الشمس ومياه البحر لإنتاج الهيدروجين

إن إيجاد طريقة لإنتاج الهيدروجين من مياه البحر بكلفة بسيطة وطاقة قليلة جدير بالتقليل إلى حد كبير من الاعتماد على الوقود الأحفوري.

ويذكر فريق البحث من جامعة سنترال فلوريدا أن طريقة الاستخراج الجديدة مناسبة بشكل خاص للدول التي تتوفر فيها أشعة الشمس ومياه البحر.

كما يقول الباحث الأول يانغ يانغ، الذي يعمل على هذا النوع من التكنولوجيا منذ عقد من الزمان: "لقد ابتكرنا طريقة جديدة لتقسيم الماء بشكل حقيقي، حيث تعمل الطريقة حقاً بشكل جيد مع مياه البحر".

إن استخدام خلية وقود الهيدروجين في السيارات، والتي تكون عادة نفاياتها الوحيدة الماء، والذي يمكن تحويله مرة أخرى إلى هيدروجين وأوكسجين، هذا الأمر يعتبر حقاً وسيلة مستدامة ونظيفة وصديقة للبيئة.

وقد حاول العلماء من قبل إنتاج الهيدروجين من مياه البحر، غير أن طريقتهم كانت تستخدم الكثير من الكهرباء. كما أن صفات المياه في المحيطات، بما تحتويه من أملاح، تجعل العملية صعبة بشكل خاص.

ومن خلال هذه الدراسة، طور يانغ وفريقه مادة نانوية جديدة، لتكون بمثابة محفز ضوئي لتنشيط التفاعل الكيميائي، والذي يحدث عندما يقع الضوء على سطح المادة: ففي هذه الحالة ينتج غاز الهيدروجين من الماء.

والأهم من ذلك، فإن المادة النانوية تلتقط طيفاً أوسع من الضوء مقارنة بالمواد الأخرى، لذلك يمكنها استخدام المزيد من طاقة الشمس. كما أنها مصممة خصيصاً لمواجهة الظروف القاسية الموجودة في مياه البحر.

وتتكون المادة النانوية من ثاني أكسيد التيتانيوم، وهو المحفز الضوئي الأكثر انتشاراً، غير أنه يحتوي على حفر نانوية مجهرية، مغلفة بمادة تسمى ثاني كبريتيد الموليبدينوم.

وتعتبر هذه الصيغة السحرية التي تم ابتكارها لتسهيل إطلاق الهيدروجين بكفاءة أكبر وبكلفة معقولة تصل إلى ضعفي المحولات الضوئية الحالية.

وكميزة إضافية، فإن استخدام أشعة الشمس مباشرة بدلاً من استخدام الكهرباء من الألواح الشمسية يعني أنه لا حاجة لتخزين الكهرباء في البطاريات، حيث يمكن تخزين غاز الهيدروجين ونقله بدلاً من ذلك.