الجمعة، 03 يونيو 2022 - 05:39 م

يتزايد الطلب على الطاقة في العالم المعولم باستمرار، لأسباب ليس أقلها زيادة التنقل ومعالجة البيانات والإنتاج الصناعي، كما ويعد تغير المناخ هو التحدي الرئيسي في هذا السياق.

ومعظم مصادر الطاقة المستخدمة لتنقل سكان العالم، في سياق صناعي أو لإمداد الطاقة ليست متجددة، ولا صديقة للبيئة، فهناك حاجة إلى بدائل للوقود الأحفوري من أجل النجاح طويل الأجل لانتقال الطاقة وحماية المناخ.

وينطبق الشيء نفسه على تحقيق الأهداف المناخية الطموحة للاتحاد الأوروبي والأهداف البيئية الألمانية القائمة عليها، وسيلعب الهيدروجين دورًا رئيسيًا كمصدر طاقة متعدد الاستخدامات، فإذا كانت الكهرباء اللازمة لإنتاج الهيدروجين تأتي من مصادر الطاقة المتجددة، فسيؤدي ذلك إلى خفض كبير في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الصناعة والنقل.

وحديثًا نجح فريق من العلماء في تحويل ضوء الشمس إلى وقود ليلًا ونهارًا، عبر جزيء يوجد في مركب «روثينيوم»، وهو حساس للضوء، ويمكنه أن يخزن الطاقة الشمسية، ثم يطلقها لاحقًا لتكوين وقود الهيدروجين.

اقرأ أيضًا.. وكالة الطاقة الدولية: أوروبا ستعاني هذا الصيف من نقص الوقود

وبحسب ما نشر العلماء في مجلة «nature» العلمية، يمكن للجزيء تسخير الطاقة الشمسية لتوليد الهيدروجين، وهو وقود نظيف، وهو يولد وينتج الهيدروجين الذي ينتج الطاقة عندما لا تكون الشمس مشرقة، ونظرًا لأن تخزين الهيدروجين مكلف، لذا فيمكن أيضًا تصنيع الهيدروجين باستخدام بطاريات مشحونة بالطاقة الشمسية، لكن العملية غالبًا ما تكون غير فعالة، وفقا لما ذكر العلماء.

وقد ابتكر Carsten Streb من جامعة Ulm في ألمانيا وزملاؤه جزيئًا يمكنه تخزين الطاقة من ضوء الشمس كيميائيًا، ثم استخدام هذه الطاقة لاحقًا لإطلاق الهيدروجين عند الطلب.

كما وابتكر الباحثون مركبًا كيميائيًا من أكسيد معدني كبير مرتبط بجزيئين حساسين للضوء يعتمدان على معدن الروثينيوم النادر، وقد  وضعوا جزيئات المركب في محلول يحتوي على أسكوربات الصوديوم الملح.

وعندما يضرب الضوء القسم المعتمد على «الروثينيوم»، تمتص ذراته الطاقة، مما سمح لأكسيد المعدن المتصل بالتقاط وتخزين الإلكترونات من الملح، وقد ظل هذا "الوقود السائل" مستقرًا لأكثر من 24 ساعة.

وفي الخطوة الأخيرة، أضاف الفريق حمضًا، تتحد من خلاله الإلكترونات مع أيونات الهيدروجين الخاصة بالحمض لإنتاج غاز الهيدروجين، ليوفر هذا العمل مخططًا لأنظمة تخزين الطاقة السائلة في المستقبل، كما يقول الباحثون.