أعلن فريق من العلماء في معهد سكولتك الروسي عن تطوير محفز مبتكر يمكنه تسريع عملية إنتاج الوقود الهيدروجيني الصديق للبيئة باستخدام اليوريا (البول) كمصدر رئيسي. يعتمد هذا الاكتشاف على أسلاك نانوية من النيكل مدمجة داخل أنابيب كربونية نانوية أحادية الجدار، تمت معالجتها مسبقاً ببلازما النيتروجين لتحقيق أداء فائق وثبات غير مسبوق.

حل جذري لمشكلة تدهور المحفزات

كانت العقبة الرئيسية أمام إنتاج الهيدروجين من اليوريا هي تدهور المحفزات التقليدية في البيئة الكيميائية القاسية لعملية الأكسدة. إلا أن الباحثين الروس نجحوا في حل هذه المشكلة من خلال تصميم مادة جديدة تجمع بين قوة النيكل ومرونة الكربون النانوي، ما منحها قدرة مذهلة على مقاومة التآكل والحفاظ على فعاليتها لفترات طويلة.

كيف تعمل التقنية الجديدة؟

تؤدي المعالجة ببلازما النيتروجين إلى خلق عيوب دقيقة على سطح الأنابيب النانوية، تعمل كـ«بوابات» تسمح بتغلغل ذرات النيكل داخلها وتشكيل أسلاك نانوية أطول وأكثر انتظاماً، هذا التكوين الهيكلي يزيد من مساحة التفاعل الكيميائي، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة المحفز بشكل كبير.

نتائج مذهلة في الاختبارات المخبرية

أظهرت التجارب المخبرية أن النشاط التحفيزي للمادة الجديدة تجاوز أداء النيكل التقليدي بأشكاله الأخرى. كما أظهرت الاختبارات أن المحفز احتفظ بأكثر من 98% من كفاءته بعد ألف دورة تشغيل، وهو إنجاز يُعد خطوة كبيرة نحو الاستخدام الصناعي الواسع لهذه التقنية.

نحو مستقبل طاقة نظيفة

مع التوجه العالمي نحو التخلي عن الوقود الأحفوري، يبرز الهيدروجين كخيار استراتيجي لتخزين الطاقة المتجددة. وتُعد عملية أكسدة اليوريا إحدى الطرق الواعدة لإنتاج الهيدروجين، إذ تستهلك طاقة أقل مقارنة بالطرق التقليدية، وتساهم في تنقية المياه العادمة في الوقت ذاته.

أهمية الاكتشاف

يؤكد الباحث في مركز الفوتونيات والتقنيات الضوئية بمعهد سكولتك، فيودور فيدوروف، أن هذا الابتكار يمثل خطوة مهمة نحو تطوير محفزات مستقرة وفعّالة لإنتاج الهيدروجين، وهو ما يمكن أن يسهم في تحقيق قفزة نوعية في مجال الطاقة المستدامة.