طور باحثون في جامعة ولاية أوريغون مادة ينشطها الضوء لإنتاج الهيدروجين دون إضافة محفز معدني مساعد. ونشر موقع ساينس ديلي تقريراً عن العمل في ٤ أكتوبر، بعد إعلان الجامعة في ٢٨ سبتمبر. وتتيح النتائج مساراً محتملاً لإنتاج الوقود الشمسي، لكنها لا تمثل عملية صناعية مثبتة الجدوى.
درس فريق كورفاليس، بقيادة كيرياكوس ستيليانو، الأطر المعدنية العضوية التي تجمع بين أيونات المعادن والجزيئات العضوية. ونشرت دراسته إلكترونياً في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية في ١٤ سبتمبر. وتتيح هذه المواد للباحثين تعديل الوحدات الكيميائية الأساسية وفحص التأثيرات الناتجة عن تلك التعديلات.
وفقاً للدراسة، حققت النسخة المحتوية على الزنك من عائلة بي في آر-١٩ أفضل أداء بين المواد المختبرة. ويكسر الضوء مؤقتاً الروابط بين ذرات الكبريت في مكونات السيستين الثنائي. وتساعد الأنواع الكيميائية النشطة الناتجة على فصل الشحنات الكهربائية وتحفيز توليد الهيدروجين دون محفز مساعد منفصل.
وتقول الجامعة إن المادة تتشكل تلقائياً في محاليل مائية عند درجة حرارة الغرفة، مما قد يخفض الطاقة اللازمة لتحضيرها. وأوضح ستيليانو أن المكونات العضوية تلتقط الضوء وتنقل الإلكترونات. وأظهر تغيير المعدن سبب تفوق بعض النسخ على غيرها، بما يقدم إرشادات لتصميم محفزات مستقبلية.
يستخدم الهيدروجين في خلايا الوقود وإنتاج الأمونيا وتكرير المعادن. وتصف الجامعة إنتاجه التقليدي من الغاز الطبيعي بأنه مصدر لثاني أكسيد الكربون. وقد يدعم هذا البحث العلمي تطوير طرق بديلة أنظف لإنتاج الهيدروجين في المستقبل، لكن النتائج المختبرية المعلنة لا تثبت إمكانية إنتاج الهيدروجين بتكاليف تنافسية على المستوى التجاري.
وتكشف المجلة أيضاً أن جامعة ولاية أوريغون تقدمت بطلب براءة اختراع يشمل تصنيع بي في آر-١٩ ومواد مرتبطة به وعملية التحفيز الضوئي. وتقدم النتائج استراتيجية للتصميم الجزيئي يمكن أن توجه أبحاثاً أخرى. أما قدرة هذا النهج على توفير وقود شمسي عملي وميسور التكلفة فلا تزال بحاجة إلى إثبات.
التعليقات