تسعى دول الاتحاد الأوروبي إلى حظر إنتاج السيارات التي تعمل بالبنزين والديزل بحلول عام 2035، مما يبرز الحاجة إلى بدائل نظيفة ومستدامة للطاقة. يتزايد الاهتمام بالمحركات الكهربائية في السيارات، لكنها ليست مناسبة لجميع أنواع النقل، مما يبرز أهمية البحث عن حلول مثل الهيدروجين.
التحديات في النقل الثقيل
على الرغم من أن السيارات الكهربائية تعتبر بديلاً واعدًا للسيارات التقليدية، إلا أن هناك تحديات تواجه استخدامها في وسائل النقل الثقيلة مثل الشاحنات والسفن والطائرات. لا تستطيع هذه الوسائل استخدام البطاريات لتخزين الطاقة بكفاءة نظرًا لحجمها الكبير ووزنها الثقيل.
هنا يأتي دور الهيدروجين كمرشح قوي ليكون مصدرًا للطاقة النظيفة والمتجددة. فالهيدروجين يتمتع بكثافة طاقة عالية يمكنها توفير القوة اللازمة لتشغيل هذه الوسائل الثقيلة دون التأثير سلبًا على البيئة.
البحث في جامعة لينشوبينغ
يقود الأستاذ المساعد جيان وو صن وفريقه في جامعة لينشوبينغ السويدية بحثًا مهمًا يركز على تطوير مواد جديدة لإنتاج الهيدروجين من الماء باستخدام طاقة الشمس. يهدف هذا البحث إلى إيجاد طريقة فعالة لإنتاج الهيدروجين الأخضر بشكل مستدام.
أظهرت الدراسات السابقة أن مادة كربيد السيليكون المكعب (3C-SiC) تمتلك خصائص مفيدة في تسهيل تفاعل انقسام الماء إلى هيدروجين وأوكسجين، حيث تلتقط هذه المادة ضوء الشمس بكفاءة.
تطوير مواد جديدة
في الدراسة الحالية، قام الباحثون بتطوير مادة مركبة جديدة تتكون من ثلاث طبقات: طبقة من كربيد السيليكون المكعب، وطبقة من أكسيد الكوبالت، ومواد محفزة تساعد في انقسام الماء. الهدف من هذه التركيبة المعقدة هو تحسين أداء المادة في إنتاج الهيدروجين.
عندما يضرب ضوء الشمس المادة، تتولد شحنات كهربائية تُستخدم في انقسام الماء. يُعد منع الشحنات الإيجابية والسلبية من الاندماج مجددًا تحديًا رئيسيًا، وهو ما تمكن الباحثون من معالجته بفعالية عن طريق هذه التركيبة الجديدة.
الفرق بين الهيدروجين الرمادي والأخضر
يتم التمييز اليوم بين الهيدروجين الرمادي والأخضر. يُنتج الهيدروجين الرمادي من الغاز الطبيعي مما يؤدي إلى انبعاثات كربونية عالية. في المقابل، يُنتج الهيدروجين الأخضر باستخدام الكهرباء المتجددة، مما يجعله صديقًا للبيئة.
يسعى الباحثون في جامعة لينشوبينغ إلى استخدام الطاقة الشمسية فقط في تحفيز التفاعل الكيميائي لإنتاج الهيدروجين الأخضر، مما سيقلل من تكلفته ويعزز من كفاءته.
الخاتمة
يمثل الهيدروجين الأخضر خطوة مهمة نحو مستقبل الطاقة النظيفة والمستدامة، خاصة في وسائل النقل الثقيلة. من خلال البحث المستمر والتطوير في المواد الفعالة، يمكن أن يصبح الهيدروجين الأخضر بديلاً عمليًا وأكثر اقتصادًا للوقود الأحفوري التقليدي. يعتمد النجاح في هذا المجال على القدرة على تحسين كفاءة المواد المستخدمة في إنتاج الهيدروجين، مما قد يستغرق بين خمس وعشر سنوات للوصول إلى الهدف المنشود.
