باحثون يكتشفون طريقة بسيطة لإنتاج الهيدروجين من الماء في درجة حرارة الغرفة 

يعد وقود الهيدروجين بأن يكون مصدرا نظيفا ووفيرا للطاقة في المستقبل – طالما يمكن للعلماء اكتشاف طرق لإنتاجه عمليا وبتكلفة منخفضة، وبدون الوقود الأحفوري.
وتزودنا دراسة جديدة بخطوة واعدة أخرى في هذا الاتجاه، بشرط أن تتمكن من الاستفادة من الإمدادات الحالية من الألمنيوم والغاليوم بعد الاستهلاك.
وفي البحث الجديد، يصف العلماء طريقة بسيطة نسبيا تتضمن جزيئات الألمنيوم النانوية القادرة على تجريد الأكسجين من جزيئات الماء وترك غاز الهيدروجين.
وتنتج العملية كميات كبيرة من الهيدروجين، وكلها تعمل في درجة حرارة الغرفة.
وهذا يزيل أحد أكبر العوائق التي تحول دون إنتاج وقود الهيدروجين: الكميات الكبيرة من الطاقة المطلوبة لإنتاجه باستخدام الأساليب الحالية.
وتعمل هذه التقنية مع أي نوع من المياه أيضا، بما في ذلك مياه الصرف الصحي ومياه المحيط.
ويقول عالم المواد سكوت أوليفر من جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز (UCSC): “لسنا بحاجة إلى أي مدخلات للطاقة، وهي تتسبب في فقاعات الهيدروجين بجنون. لم أر شيئا مثله من قبل”.
ويكمن مفتاح العملية في استخدام معدن الغاليوم لتمكين التفاعل المستمر مع الماء. ويُعرف تفاعل الألومنيوم والغاليوم والماء هذا منذ عقود، ولكن هنا قام الفريق بتحسينه بعدة طرق.
وبمساعدة المسح المجهري الإلكتروني وتقنيات حيود الأشعة السينية، تمكن الباحثون من العثور على أفضل مزيج من الألومنيوم والغاليوم لإنتاج الهيدروجين بأكبر قدر من الكفاءة: مركب 3:1 من الغاليوم والألمنيوم.
وتؤدي السبائك الغنية بالغاليوم مهمة مزدوجة في إزالة طلاء أكسيد الألومنيوم (الذي عادة ما يمنع التفاعل مع الماء) وفي إنتاج جسيمات الألمنيوم النانوية التي تتيح تفاعلات أسرع.
وكما يقول باكتان سينغارام، أستاذ الكيمياء العضوية في جامعة كاليفورنيا: “يفصل الغاليوم الجسيمات النانوية ويمنعها من التكتل إلى جزيئات أكبر. وكافح الناس لصنع جزيئات الألمنيوم النانوية، وها نحن ننتجها تحت الضغط الجوي العادي وظروف درجة حرارة الغرفة”.