أخبار حياة – قام مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتطوير طريقة سريعة ومستدامة لإنتاج وقود الهيدروجين باستخدام الألومنيوم والماء المالح وبقايا القهوة.
قد يكون المصدر المستدام للطاقة النظيفة هو علب الصودا القديمة ومياه البحر.
لقد اكتشف مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الألمنيوم الموجود في علب الصودا عندما يتعرض لصورته النقية ويختلط بمياه البحر، فإن المحلول يتفجر وينتج بشكل طبيعي الهيدروجين ــ وهو الغاز الذي يمكن استخدامه بعد ذلك لتشغيل محرك أو خلية وقود دون توليد انبعاثات كربونية. وعلاوة على ذلك، يمكن تسريع هذا التفاعل البسيط بإضافة الكافيين.
وفي دراسة نشرت اليوم، الأحد، في مجلة Cell Reports Physical Science، أظهر الباحثون أنه يمكنهم إنتاج غاز الهيدروجين عن طريق إسقاط حبيبات ألومنيوم بحجم الحصى بعد معالجتها مسبقًا في كوب من مياه البحر المفلترة، حيث تتم معالجة الألومنيوم مسبقًا باستخدام سبيكة معدنية نادرة تعمل على فرك الألومنيوم بشكل فعال إلى شكل نقي يمكنه التفاعل مع مياه البحر لتوليد الهيدروجين، يمكن لأيونات الملح الموجودة في مياه البحر بدورها جذب السبائك واستعادتها، والتي يمكن إعادة استخدامها لتوليد المزيد من الهيدروجين، في دورة مستدامة.
وجد الفريق أن هذا التفاعل بين الألومنيوم ومياه البحر ينتج غاز الهيدروجين بنجاح، وإن كان ببطء. وعلى سبيل المزاح، قاموا بإلقاء بعض بقايا القهوة في الخليط ووجدوا، لدهشتهم، أن التفاعل تسارع.
وفي النهاية، اكتشف الفريق أن تركيزًا منخفضًا من الإيميدازول – وهو المكون النشط في الكافيين – يكفي لتسريع التفاعل بشكل كبير، وإنتاج نفس الكمية من الهيدروجين في خمس دقائق فقط، مقارنة بساعتين بدون المنشط المضاف.
ويعمل الباحثون على تطوير مفاعل صغير يمكن تشغيله على متن سفينة بحرية أو مركبة تحت الماء، وسوف تحمل السفينة إمداداً من حبيبات الألمنيوم (المعاد تدويرها من علب الصودا القديمة ومنتجات الألمنيوم الأخرى)، إلى جانب كمية صغيرة من الغاليوم والإنديوم والكافيين، ويمكن توجيه هذه المكونات بشكل دوري إلى المفاعل، إلى جانب بعض مياه البحر المحيطة، لإنتاج الهيدروجين عند الطلبن، ومن الممكن بعد ذلك أن يستخدم الهيدروجين كوقود لمحرك على متن السفينة لتشغيل محرك آخر أو توليد الكهرباء لتشغيل السفينة.
يقول Aly Kombargi، المؤلف الرئيسي للدراسة، وهو طالب دكتوراه في قسم الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “هذا مثير للاهتمام للغاية للتطبيقات البحرية مثل القوارب أو المركبات تحت الماء لأنك لن تضطر إلى حمل مياه البحر – فهي متاحة بسهولة، كما أننا لسنا مضطرين إلى حمل خزان من الهيدروجين، بدلاً من ذلك، سننقل الألومنيوم باعتباره “وقودًا”، ونضيف الماء فقط لإنتاج الهيدروجين الذي نحتاجه”.
