يعنى إيه استخدام جسيمات النانو فى تخزين الهيدروجين وكيف يؤثر فى المناخ؟

أزمة المناخ

كتبت أميرة شحاتة

الخميس، 30 ديسمبر 2021 05:00 م

يمكن أن تكون مجموعات الجسيمات النانوية مفتاحًا لتسهيل تخزين الهيدروجين، وفتح بوابة جديدة لوقود صديق للمناخ للسيارات والسفن والطائرات، فيعمل الهيدروجين، الذي يمكن فصله عن الماء أو الكتلة الحيوية أو الوقود الأحفوري، كناقل مما يسمح بتخزين ونقل الطاقة من مصادر أخرى.

ووفقا لما ذكرته صحيفة "ديلى ميل" البريطانية، يحتوي الهيدروجين على نسبة عالية من الطاقة الجذابة لكل وحدة وزن، ثلاثة أضعاف تلك الموجودة في البنزين، وعلى عكس الوقود التقليدي، فإن استخدامه في خلايا الوقود ينتج الماء فقط، وهو منتج ثانوي غير ضار تمامًا.

ومع ذلك، فإن مشكلة الهيدروجين هي أنه غاز شديد التقلب، وهذا يعني أن تخزينه أمر صعب بقدر ما هو مكلف، ولاحتوائه، تحتاج إما إلى خزان مضغوط إلى حوالي 700 ضعف الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر، أو خزان واحد مبرد إلى حوالي -423 درجة فهرنهايت (-253 درجة مئوية)، ويتطلب كلا الحلين طاقة إضافية للمحافظة عليه.

وتوصل الخبراء بقيادة Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) لحل أفضل، وهو الحل الذي يرى الغاز محاصرًا على سطح جزيئات البلاديوم الصغيرة، ويبلغ قطر كل ما يسمى بـ "العنقود النانوي" 1.2 نانومتر فقط، ويمكنه تخزين الهيدروجين في الظروف المحيطة.

يمكن جعل هذه الجسيمات تطلق الهيدروجين عن طريق التسخين، وعند هذه النقطة يمكن تبريدها وإعادة استخدامها، وإلى جانب توفير مصدر وقود أكثر اخضرارًا، يمكن أن تتيح طرق أكثر عملية لتخزين الهيدروجين.

كما أنه وفقًا للفريق البحثى بقيادة عالم النانو من DESY أندرياس ستيرل، فإن حقيقة أن البلاديوم يمكن أن يمتص الهيدروجين مثل الإسفنج معروفة منذ بعض الوقت، لهذا السبب حاول الخبراء استخدام جسيمات البلاديوم التي يبلغ قطرها حوالي نانومتر واحد فقط، مشيرًا إلى أن النانومتر هو جزء من المليون من المليمتر.

نجح حل الفريق باستخدام مثل هذه الجسيمات الدقيقة، حيث ينتهي الهيدروجين بالتعثر على سطح البلاديوم بدلاً من داخله، مما يجعل استرداد الوقود أسهل إلى حد كبير.