أعلن علماء جامعة تومسك التقنية (TPU) في روسيا عن تطوير تكنولوجيا جديدة تتيح تصنيع خزانات لتخزين الهيدروجين بأحجام وأشكال مختلفة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D Printing).

وأكدت الجامعة لوكالة "تاس" الروسية أن تطبيق تقنيات التصنيع الإضافي (Additive Manufacturing) في مجال الطاقة الهيدروجينية يفتح آفاقا واسعة لتطوير هذا القطاع الحيوي في المستقبل.

تفاصيل الابتكار العلمي

وفقا للتقرير، تمكن فريق الباحثين من تصميم نظام إنتاج متكامل يسمح بتصنيع خزانات الهيدروجين باستخدام طريقة البثق ثلاثي الأبعاد (Extrusion 3D Printing)، ما يتيح إنشاء هياكل متنوعة مثل الأغشية، والصفائح، والأسطوانات.

وأوضح البيان أن العلماء أتقنوا الدورة الكاملة لإنتاج المواد المركبة بدءًا من تخليق المواد الخام وصولًا إلى تصنيع الهياكل الصلبة على أساس سبائك التيتانيوم–الحديد وبوليمر ABS.

وأشار الفريق إلى أن استخدام هذه التقنية يسهم في التحكم في خصائص المواد المنتجة وتحسين أدائها في تخزين الهيدروجين.

كيفية تصنيع المواد للطباعة

تبدأ عملية التصنيع بإعداد مادة تشبه العجينة، يتم الحصول عليها من خلال دمج جسيمات دقيقة من سبيكة التيتانيوم–الحديد مع بوليمر ABS ومذيب خاص، لتكوين تركيبة مناسبة للطباعة.

خصائص المواد المستخدمة

صرّح رومان لابتيف، الأستاذ المساعد في قسم الفيزياء التجريبية بجامعة تومسك ورئيس المشروع، قائلاً:

"يعمل البوليمر المستخدم كهيكل مسامي يساعد على تعويض التغيرات في حجم المواد أثناء مراحل امتصاص وإطلاق الهيدروجين (الامتصاص – الإزالة)، كما يعزز مقاومة المواد المركبة للأكسدة."

وأضاف أن المواد المركبة السائبة مناسبة لأنظمة التخزين الثابتة، بينما يمكن استخدام الكتل الصلبة بأشكال وأحجام مختلفة في التطبيقات الثابتة والمتحركة على حد سواء.

المرحلة الحالية من البحث

يواصل الباحثون في جامعة تومسك العمل على تحسين تركيبة المواد المركبة بهدف زيادة سعة أنظمة تخزين الهيدروجين، بما يسهم في تطوير حلول أكثر كفاءة واستدامة في مجال الطاقة النظيفة.

الدعم العلمي والمشاركات البحثية

يحظى هذا المشروع بدعم من مؤسسة العلوم الروسية (РНФ)، وقد تم عرض النتائج الأولية خلال فعاليات المدرسة-المؤتمر الدولية السابعة "المواد متعددة المكونات (عالية الإنتروبيا) الواعدة"، التي تُعقد حاليا في موسكو.