محفزات رباطية جديدة تمهد الطريق لإنتاج الهيدروجين الأخضر بأسعار معقولة

التكنولوجيا اليومية

التكنولوجيا اليومية

·

25/08/2025

button icon

إنتاج الهيدروجين الأخضر يتلقى دفعة قوية بفضل المحفزات الجديدة

دراسة رائدة من جامعة أشوكا تلقي ضوءًا جديدًا على السعي للحصول على الهيدروجين الأخضر بأسعار معقولة. لقد طور الباحثون محفزات 'ربيطة' جديدة واعدة يمكن أن تحسن بشكل كبير كفاءة إنتاج الهيدروجين من الماء، مما يوفر بديلاً أنظف لمصادر الطاقة التقليدية.

النقاط الرئيسية

تحدي الهيدروجين الأخضر

مع تزايد تأثيرات تغير المناخ، يُنظر بشكل متزايد إلى الوقود الأخضر مثل الهيدروجين على أنه مستقبل الطاقة. ومع ذلك، فإن الطرق الحالية لإنتاج الهيدروجين 'الأخضر' حقًا، وخاصة تلك التي تتضمن تقسيم جزيئات الماء (H2O) إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام التحفيز الكهربائي، غالبًا ما تكون كثيفة الاستهلاك للطاقة ومكلفة. إن كفاءة هذه المحفزات الكهربائية أمر بالغ الأهمية، حيث تتطلب المحفزات الأكثر كفاءة طاقة أقل لدفع التفاعلات الكيميائية الضرورية.

محفزات الربيطة: بديل واعد

المعيار الذهبي الحالي للمحفزات الكهربائية هو البلاتين، وهو معدن ثمين باهظ الثمن ونادر. وقد حفز هذا البحث المكثف عن بدائل أكثر تكلفة باستخدام معادن مثل النيكل والحديد والكوبالت والنحاس والزنك. وقد استكشف فريق بحثي في جامعة أشوكا، بقيادة الأستاذة المساعدة الدكتورة مونمون غوش، استخدام الروابط بالاقتران مع هذه المعادن الأساسية.

في الكيمياء، الربيطة هي جزيء يرتبط بأيون معدني، مكونًا مركبًا. واستلهامًا من الطبيعة، مثل دور الأكسجين كربيطة في الهيموغلوبين، قام الفريق بتصميم واختبار مركبات معدنية-ربيطة مختلفة. وكشفت تجاربهم أن مزيج النيكل-ربيطة أظهر الوعد الأكثر أهمية لإنتاج غاز الهيدروجين بكفاءة.

فهم أداء المحفز

تقاس فعالية المحفز بـ 'الجهد الزائد' و'تردد الدوران'. يشير الجهد الزائد إلى الطاقة الكهربائية الإضافية اللازمة لبدء التفاعل، حيث يشير الجهد الزائد الأقل إلى كفاءة طاقة أكبر. يحدد تردد الدوران مدى سرعة المحفز في إنتاج الهيدروجين، حيث يشير التردد الأعلى إلى محفز أكثر إنتاجية.

أوضحت الدكتورة غوش أن الروابط ضرورية لتقليل الجهد الزائد. وذكرت: "سيكون جهدي الزائد أعلى بكثير باستخدام المعدن فقط. تساعد الربيطة في تقليل الجهد الزائد وجعل العملية أكثر كفاءة". أظهر مركب النيكل-ربيطة الذي طوره الفريق معدلات تحفيزية مماثلة للمحفزات الرائدة وأظهر جهدًا زائدًا أقل من بعض أنظمة النيكل والحديد المبلغ عنها سابقًا. بينما يتباهى البلاتين بجهد زائد يبلغ 30 ملي فولت، يقدم مركب النيكل-ربيطة أداءً تنافسيًا، متفوقًا بشكل كبير على المحفزات المعدنية فقط التي يمكن أن يكون لها جهود زائدة تصل إلى 1 فولت.

