ابتكار وحدة لإنتاج الهيدروجين بنقاء شبه مطلق
علوم و تكنولوجيا
ابتكار وحدة لإنتاج الهيدروجين بنقاء شبه مطلق
30 نيسان 2025 , 09:38 ص

في خطوة علمية متقدمة، تمكن علماء روس من ابتكار وحدة جديدة قادرة على إنتاج الهيدروجين بنقاء يقارب 100%، وذلك باستخدام تقنية كهروكيميائية متطورة. وقد حصل هؤلاء العلماء على براءة اختراع رسمية لهذا الابتكار الفريد، الذي يُعد إنجازاً هاماً في مجال الطاقة النظيفة وتقنيات الوقود المستقبلي.
- أهمية الهيدروجين في التحول الطاقي العالمي
أوضح المكتب الإعلامي لمعهد التحفيز التابع لفرع أكاديمية العلوم الروسية في سيبيريا أن الهيدروجين يشكل عنصراً محورياً في العديد من الصناعات، من بينها:
تخزين الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية والرياح.
الوقود المستخدم في محركات الصواريخ.
إنتاج المواد الكيميائية الأساسية مثل الأمونيا وكلوريد الهيدروجين.
كما يُعد الهيدروجين النقي حلاً واعداً في تقليل البصمة الكربونية العالمية، مما يساهم في إبطاء تغير المناخ وتقليل الانبعاثات الضارة في القطاعات الصناعية والنقل لمسافات طويلة.

- تقنية كهروكيميائية متطورة لزيادة النقاء وتقليل الانبعاثات

في خطوة علمية متقدمة، تمكن علماء روس من ابتكار وحدة جديدة قادرة على إنتاج الهيدروجين بنقاء يقارب 100%، وذلك باستخدام تقنية كهروكيميائية متطورة. وقد حصل هؤلاء العلماء على براءة اختراع رسمية لهذا الابتكار الفريد، الذي يُعد إنجازاً هاماً في مجال الطاقة النظيفة وتقنيات الوقود المستقبلي.
- أهمية الهيدروجين في التحول الطاقي العالمي
أوضح المكتب الإعلامي لمعهد التحفيز التابع لفرع أكاديمية العلوم الروسية في سيبيريا أن الهيدروجين يشكل عنصراً محورياً في العديد من الصناعات، من بينها:
تخزين الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية والرياح.
الوقود المستخدم في محركات الصواريخ.
إنتاج المواد الكيميائية الأساسية مثل الأمونيا وكلوريد الهيدروجين.
كما يُعد الهيدروجين النقي حلاً واعداً في تقليل البصمة الكربونية العالمية، مما يساهم في إبطاء تغير المناخ وتقليل الانبعاثات الضارة في القطاعات الصناعية والنقل لمسافات طويلة.
- تقنية كهروكيميائية متطورة لزيادة النقاء وتقليل الانبعاثات
نجح فريق الباحثين الروس في تطوير جهاز يعمل بطريقة كهروكيميائية، يتم من خلاله استخلاص أكثر من 90% من الهيدروجين بنقاء يصل إلى 99.96%. وقد تم تصميم هذا الجهاز ليتجاوز مشكلات الانبعاثات الكربونية المصاحبة لإنتاج الهيدروجين من مصادر مثل الهيدروكربونات والكحول والإيثرات، حيث يتم إنتاج أكاسيد الكربون عادةً أثناء هذه العمليات.
- محفزات ثنائية الوظيفة ومفاعل فريد التصميم
لتحقيق هذا الهدف، طوّر الباحثون محفزات ثنائية الوظيفة لتحويل البخار، وصمموا جهازاً يحتوي على مضخة هيدروجين مزودة بغشاء خاص. تسمح هذه التقنية بإنتاج مزيج غني بالهيدروجين مع تركيز ضئيل للغاية من أول أكسيد الكربون، والذي يتم فصله لاحقاً عن طريق مضخة الهيدروجين للحصول على وقود نقي تماماً.
- دور العناصر النشطة في تعزيز كفاءة التحويل
أشار الباحث سوخي بادمايف إلى أن وجود الأحماض السطحية والمراكز المحتوية على النحاس في المحفزات يسهم في تحويل مركبات مثل ثنائي ميثيل الأثير، ثنائي ميثوكسي ميثان، والميثانول إلى غاز غني بالهيدروجين، مع تقليل تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى أقل من 1%. وهذا يعتبر أمراً بالغ الأهمية، لأن تركيز أول أكسيد الكربون يؤثر مباشرة على كفاءة مضخة الهيدروجين.
- وحدة متعددة الاستخدامات: توليد الهيدروجين والكهرباء
من أبرز ميزات هذا الابتكار أن الوحدة يمكن استخدامها كخلية وقود أيضاً. ففي الحالات التي لا تكون هناك حاجة لإنتاج الهيدروجين، يمكن للوحدة ببساطة تحويل الطاقة إلى كهرباء، ما يجعلها حلاً مثالياً لتطبيقات متعددة في المستقبل القريب.

المصدر: SciTechDaily.com