في 24 ساعة في معرض صيني؟
حاول مراسل CGTN بناء روبوت شبيه بالبشر في يوم واحد في معرض سلسلة التوريد الدولية الصينية، مسلطًا الضوء على إمكانية الوصول إلى المكونات ومستقبل الروبوتات.
17-06-2025
واتساب يتبنى الإعلانات المدعومة بالذكاء الاصطناعي: حقبة جديدة لعملاق المراسلة
يقدم واتساب إعلانات مدعومة بالذكاء الاصطناعي إلى منصته، تظهر في اقتراحات الحالة والقنوات، مما يمثل تحولًا كبيرًا في استراتيجية تحقيق الدخل الخاصة به.
ADVERTISEMENT