الدور الحاسم لتصميم الربيطة

أبرز الأستاذ المساعد الدكتور ديباك أستانا، عضو آخر في فريق البحث، أن الربيطة، وليس المعدن وحده، يبدو أنها المكون الرئيسي الذي يدفع عملية إنتاج الهيدروجين. وشبه ذلك بالمعدن الذي يعمل بمفرده مقابل العمل مع ربيطة، حيث يقلل الأخير بشكل كبير من عبء الطاقة. وأكدت الدكتورة غوش: "تصميم الربيطة مهم جدًا"، مشيرة إلى أنه يمكن تصميم الروابط إما لمنح أو قبول الإلكترونات من المعدن، مما يؤثر على نتيجة التفاعل ويضمن بقاء المكون المعدني مستقرًا.

آفاق مستقبلية

بينما أقر الدكتور أستانا بأن هذه خطوة أولية، أعرب عن تفاؤله. وقال: "ما تعلمناه من الدراسة هو أن التركيز على مزيج النيكل-ربيطة هو خطوة أولى جيدة. إنه ليس الحل الأفضل بعد، لكنه تنافسي". يشير البحث إلى مسار واضح لتعديل وتحسين تصاميم الروابط لإنشاء أنظمة تنافس كفاءة واستقرار المحفزات المعدنية باهظة الثمن، مما يمهد الطريق لإنتاج هيدروجين أخضر أكثر استدامة وفعالية من حيث التكلفة.

