طور علماء يابانيون تقنية جديدة لتحويل الماء إلى وقود هيدروجيني باستخدام ضوء الشمس. وذلك باستخدام محفز ضوئي خاص.
كيفية توليد وقود هيدروجيني
قد تساعد التقنية الجديدة في توفير وقود هيدروجيني أرخص وأكثر وفرة واستدامة لتطبيقات مختلفة. فوفق مجلة Frontiers in Science، التي نشرت الدراسة، تعمل هذه المحفزات عند تعرضها للضوء على تسهيل التفاعلات الكيميائية التي تتحلل الماء إلى أجزاء مكونة.
لا يعد هذا المفهوم جديدًا، ولكن معظم المحفزات الحالية، والتي يطلق عليها “المحفزات ذات الخطوة الواحدة” غير فعّالة، ولديها معدل تحويل ضئيل للطاقة الشمسية إلى طاقة هيدروجينية.
وأيضًا يوجد نظام إثارة آخر أكثر تطورًا يتكون من خطوتين، وهو أكثر كفاءة في هذه الأنظمة، يقوم أحد المحفزات الضوئية بتوليد الهيدروجين من الماء، بينما ينتج آخر الأكسجين. وقد اختار الفريق الياباني هذه العملية الثانية “المكونة من خطوتين” لتكسير المياه.
ويقول الدكتور تاكاشي هيساتومي. من جامعة شينشو، رئيس فريق الدراسة. إنه لا يمكن لتكنولوجيا تحويل الطاقة الشمسية أن تعمل في الليل أو في الطقس السيئ.
وفي هذا الإطار. أوضح د. كازوناري دومين من جامعة شينشو. إن تقسيم الماء باستخدام ضوء الشمس باستخدام المحفزات الضوئية هي تقنية مثالية لتحويل وتخزين الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية.
كما أن التطورات الأخيرة في المواد والأنظمة الضوئية تثير الآمال في تحقيقها. حيث إن المبدأ الأساسي وراء العملية الجديدة هو تقسيم الماء إلى أكسجين وهيدروجين.
ورغم أن الأمر يبدو بسيطًا فإنه يستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة، ويحتاج إلى محفز، وفي هذه الحالة، محفزات خاصة تسمى المحفزات الضوئية. وفق موقع interestingengineering.
في الوقت الحالي، يتم الحصول على معظم الهيدروجين الحر من مصادر الغاز الطبيعي.
ومع ذلك، فإن هذه الطريقة التي يتم تصنيعها بسهولة والتي تعمل بالطاقة الشمسية قد تكون محورية إذا أصبح الهيدروجين بديلًا في المستقبل.