قراءة مقترحة

08-08-2025
متجر بكين يصبح مركزًا لأكثر من 40 علامة تجارية صينية للروبوتات
افتتاح أول متجر روبوتات يركز على المستهلك في بكين، يعرض أكثر من 100 روبوت بشري من 40+ علامة تجارية صينية، مما يعكس طموح الصين في الذكاء الاصطناعي والروبوتات.
28-05-2025
كيف ستغير الذكاء الاصطناعي حياتنا وعملنا؟
مقابلة مع الخبيرة ميلاني سوبين حول تأثير الذكاء الاصطناعي على حياتنا وعملنا، وكيف يمكننا الاستعداد للتغييرات القادمة.
17-07-2025
يتفوق ChatGPT على Microsoft Copilot بعشرة أضعاف
تجاوز عدد تنزيلات ChatGPT الخاص بـ OpenAI 900 مليون عملية تنزيل، مما ترك Copilot الخاص بـ Microsoft متخلفًا بفارق كبير. استكشف الأرقام والأخطاء والآثار المترتبة على استراتيجية Microsoft للذكاء الاصطناعي.
12-06-2025
HP تكشف عن مؤتمرات ثلاثية الأبعاد مدعومة بالذكاء الاصطناعي مع Google Beam: لمحة عن مستقبل العمل عن بعد
اكتشف حل المؤتمرات ثلاثي الأبعاد الجديد المدعوم بالذكاء الاصطناعي من HP، وهو HP Dimension مع Google Beam. تعرف على كيفية إنشاء هذه الشاشة التي تبلغ تكلفتها 25000 دولار تفاعلات افتراضية نابضة بالحياة بدون سماعات رأس VR، مما يعزز التركيز واستدعاء الذاكرة في الاجتماعات عن بعد.
29-07-2025
متصفحات الذكاء الاصطناعي تصل: خبراء يحذرون من حقبة مراقبة جديدة وتغيير شامل في محركات البحث
متصفحات الجوال المدعومة بالذكاء الاصطناعي مثل Comet من Perplexity أصبحت هنا، واعدة بتجارب مخصصة ولكنها تثير مخاوف بشأن المراقبة الرقمية ومستقبل تحسين محركات البحث العالمية (GEO).
15-09-2025
كلون روبوتكس تهدف إلى بناء أندرويدات شبيهة بالبشر بأنظمة عضلية هيكلية متطورة
استكشف رؤية كلون روبوتكس الطموحة لإنشاء أندرويدات عضلية هيكلية نابضة بالحياة، وتقنيتهم المبتكرة للعضلات الاصطناعية، والتحديات التي يواجهونها في تحقيق حركة شبيهة بحركة الإنسان.
11-09-2025
سبوتيفاي يقدم أخيرًا الصوت غير المضغوط (Lossless Audio): إليك كيفية تجربة صوت فائق الجودة
أطلقت سبوتيفاي ميزة الصوت بدون فقدان البيانات التي طال انتظارها للمستخدمين المميزين. تعرف على ماهيتها، وأين تتوفر، وكيفية تمكينها لتجربة استماع فائقة.
16-10-2025
طموحات آبل في مجال الذكاء الاصطناعي تواجه عقبات: تأخير في تطوير الروبوت المحوري وسيري
طموحات أبل في مجال أجهزة الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك محور المنزل الذكي الروبوتي وسيري الجيل القادم، تواجه تأخيرات وتحديات هندسية كبيرة، مما يعكس مشاكل أوسع في سوق أجهزة الذكاء الاصطناعي.
28-07-2025
تسريبات كاميرا آيفون 17 برو: تقريب 8x، تطبيق احترافي، وعناصر تحكم جديدة متوقعة
اكتشف أحدث الشائعات حول كاميرا iPhone 17 Pro، بما في ذلك تقريب بصري 8x، وتطبيق Pro Camera جديد، وزر إضافي للتحكم بالكاميرا. تعرف على التغييرات المحتملة في التصميم وتحسينات تسجيل الفيديو.
02-09-2025
حد التمرير المخفي في منبه iPhone يفاجئ المستخدمين
اكتشف حد التمرير المخفي والمثير للدهشة داخل واجهة ساعة المنبه في iPhone، وهي غرابة تصميم حيرت المستخدمين لسنوات.
19-09-2025
لجنة التجارة الفيدرالية تستهدف ممارسات التسعير الخادع والسمسرة المزعومة لـ تيكيت ماستر
ترفع لجنة التجارة الفيدرالية دعوى قضائية ضد تيكيت ماستر ولايف نيشن بسبب تكتيكات مزعومة لخداع تسعير التذاكر، وتمكين المضاربة عليها، وإخفاء الرسوم، وذلك بهدف جعل الفعاليات المباشرة أكثر سهولة في الوصول إليها.
14-08-2025
غارمين فيفوأكتيف 6: خيار رائد للساعات الذكية يتفوق على آبل وسامسونج وجوجل
مراجعة ZDNET لساعة Garmin Vivoactive 6 تسلط الضوء على تصميمها الأنيق، وتتبعها الشامل للأنشطة، وعمر بطاريتها المثير للإعجاب، موصية بها على بدائل Apple و Samsung و Google.
09-07-2025
تُزيح VITURE الستار عن تشكيلة نظارات ذكية رائدة
تُزيح VITURE الستار عن سلسلة Luma الجديدة ونظارات Beast الذكية، التي تتميز بلوحات Sony micro-OLED لتجربة بصرية تشبه دقة 4K وقدرات XR متقدمة.
11-06-2025
المخرج ديبلوا يكشف عن تطور شخصية ستويك التي يؤديها جيرارد بتلر في فيلم 'كيف تدرب تنينك' الواقعي
يناقش المخرج دين ديبلوا تعميق شخصية ستويك التي يؤديها جيرارد بتلر في فيلم
20-05-2025
كيف يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدتك في تخطيط عطلتك؟ نصائح لإنشاء مطالبات مفيدة تناسب ميزانيتك
اكتشف كيف يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدتك في تخطيط عطلتك الصيفية بميزانية محدودة، مع نصائح لإنشاء مطالبات فعالة.
22-07-2025
iPhone 18: الكشف عن تشكيلة Apple الثورية لعام 2026
استكشف تشكيلة iPhone 18 القادمة من Apple، والتي تتميز بأول iPhone قابل للطي، ونماذج Pro متطورة مع Face ID أسفل الشاشة، واستراتيجية إصدار مقسمة جديدة لعامي 2026 و 2027.